鼎湖山马尾松针阔叶混交林土壤有效氮动态的研究

许文辉

(广东省西江林场，广东 肇庆 526020)

树木的生长和繁茂离不开温度、雨水以及氮含量, 氮的缺失可以影响植物的生长。氮素的含量一般在森林中最为丰富，但土壤中的氮一般为有机态氮，这些有机态氮只有转化为非有机态氮才能被植物所吸收利用。因此，氮素的存在并不能满足植物们的需求。

马尾松一般亚热带地区生长和种植的较多，荒山野岭生长良好，是树木的“榜样”和“先锋”。但马尾松纯林容易受病虫害和火灾的影响，林木生长不良、林地生产力下降， 林地土壤肥力衰退、生态环境不断恶化。因此, 必须要对马尾松林经营管理。而且大量研究发现，马尾松针阔叶混交林可以提高林分的抗逆性和稳定性，和纯林是无法相提并论的。目前,很多学者致力于森林土壤中的有效氮动态的研究，用离子交换法来测定土壤中有效氮的含量和组分。

1 鼎湖山马尾松林

要想深入了解对马尾松生长概况，首先就要对亚热带森林的生产力以及氮素的循环和组分进行研究和分析。马尾松生长的地区一般都是季风行气候，从4月份开始直至9月份期间被定为雨季，把11月份到1月份被定为旱季。鼎湖山的海拔高度为200 m，马尾松由于外来物种阔叶树种的入侵，生态环境遭到了破坏，过渡形成了针叶和阔叶混交林。群落结构也是很简单的，简单可分为四层。而且马尾松所生长的林地对养分、温度、氧气含量的要求高，所以对样地的深入调查和研究是很有必要的。

2 相关研究方法

采用离子交换中的树脂袋法，可以检测出氮素中硝化和矿化的组分、含量及速率。实验步骤首先得准备数十个离子交换用的尼龙树脂袋，然后每袋中均放入树脂，量确定在12 g左右之后就装订好，然后需要将此袋埋在2～7cm的地下，每个点都要放置，不允许错过任何一处地方。几日后将这些树脂袋取出来，放入冰盒里然后带回实验室, 到实验室之后可放到冰箱里。然后可进行提取，重复多次的实验，直到提取成功为止。最后将提取出来的结果进行综合分析。

3 马尾松针阔混交林土壤有效氮动态研究

在研究过程中发现，在同一地区里铵态土壤中氮的含量比马尾松纯林的含量要高很多。由此可以看出，有效氮的组分与森林的演替阶段有一定的关系，硝态氮会随着演替的进行在生态系统中营养机制会渐渐走向成熟，它们的养分由以往的开放形式转化为了封闭式，以此来提高养分的利用率。森林中的树木越繁茂、数量越多，对养分的耗费很多，因此营养的流失率会大大降低。再者土壤中的硝态氮带有负电,所以很容易从土壤中流失，同样它也会利用本身的作用而发生反硝化作用，然后就会变为气体，容易挥发流失。所以总的来说，铵态氮比硝态氮更有优势，也能更好的保护马尾松针阔叶混交林的土壤肥力, 也防止了林地中的氮的流失。因此，在对林地进行研究和分析时，不仅仅要关注树木的生长环境，更重要的是要深入研究土壤中有效氮的组分和含量。

3.1 土壤状况

根据研究发现，铵态氮的含量会影响土壤硝化的速度，同时硝态氮就是铵态氮氧化后的产物。在鼎湖山的马尾松纯林中研究时，也出现了相同的结果,大量的分析得出答案，在大部分季节中硝态氮和铵态氮都存在明显的线性关系。结果可能与森林土壤中铵态氮的含量组分过高导致的，此外在一个热带雨林的区域中研究发现铵态氮会明显的提高土壤的硝化作用。可以发现硝化的速度与土壤的肥力有着很大的关系，鼎湖山森林里的每种不同阶段的演替中土壤里的有机物质和氮的含量都会有不同的变化，晚期的往往是含量最多的，早期的则是含量最少的。

3.2 土壤内部结构

土壤的内部结不仅会构影响土壤的氧气量，从而来影响硝化作用的速率，而且还会对土壤的内质造成永久性的伤害。土壤内部如果氧气充足的话就会对铵态氮的氧化有促进作用，增加土壤内部硝态氮的含量水平。此外阔叶林土壤内含有丰富的有机质，所以土壤结构相对于针阔叶混交林和马尾松纯林要疏松很多，不至于过于硬实。鼎湖山森林里的每种不同阶段的演替中土壤里的有机物质和氮的含量都会有不同的变化，和上述有所不同，晚期的含量是最少的，早期的含量最多。

3.3 凋落物的质量以及要测定土壤中微生物活性

凋落物掉落地面上时间长会融入土壤中，进而转化为土壤和树木的肥料，并且可以给微生物带来充裕的食粮。阔叶林中的凋落物种类是很丰富的，而且量也特别多，同时它里面的含水量也比混交林和纯林的含量要高很多,土壤中的微生物也会去吸取土壤中的水分。鼎湖山森林里的每种不同阶段的演替中土壤里的有机物质和氮的都会有不同的变化，不同种类的森林土壤中微生物的量也是不同的，晚期微生物的量最多，早期微生物的量最少。

如今大量研究表明，土壤的肥力、结构以及凋落物的质量和土壤微生物活性都会影响鼎湖山上不同阶段的演替。鼎湖山马尾松针阔叶混交林土壤的有效氮有着很明显的季节变化的特性，这些季节性的变化会对环境造成永久性的伤害。再次就是土壤的温度和湿度的季节性变化也会导致演替更换。因此，要想得出正确的结论和答案，就要全面的了解土壤的特质以及森林的所需物，因为温度、湿度、养分、含氧量都是树木最基本的需求，也正因为这些因素的影响，才使森林大片的在地面上生长，繁茂至今。

4 结论

鼎湖山针阔叶混交林土壤有效氮动态在土层中表现出了明显的季节性变化特点。但是季节性变化的气候会根据土壤中的有效氮组成成分的不同也会有很大的迥异。经过对两个土层的精心比较, 可发现有效氮会随着季节的不同和组分的迥异也会发生很大的变化。虽然有效氮对季节的变化很敏感，但是在每个季节中它的组分是不会变化的，重要组成部分是铵态氮。先关研究表明了在森林土壤中硝态氮会受到铵态氮的影响，但影响度不是很大。