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利用阔叶树枯落叶防治人工针叶林及麦田土壤微生物极化的效应研究

贺敏  
【摘要】: 人工针叶纯林目前所面临的诸如生长发育不良、生产力下降、生态环境恶化、甚至出现土壤退化等现象已经严重影响和制约了人工林的可持续发展,而麦田连作导致的连作障碍等现象也制约着其稳产高产。本研究即是通过室内培养的方法代替实地混交造林、农林复合系统建设及枯落叶客置实验,研究了陕西黄土高原不同阔叶树种枯落叶对针叶纯林以及麦田土壤微生物数量的影响,探讨不同针阔树种以及农林复合系统的种间关系,为防治人工纯林土壤极化和麦田连作障碍的根本方法——树种更新和混交造林以及建设高效的复合农林系统提供有价值的参考。主要结论如下: 1.在陕北半干旱风沙区(靖边),油松纯林的长期连续生长会导致林地土壤细菌数量发生明显的正向极化,同时使真菌、放线菌数量发生不同程度的负向极化,而在油松林引入白榆、沙棘或客置其枯落叶可以防止真菌数量的负向极化,引入小叶杨、白榆、紫穗槐或客置其枯落叶可以防止放线菌数量的负向极化;樟子松纯林的长期连续生长会导致林地土壤真菌、放线菌数量发生明显的正向极化,同时使细菌数量发生较强的负向极化,而在樟子松林引入旱柳或客置其枯落叶可以防止细菌数量的负向极化。因此,从枯落叶对土壤微生物数量影响的角度考虑,最适合与油松林混交或客置其枯落叶于油松林地的树种是白榆,其次为沙棘、小叶杨和紫穗槐;适合与樟子松林混交或客置其枯落叶于樟子松林地的树种是旱柳。 2.在陕北半湿润黄土丘陵区(黄陵),侧柏纯林的长期连续生长会导致林地土壤真菌数量发生极明显的正向极化,同时使细菌发生负向极化,对放线菌无明显影响,而在所选树种中只有刺槐枯落叶可以防止细菌数量的负向极化,但会使林地土壤真菌和放线菌数量有不同程度的减少;落叶松纯林的长期连续生长会导致林地土壤放线菌数量发生极明显的正向极化,但同时使当地细菌、真菌数量发生不同程度的负向极化,而在落叶松林引入小叶杨、桦树、辽东栎或客置其枯落叶可以防止细菌数量的负向极化,引入刺槐、小叶杨、桦树或客置其枯落叶可以防止真菌数量的负向极化;油松纯林的长期连续生长会导致林地土壤各微生物数量均发生正向极化。 因此,从枯落叶对土壤微生物数量影响的角度考虑,所选树种均不适合与侧柏和油松林混交或将其枯落叶客置于侧柏和油松林地;最适合与落叶松混林交或客置其枯落叶于落叶松林地的树种是小叶杨和桦树,其次为刺槐和辽东栎。 3.在渭北半湿润残塬沟壑区(淳化),侧柏纯林和油松纯林的长期连续生长会导致当地土壤各微生物数量均发生极明显的正向极化,而从枯落叶对土壤微生物数量影响的角度考虑,所选树种均不适合与侧柏林和油松林混交或将其枯落叶客置于侧柏林或油松林地。 4.渭北半湿润残塬沟壑区麦田长期连续的种植小麦会使麦田土壤细菌、真菌、放线菌数量发生极为明显的正向极化。而在麦田引入林粮间作树种枣树、杏树、花椒、桃树,或施入其枯落叶可以使这种有利的正向极化进一步加强;引入荒山造林树种辽东栎、沙棘、刺槐、小叶杨、柠条或施入其枯落叶均可使这种有利的正向极化进一步加强;在所选城市绿化树种中,除紫叶李和女贞外,其他树种枯落叶均可以使这种有利的正向极化进一步加强。 因此,从枯落叶对麦田土壤微生物数量影响的角度考虑,所选林粮间作树种中适合与小麦进行林粮间作或将其枯落叶施入麦田的树种是枣树、杏树、花椒、桃树;所选荒山造林树种都适合与小麦进行林粮间作或将其枯落叶施入麦田;所选城市绿化树种中除紫叶李和女贞不适合与小麦进行林粮间作或将其枯落叶施入麦田外,其他都适合。


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