江西农业大学学报２０１０，３２（１）：０１０１—０１０７ ｈｔｔｐ：／／ｘｕｅｂａｏ．ｊｘａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ Ａｃｔａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔｉｓ Ｊｉａｎｇｘｉｅｎｓｉｓ Ｅ—ｍａｉｌ：ｎｄｘｂ７７７５＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ 退化红壤区不同重建模式森林土壤 微生物碳氮特征研究 张水印 ，余明泉 ，朱 玲 ，秦晓蕾 （１．江西科技师范学院生命科学学院，江西南昌３３００３８；２．江西农业大学园林与艺术学院，江西南昌３３００４５） 摘要：以地处江西省泰和县的退化红壤区不同植被重建模式的森林为研究对象，采用氯仿熏蒸浸提法测定不同 植被重建模式森林土壤微生物量Ｃ、Ｎ的季节变化，结果表明：不同的植被重建模式对土壤微生物量Ｃ、Ｎ的影 响均达到极显著（Ｐ＜０．００１），微生物量Ｎ大小依次表现为：阔叶林（３３．６７ ｍｇ／ｋｇ）、针阔混交林（３０．６４ ｍｇ／ｋｇ）、无 林荒草地（２８．０９ ｍｇ／ｋｇ）、针叶林（２３．４６ ｍｇ／ｋｇ）；微生物Ｃ量大小依次表现为：阔叶林（１８１．６７ ｍｇ／ｋｇ）、针阔 混交林（１６２．７５ ｍｇ／ｋｇ）、无林荒草地（１３９．６８ ｍｇ／ｋｇ）、针叶林（１３６．５７ ｍｇ／ｋｇ）。季节对微生物量Ｎ的影响差 异为极显著（Ｐ＜０．００１），对微生物量Ｃ的影响差异为显著（Ｐ＜０．０５），微生物量ｃ、Ｎ均表现为夏、秋季高于 春、冬季。微生物量Ｃ、Ｎ均与土壤全Ｎ、全Ｃ呈显著相关，能有效地反映土壤的肥力状况。综合来看，不同植 被恢复模式中阔叶林最好，其次为针阔混交林、无林荒草地和针叶林。 关键词：退化红壤；重建森林；微生物量Ｃ、Ｎ 中图分类号：￥７１４．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—２２８６（２０１０）０１～０１０１—０７ Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ．Ｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ Ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｓ ｏｎ Ｄｅｇｒａｄｅｄ Ｒｅｄ Ｓｏｉｌ ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕｉ—ｙｉｎ ，ＹＵ Ｍｉｎｇ—ｑｕａｎ ，ＺＨＵ Ｌｉｎｇ ，ＱＩＮ Ｘｉａｏ．１ｅｉ （Ｉ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００３８，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ａｒｔ，ＪＡＵ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００４５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｏｆ ｄｉｉｆｅｒｅｎｔ ｍｏｄｅｌｓ ｉｎ ａ ｄｅｇｒａｄｅｄ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ｒｅｇｉｏｎ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ Ｔａｉｈｅ Ｃｏｕｎ— ｔｙ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ．Ｎ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ ｆｕｍｉｇａｔｉｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ，Ｎ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ（Ｐ＜０．００ １）．Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉ— ｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｅｓｔｓ ｗａｓ ｒａｎｋｅｄ：ｂｒｏａｄ—ｌｅａｖｅｄ ｆｏｒｅｓｔ（３３．６７ ｍ ｋｇ）、ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ—ｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ（３０．