针叶树人工固沙林对土壤养分的消耗分析

刘建华

(辽宁省固沙造林研究所，辽宁 阜新 123000)

目前，科尔沁沙地是我国荒漠化比较严重的一个地区，在沙地上进行人工林的培育，可以有效减缓水土流失、提高土壤的养分，同时也能够起到维护生态平衡的重要作用。在沙地上进行森林培育的过程中，利用不同树种进行造林对土壤的影响也不相同，章古台地区从1955年开始栽植针叶林。现就不同种类的针叶林对土壤养分所产生的影响进行分析。

1 沙地造林技术

根据相关的调查研究表明，在沙地上进行造林，成活率最高的就是松树，松树也具有极高的耐旱性。根据在辽宁等地区进行的实验可以知道，在森林草原、干草原地带的地下水很深，如果栽植旱柳等成活率都比较低，并且长势也不好，但是栽植樟子松的成活率就非常的高，并且樟子松的生长速度比较快，呈现出良好的性能。通过对章古台栽植樟子松的研究表明，在地下水含水量较少的时候，杨柳等生长状态远不及樟子松。通过在相同条件的沙地上进行樟子松和油松相比较，樟子松的生长量比较高，并且樟子松人工林的生长速度也比较快，这主要是因为在人工林栽植的过程中对密度、光照等条件都进行了综合的研究，这就有利于后期的生长。同时，它的生长情况也是根据土地条件的变化而改变的，现对于人工固沙林来说，固定沙地的长势比较好。

2 相关研究

研究区域是章古台沙地，气候特点是全年干旱多风，降水量较少且比较集中，蒸发量高于降水量三倍之多，并且气温较低。在该区域中，土地的类型主要是沙地为主，风沙土的面积占到了土壤总面积的近90%，并且土壤中的养分含量也比较低。在进行研究的过程中，所选用的区域是环境差别比较小的区域，并且其栽植的树木都是树龄相同的。通过对不同区域的土壤的研究与分析，我们得到了以下的结果。

2.1 对土壤pH值的影响

通过研究分析我们发现，在栽植针叶人工林区域的土壤pH值与非针叶人工林的土壤之间存在着明显的差异，栽植区域明显低于非栽植区域，这主要是因为在人工林的树木根部呼吸的过程中释放出一定量的二氧化碳，并且在根部生长的过程中会释放出有机酸等造成的。不同针叶树种对土壤pH值的影响也不同，在人工林中，油松更容易导致周围土壤的pH值下降，樟子松对土壤酸碱值的影响相对较小。

2.2 对土壤有机质含量的影响

在人工林生长的过程中，树木的根部在土壤中获取养分与水分，与此同时也会向土壤中释放一定量的有机物质，这些有机物质进入到土壤中，就会对土壤的成分带来一定的影响。这些有机物质进入到土壤中后，不仅能够有利于树木根部的微生物活动，为其带来丰富的资源，同时也会对树木根部的微生物带来很大的改变，从而影响了人工林的土壤成分。因为在树木的根部会有大量的枯枝落叶形成的腐殖质，因此在根部的土壤成分中有机物质的含量要大于非树木根部的土壤。通过相关研究表明，在不同的人工林中，土壤中有机物质含量较多的是樟子松，其次是油松，最后是赤松。

2.3 对土壤中矿质养分含量的影响

对于土壤的养分来说，它是一个变化的值，它与人工林中林木的生长有着重要的联系，在该地区的氮素含量相对较低，在进行针叶人工林的栽植后，土壤内部的氮素含量有了明显的增加。樟子松林土壤含氮量最高，其次是赤松和油松，在更深入的土层中氮素的含量也呈现出增加的趋势，但是分布的情况与10 cm内的土层有着不同之处，在10～20 cm的土层中，含氮素量较高的是油松林，其次才是樟子松与赤松。通过研究发现，在未造林的草荒地上，20 cm以内的土壤中含氮素的量没有明显差异，可以认为草荒地在20 cm土层以内氮素的含量没有差别。

对于钾素的影响来说，在章古台沙地区，钾素的含量非常的高，也不会限制林木的生长，但是针对不同类型的针叶林来说，对钾素的消耗仍然有一定的区别。在0～10 cm的土层中，油松与樟子松的区域内部全钾的含量要大于荒草地，能够有效地进行全钾的积累；在10～20 cm的土层之间，全钾含量由高到低的针叶林种类是：赤松林、樟子松、油松，相对于草荒地来说较低，因此我们可以知道，在这个范围的土层内，人工针叶林对全钾的消耗是非常的大的，油松消耗的最多。但是全钾与全氮在树木根部的土壤中含量的变化不明显，虽然很多相关的报道中研究结果出现了很大的偏差，出现这些现象的原因可能是：所研究的树种不同，因此对养分的吸收效果和使用效果也不相同；还可能是在获取研究土壤的过程中，所采用的方式不同，土壤类型也存在一定的差别，这就导致在很多研究中出现了研究结果不同，甚至相反的结果。

2.4 对土壤微生物的影响

在根际这一概念被提出来后，相关的研究者们通过实验研究反复的证明，在根际的部分土壤微生物的含量比根际外部的土壤含量多，并且微生物的种类也存在一定的差别。通过相关的研究可以证明，在树木生长的过程中，根系发挥了重要的代谢的作用，在代谢的过程中能够向外部的土壤分泌有机物与无机物，这些都是根际部位微生物生长的必备因素，不同树种所分泌的物质是不相同的，因此微生物的种类与数量之间也会存在一定的差别。通过研究我们得出，在不同的人工针叶林中，根际土壤的微生物含量都明显的高于非根际区域，数量与种类之间也存在不同，樟子松林中微生物含量大于赤松林，油松林最低，非根际的微生物含量也是相同的顺序。

不同的根际土壤中细菌与真菌占有的比例要大于非根际土壤，细菌含量较多的是樟子松，其次是油松、赤松；真菌含量顺序为油松、赤松、樟子松。这是由于根际的部分常会存有大量的落叶，这些落叶经过分解过后能够为微生物的生长提供有利的条件。

2.5 对土壤中酶活性的影响

我们知道，在土壤中进行的一切生物化学的过程都是需要酶参与的，酶是一种有效地生物催化剂，与土壤中的各种微生物一起进行物质转化，酶是土壤在产生与发育的过程中不可缺少的重要物质，酶含量的高低直接影响了土壤中的养分。研究发现，在樟子松林中酸性磷酸酶活性最高，赤松对过氧化氢酶的反应较大，油松对多酚氧化酶的反应较大。

3 结论

我们分析了在针叶人工林中，选择不同树种造林对土壤中的养分含量的影响，通过分析研究对这些影响有了基本的了解。我们知道针对不同类型的人工针叶林来说，对沙地土壤的养分影响也不相同，这项研究活动对我国开展沙地治理工作有着非常重要的作用，能够有效地提高沙地的稳定性，有利于沙地土壤养分的增加，提高沙地的性能，也是维护我国森林资源生态平衡的有效措施。