兴安落叶松林火后对土壤养分和土壤微生物生物量的影响

赵彬，孙龙，胡海清，等

目的：加深理解微生物在火后碳循环中的作用对评估林火碳释放具有重要的意义，并且能够为干扰后的生态系统的可持续经营管理提供科学依据。本文以大兴安岭林区火干扰后的兴安落叶松林为研究对象，通过研究将揭示兴安落叶松林不同强度火干扰下的土壤微生物生物量及其与养分因子的关系，为进一步开展火干扰对北方森林土壤碳平衡影响机理及火干扰后森林生态系统的恢复提供基础数据。方法：采用方差分析（ANOVA）检验试验处理对Cmic和Nmic的影响。Duncan检验比较处理间Cmic和Nmic的显著性差异。Spearman相关系数用来评价Cmic、Nmic同各土壤养分因子的相关关系。Pearson相关系数评价Cmic、Nmic与Ws、pH、Corg的相关关系。以大兴安岭兴安落叶松林火后不同强度（重度、中度、轻度）及未火烧区的土壤为研究对象，于火烧结束3年后（2009年）的秋季，采用氯仿熏蒸浸提法测定了不同强度火烧后土壤的微生物生物量碳（Cmic）和微生物生物量氮（Nmic），并研究其与土壤养分因子的关系。结果：不同火烧强度样地间土壤含水量虽然无显著差异（P＞0.05），但是轻、中度火烧区的土壤含水量明显低于未火烧和重度火烧区。土壤pH值随火烧强度的增加表现出增加的趋势。重度火烧区土壤有机碳含量显著高于中度、轻度和未火烧区（P＜0.05），为未火烧区的1.9倍，虽然与未火烧区相比，中度和轻度土壤有机碳含量差异不显著（P＞0.05），但是随着火烧强度的增大有机碳含量呈现上升趋势，即重度＞中度＞轻度。土壤全氮含量亦表现出相似的变化趋势。火后土壤全磷含量显著提高，但在不同强度间没有显著性差异（P＞0.05）。与未火烧区相比，火后土壤有效磷含量增加，在轻度火烧区显著提高，虽然在不同强度间差异不显著（P＞0.05），但是随着火烧强度的增大，有效磷含量呈下降趋势。兴安落叶松林重度火烧区的Cmic显著高于中度、轻度和未火烧区，Nmic在不同强度火烧样地间差异不显著，但在重度火烧区出现最高值。其中重度、中度、轻度和对照的Cmic平均为692.8、499.9、428.8 和 498.7 mg·kg－1，而Nmic分别为 70.6、55.2）50.9和54.1 mg·kg－1。土壤含水量、土壤pH值、土壤有机碳对Cmic和Nmic的影响显著，土壤微生物生物量与土壤含水量、pH值、土壤有机碳均呈正相关。结论：（1）火后3年，重度火烧区Cmic含量显著提高，而中度和轻度火烧未影响Cmic水平。Nmic在重度、中度、轻度和未火烧区之间没有显著性差异（P＞0.05）。（2）重度火烧区土壤有机碳含量显著高于中度、轻度和未火烧区（P＜0.05）。土壤全氮含量亦表现出相似的变化趋势。火后土壤全磷含量显著提高，但在不同强度间没有显著性差异（P＞0.05）。火后土壤有效磷含量增加，虽然在不同强度间差异不显著（P＞0.05），但是随着火烧强度的增大，有效磷含量呈下降趋势。（3）相关分析表明，土壤含水量、土壤 pH值、土壤有机碳对Cmic和Nmic的影响显著，土壤微生物生物量与土壤含水量、pH值、土壤有机碳均呈正相关。

来源出版物：自然资源学报, 2011, 26(3): 450-459

入选年份：2015