６４ ｍｇ／ｋｇ）、ｇｒａｓｓｌａｎｄ（２８．０９ ｍｇ／ｋｇ）、ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ ｗａｓ ｒａｎｋｅｄ：ｂｒｏａｄ—ｌｅａｖｅｄ ｆｏｒｅｓｔ（１８１．６７ ｍ ｋｇ）、ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ—ｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ（１６２．７５ ｍｓ／ｋｇ）、ｇｒａｓｓ－ ｌａｎｄ（１３９．６８ ｍｇ／ｋｇ）、ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ（１３６．５７ ｍｇ／ｋｇ）．Ｓｅａｓｏｎｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉ— ｏｍａｓｓ Ｎ（Ｊｐ＜０．００１）ａｎｄ ｈａｄ ａ ｎｏｔａｂｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ ａｎｄ Ｎ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｎｄ ａｕｔｕｍｎ ｔｈａｎ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｗｉｎｔｅｒ．Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ ａｎｄ Ｎ ｗｅｒｅ ｎｏｔａｂｌｙ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ 收稿日期：２００９—０５—０７ 修回日期：２００９—１２—１８ 基金项目：江西省教育厅科技项目（ＧＪＪ０８３７３） 作者简介：张水印（１９６９一），男，副教授，硕士，主要从事土壤微生物研究； 通讯作者：余明泉，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｕｍｉｎｇｑｕａｎ＿６８ ＠１６３．ｔｏｎｉ。 ・１Ｏ２・ 江西农业大学学报 第３２卷 ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ．Ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌ，ｂｒｏａｄｌｅａｆ ｆｏｒｅｓｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｏｄｅｌ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔｓ，ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｃｏｎｉ￣ｒｏｕｓ—ｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ，ｇｒａｓｓｌａｎｄ ａｎｄ ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｇｒａｄｅｄ ｒｅｄ ｓｏｉｌ；ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔ；ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ，Ｎ 土壤微生物是土壤有机质和土壤养分（Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ等）转化和循环的动力，它参与有机质的分解、腐 殖质的形成、养分的转化和循环的各个生化过程ｕ卫ｊ，土壤微生物生物量是土壤养分的储存库和植物生 长可利用养分的重要来源，与微生物个体数量指标相比，更能反映微生物在土壤中的实际含量和作 用 。一 。 红壤是南方的一个重要的土壤类型［ ，由于自然与人为因素的干扰，植被破坏非常严重，水土流 失、土地沙化以及自然灾害加剧，造成生态系统恶化 ，对退化红壤区进行植被恢复是防止土壤退化、 改良土壤的最有效措施之一 ９］。杨玉盛等¨。。在对福建河田镇退化红壤治理的研究表明，严重退化红壤 采用不同的模式治理后土壤微生物数量、呼吸强度、酶活性都获得明显改善。不同的植被恢复模式对退 化红壤的理化性质、生态效应影响差异显著 ，探讨退化红壤区植被重建模式对于提高红壤的开发利 用具有非常重大的意义。 本研究以地处江西省泰和县的退化红壤区不同模式重建的森林为研究对象，定期测定不同植被重 建模式的森林土壤微生物量的季节变化，探寻不同植被重建模式的森林土壤微生物生物量的变化规律， 为退化红壤的植被重建和生态恢复提供一定的理论依据。 １材料与方法 １．１研究区概况 试验地位于江西省中部的泰和县石山、螺溪、南溪的接合部，东经１１５。０４ ，北纬２６。４４ 。属亚热带 季风湿润性气候，年降水量１ ７２６ ｍｍ，降雨多集中在４～６月份，约占全年降水量的４９％，７～９月高温 干旱。成土母质是第四纪红粘土，表层石砾含量较多，属于典型的红壤低丘岗地¨引。长期以来，由于人 为的高强度的割茅、挖蔸和常年的过牧，森林已不复存在，植被盖度小于３０％，且分布不均，以狗尾草 （Ｓｅｔａｒｉａ ｖｉｒｉｄｉｓ）、野古草（Ａｒｕｎｉｆｎｅｌｌａ ａｎｏｍａｌａ）、白茅（Ｉｍｐｅｒａｔａ ｃｙｌｉｄｒｉｃａ ｖａｒ．）、黄茅（Ｈｅｔｅｒｏｐｏｇｏｎ ｃｏｎｔｏｒ－ ｔｕｓ）为主。１９９１年以消灭荒山、重建植被恢复退化的生态系统为目标，选择了马尾松（Ｐｉｎｕｓ ｒａａｓｓｏｎｉ— ａｒｉａ）、湿地松（Ｐ．ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ）、晚松（Ｐ．ｓｅｒｏｔｉｎａ Ｍｉｃｈｘ）、火矩松（Ｐ．ｔａｅｄａ）、木荷（Ｓｃｈｉｍａ ｓｕｐｅｒｂａ）、枫香 （Ｌｉｑｕｉｄａｍｂａｒｆｏｍｏｓａｎａ）、桉树（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｓｐｐ．）、樟树（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｃａｍｐｈｏｒａ）等针阔叶树种，采取不同 栽植密度、不同种类配置并在林下间种胡枝子（Ｌｅｓｐｅｄｅｚａ ｓｐｐ．）、黄栀子（Ｇａｒｄｅｎｉａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ）的模式重 建森林 。 １．２样地的选取 选取针叶纯林、阔叶纯林、针阔混交林３种重建模式作为研究对象，另取无林地模式作为对照，每种 模式选取３块样地，共计１２块，分别是无林地（草地ｌ、２、３号），针叶纯林为马尾松（４号）、湿地松（５ 号）、晚松（６号），阔叶纯林为木荷（７号）、樟树（８号）、枫香（９号），针阔混交林为枫香×马尾松（１０ 号）、木荷×枫香×马尾松（１１号）、樟树×湿地松（１２号）。各样地基本理化性质见表１。 １．３实验设计与分析方法 首次取样于２００８年３月２０ １３进行，将每个样地分成４个１０ ｍ×１０ ｍ的小样方，然后在每个小样 方内用土钻随机钻取４管土，原地混合均匀后成为１个土样，１个样地共４个土样，ｌ２个样地共４８个。 土样过筛（２—３ ｍｍ）后，调节到４０％左右的田间持水量，在室温下放在密闭的装置中预培养１周，密闭 容器中放人２个适中的烧杯，分别加入水和稀ＮａＯＨ溶液，以保持其湿度和吸收释放的ＣＯ ，预培后立 即分析，微生物生物量采用氯仿熏蒸浸提法测定。同时取样作基本理化性质分析，土壤全Ｃ用油浴一 高铬酸钾容量法测定；土壤全Ｎ用开氏消煮法测定；土壤全Ｐ用浓硫酸一高氯酸催化消煮，钼锑抗比色 法测定；土壤容重用环刀法测定；ｐＨ值用１：２水溶液，ｐＨ计测定¨ 。分别于２００８年６月２０日（夏）、 ２００８年９月２０日（秋）和２００８年１２月２０日（冬）重复取样，共４次。 第１期 张水印等：退化红壤区不同重建模式森林土壤微生物碳氮特征研究 ・１０３－ 平均值（标准误）。Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｉＴｏｒ）． １．４数据统计与分析 所有数据采用统计软件ＳＰＳＳ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ １１．０进行单因素方差分析和多因素方差分析，显著和极 显著分别为Ｐ＜０．０５和Ｐ＜０．００１水平。 ２结果与分析 ２．１土壤微生物量Ｎ 方差分析表明：季节对微生物量Ｎ的影响差异为极显著（Ｐ＜０．００１）（表２），表明不同植被恢复模 式土壤微生物量Ｎ具有季节波动性，大小依次表现为：夏季（３５．２１ ｍｇ／ｋｇ）、秋季（３０．１５ ｍｇ／ｋｇ）、春季 （２７．３６ ｍｇ／ｋｇ）、冬季（２３．１４ ｍｇ／ｋｇ）。呈现出夏、秋季高于春、冬季的规律，最高值出现在夏季，最低值出现 在冬季，与植物的生长节律相同。不同植被恢复模式对土壤微生物量Ｎ的影响差异也为极显著（Ｐ＜０．００１） （表２），大小依次表现为阔叶林（３３．６７ ｍｇ／ｋｇ）、针阔混交林（３０．６４ ｍｇ／ｋｇ）、无林荒草地（２８．０９ ｍｇ／ｋｇ）、 针叶林（２３．４６ ｍｇ／ｋｇ）（表３）。 进一步分析不同植被恢复模式中具体的林型发现，针叶林微生物量Ｎ大小依次表现为：湿地松、晚 松、马尾松；阔叶林表现为樟树、木荷、枫香；针阔混交林各具体林型问差异不显著（表４）。 研究发现，不同植被恢复模式和季节的交互作用对微生物Ｎ的影响差异为显著（Ｐ＜０．０５）（表２）。 表２不同恢复模式及季节对土壤微生物量Ｎ、ｃ和微生物Ｃ／Ｎ的影响 Ｔａｂ．２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ ｓｅａｓｏｎｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｎ，Ｃ ａｎｄ Ｃ／Ｎ ２．２土壤微生物量Ｃ 从表２中可以看出，季节对微生物量ｃ影响差异为显著（Ｐ＜０．０５）（表２）。大小表现为秋季 （１７０．０３ ｍｇ／ｋｇ）、夏季（１６２．２０ ｍｇ／ｋｇ）、春季（１５１．４５ ｍｇ／ｋｇ）、冬季（１３６．９８ ｍｇ／ｋｇ）（图１）。方差分析 ・１０４・ 江西农业大学学报 第３２卷 表明，不同植被恢复模式对微生物Ｃ的影响差异为极显著（Ｐ＜０．００１）（表２）。不同植被恢复模式间微生 物量ｃ大小依次表现为阔叶林（１８１．６７ ｍｇ／ｋｇ）、针阔混交林（１６２．７５ ｍｇ／ｋｇ）、无林荒草地（１３９．６８ ｍｇ／ｋｇ）、针 一 ．∞三＼ 删 罨一 ）Ｉ．∞三＼誉唰 叶林（１３６．５７ ｍｇ／ｋｇ）（表３）。 Ｚ∞∞日ｇ０【ｑ量Ｄ０ＪＱ一苫 器 对ｇ０Ｉｑ一 ０Ｊ 苫 ∞∞∞ ∞２ ２ ｌ １ 从不同植被恢复模式中具体林型来看，针叶林土壤微生物量Ｃ大小依次为晚松、湿地松、马尾松；阔叶 如Ｏ 林表现为：各林型间差异不显著；针阔混交林表现为：樟树×湿地松、枫香×马尾松、木荷×枫香×马尾松（表 ４）。方差分析表明，不同植被重建模式与季节的交互作用对微生物Ｃ的影响差异不显著（尸＞０．０５）（表２）。 表３不同植被恢复模式土壤微生物量Ｎ、Ｃ及微生物量Ｃ／Ｎ年均值 Ｔａｂ．３ Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉｌａ ｂｉｏｍａｓｓ Ｎ，Ｃ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉｌａ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ／Ｎ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌｓ 平均值±标准误，ｎ＝９６，同一列中不同字母表示差异显著，Ｐ＜０．０５。 Ｖａｌｕｅ ａｒｅ ｍｅａｎｓ±ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｒｒｏｒ．ｎ＝９６．ｖａｌｕｅ ｓｕｆｉｆｘｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｃｏｌｕｍｎ ｉｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ ａｔ Ｐ＜０．０５ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ ｌｅｖｅ１． Ａ 口春季Ｓｐｉｎｇ 口夏季Ｓｕｍｍｅｒ囹秋季Ａｕｔｕｍｎ圈冬季Ｗｉｎｔｅｒ ［ ．． Ｌ ［谴． ． Ｂ ａ一鱼ａｂ ａ曲ａ ａ ８ 翥薹 羹 ６ ｇ 第１期 张水印等：退化红壤区不同重建模式森林土壤微生物碳氮特征研究 ．１０５． 异（表２、表３）。从不同植被恢复模式中具体林型来看，同一植被恢复模式中具体的林型的微生物Ｃ／Ｎ 均没有差异（表４）。方差分析表明，不同植被恢复模式与季节和交互作用对土壤微生物Ｃ／Ｎ的影响差 异不显著。 表４不同植被恢复模式中各林型土壤微生物量Ｎ、Ｃ以及Ｃ／Ｎ的年均值 Ｔａｂ．４ Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｎ，Ｃ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ／Ｎ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓ￣ｔｎｌｅ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｅ 平均值±标准误，ｎ＝３６，同一列中不同字母表示差异显著，Ｐ＜０．０５。 Ｖａｌｕｅ ａｒｅ ｍｅａｎｓ±ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｒｒｏｒ．ｎ＝３６．ｖａｌｕｅ ｓｕｆｆｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｃｏｌｕｍｎ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ ａｔ Ｐ＜０．０５ ｓｉｇｎｉｉｃａｎｃｅ ｌｆｅｖｅ１． ２．４ 土壤微生物Ｎ、Ｃ与土壤理化性质的相关性 不同植被恢复模式森林土壤微生物量Ｃ阔叶林占有机Ｃ的比例为０．９％一１．３％，平均１．Ｉ％；针阔 混交林占有机Ｃ的比例为０．７％～１．１％，平均０．９％；针叶林占有机Ｃ的比例为０．６％－０．７％，平均０．７％； 无林荒草地占有机Ｃ的比例平均为０．９％。微生物量Ｎ阔叶林占全Ｎ的比例为１．３％～２．Ｉ％，平均３．０２％； 针阔混交林占全Ｎ的比例为１．１％～２．０％，平均３．３７％；针叶林占全Ｎ的比例为０．８％～１．２％，平均 ２．３５％；无林荒草地占全Ｎ的比例平均为１．３８％。总体表明，不同植被恢复模式森林不仅影响土壤微 生物生物量，而且影响微生物生物量Ｃ、Ｎ占土壤Ｃ、Ｎ百分率。 从表５中可以看出，微生物量Ｎ与土壤全Ｎ、全Ｃ呈显著相关，而与全Ｐ、ｐＨ值、土壤容重不相关； 微生物量ｃ与土壤全Ｎ、Ｃ／Ｎ呈显著相关，与Ｎ／Ｐ呈一般性相关，与土壤容重呈负显著相关，而与全Ｐ、 ｐＨ值不相关。 ・１０６・ 江西农业大学学报 第３２卷 微生物量氮 ０．４２ ０．４１ ０．０６ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｎ 微生物量碳 ０．４３ ０．５６ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ ＮＳ表示Ｐ＞０．０５； 表示Ｐ＜０．０５； 表示Ｐ＜０．０１； 表示Ｐ＜０．００１。 ＮＳ ｍｅａｎｓ Ｐ＞０．０５；￥ｍｅａｎｓ Ｐ＜０．０５；￥ ｍｅａｎｓ Ｐ＜０．０１； ｍｅａｎｓ Ｐ＜０．００１ ３讨论 ３．１ 土壤微生物量Ｃ、Ｎ与植被恢复模式的选择 大量的研究表明，土壤微生物极易受土壤环境因子的影响，如土壤水分、气温季节变化、植物生长节 律、不同施肥制度、作物根茬和根际产物（如根分泌物、粘胶物质、脱落细胞等）、有机无机肥料施用以及 环境污染物等因子均会对土壤微生物产生较大的影响ｕ 。从表１中可以看出，由于实施了多年的植被 恢复工程，不同的植被恢复模式下森林土壤的理化性质已发生了很大的差异。同时，对于不同林地，林 下物种多样性、凋落物的质量和数量、土壤酶活性已明显不同¨ Ｊ，因而各恢复模式森林土壤微生物生 物量也相应地发生了变化。刘满强等 研究表明植被恢复后，退化红壤微生物量Ｃ、Ｎ显著升高，并且 不同植被对土壤微生物量的恢复效果明显不同。本研究表明，不同植被恢复模式对土壤微生物量Ｃ、Ｎ 的影响差异均为极显著（Ｐ＜０．００１）（表２），微生物Ｎ表现为阔叶林≥针阔混交林≥无林荒草地＞针叶 林；微生物Ｃ表现为阔叶林＝针阔混交林＞无林荒草地＝针叶林。可以看出，不同植被恢复模式中阔 叶纯林模式最好，依次为针阔混交林、无林荒草地和针叶林。从本研究的微生物量Ｃ、Ｎ含量来看，无林 荒草地在退化红壤植被恢复的作用优于针叶林，所以在退化红壤恢复中，应充分发挥红壤生态系统的自 然恢复功能（草地的有机物积累阶段），适当辅之造林措施，而不宜大面积毁草植树。Ｓｐａｒｌｉｎｇ研究表 明 ，草地垦植为林地后微生物量迅速下降也充分证明了这一点。 ３．２不同植被恢复模式土壤微生物量Ｃ、Ｎ的季节动态 土壤微生物量的季节变化主要受环境条件（干湿、气温）和植物生长等因子的综合影响。土壤微生 物量随季节性变化与有机物的供应和植物生长状况及温、湿等环境因素有关ｌｌ 。研究发现，土壤微生 物量的季节动态普遍存在不确定性¨ ，不同森林生态系统中，土壤微生物量可能有不同的季节动态变 化特征，但最为普遍的是夏高冬低型和夏低冬高型以及干一湿季节交替循环型 。本研究表明，不同 植被恢复模式森林土壤微生物量Ｎ季节变化表现为夏季＞秋季≥春季≥冬季，微生物量Ｃ季节变化表 现为秋季＝夏季≥春季≥冬季，均呈现出夏季最高，冬季最低的规律，属于夏高冬低型，与植物的生长节 律相同。这是由于江西夏季高温多雨，非常适合微生物的繁殖，而冬季因温度较低，同时也比较干燥，不 利于土壤微生物的繁殖生长。 ３．３土壤微生物与土壤肥力表征 研究证明，土壤微生物生物量Ｃ、Ｎ与土壤Ｃ、Ｎ之间存在极显著的线性相关，因而土壤微生物生物 量可以用来指示土壤肥力的水平 。本研究表明，土壤微生物生物量Ｃ、Ｎ与土壤Ｃ、Ｎ之间存在显著 的线性相关（表５），表明不同植被恢复模式森林土壤微生物生物量可以用来指示土壤肥力的水平。且 土壤微生物生物量Ｃ和Ｎ的变化基本保持同步，说明土壤微生物对Ｎ素的固持作用主要取决于土壤微 生物本身的生物量的大小，土壤微生物生物量Ｃ、Ｎ能够很好地反映不同植被恢复模式森林土壤Ｃ、Ｎ水平。 从另一个角度来看，土壤微生物量Ｃ占有机Ｃ（ＭＢ／ＯＣ）的含量被认为是反映土壤微生物活性的重 要指标之一。ＭＢ／ＯＣ值反映土壤中单位有机碳所供养的微生物量，ＭＢ／ＯＣ值越小，单位有机Ｃ所供养 的微生物量较少，微生物活性高，导致土壤肥力提高。反之，微生物活性低，导致土壤肥力降低。本研究 第１期 张水印等：退化红壤区不同重建模式森林土壤微生物碳氮特征研究 ・１０７・ 中生物量Ｃ阔叶林中占有机Ｃ的比例为０．９％～１．３％，平均１．１％；针阔混交林占有机Ｃ的比例为０．７％～ １．１％，平均０．９％；针叶林占有机Ｃ的比例为０．６％～０．７％，平均０．７％；无林荒草地占有机ｃ的比例平 均为０．９％。可见针叶林土壤的肥力相对较低，而阔叶林、针阔混交林土壤的肥力相对要高。 土壤微生物在土壤Ｎ的矿化和固持过程中起着重要的调节作用。土壤微生物量Ｎ占土壤全Ｎ的 比例可以反映土壤供应有效Ｎ的潜能，目前不同研究者的结果存在较大的差异。本研究表明微生物量 Ｎ占全Ｎ的比例阔叶林中平均为３．０２％；针阔混交林为３．３７％；针叶林为２．３５％；无林荒草地为１．３８％。说 明阔叶林土壤供Ｎ潜能处于较高的水平，而针叶林土壤相对较低。 可见，不同恢复植被下土壤微生物量Ｃ、Ｎ的显著差异，既表明了植被对红壤微生物量的巨大影响， 也进一步肯定了土壤微生物量在监测退化红壤质量恢复上的作用 。 致谢：本试验得到江西农业大学园林与艺术学院竹子重点实验室的大力支持，在此表示感谢！ 参考文献： ［１］俞慎，李振高．熏蒸提取法测定土壤微生物量研究进展［Ｊ］．土壤学进展，１９９４，２２（６）：４２—５０． ［２］曹慧，杨浩，孙波，等．不同种植时间菜园土壤微生物生物量和酶活性变化特征［Ｊ］．土壤，２００２（４）：１９７—２００． ［３］Ｓｉｎｇｈ Ｊ Ｓ，Ｒａｓｈｕｂａｎｓｈｌ Ａ Ｓ，Ｓｉｎｓｈ Ｒ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ａｃｔｓ ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｉｎ ｄｒｙ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ ｓａｖａｌｌｎａ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，１９８９，３３８：４９９—５００． ［４］Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ Ｓ Ｃ，Ｓｉｎｇｈ Ｊ Ｓ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｃ，Ｎ ａｎｄ Ｐ ｉｎ ｄｒｙ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｓｏｉｌｓ：Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｌｔｅｒｎａｔｅ ｌａｎｄ—ｕｓｅｓ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｌｆｕｘ［Ｊ］． Ｓｏｉｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ＆Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９１，２３（２）：１１７—１２４． 『５］Ｓｍｉｔｈ Ｊ Ｌ．Ｐａｕｌ Ｅ Ａ．Ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｅｓｔｉｍａｔｅ（１ Ｍ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ，１９９１：３５９—３９６． ［６］Ｈｅ ｚ Ｌ．Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ ｉｎ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｃｙｃｌｉｎｇ ａｎ ｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｑｕａｌｉｔｙ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ， １９９７，２１（２）：６１—６９． ［７］赵其国，石华，吴志东．红黄壤地区农业资源综合发展战略与对策［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９２：１—１３． ［８］史德明，周伏健，徐朋．我国南方土壤侵蚀动态与水土保持发展趋势［Ｊ］．福建水土保持，１９９３（３）：９—１３． ［９］何园球，沈其荣，王兴祥．红壤丘岗区人工林恢复过程中的土壤养分状况［Ｊ］．土壤，２００３，３５（３）：２２２—２２６． 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ｈｅａｌｔｈ［Ａ］／／Ｐａｎｋ ｈｕｒｓｔ Ｃ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｈｅａｌｔｈ，ＣＡＢ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１９９７：９７—１ １９．
