毛亮亮 董希斌 曲杭峰 張寶山 劉慧 高然 高彤

摘 要：為確定最適宜小興安嶺地區(qū)天然針闊混交林土壤微生物酶活性發(fā)揮的撫育間伐強(qiáng)度，在帶嶺林業(yè)實(shí)驗(yàn)局東方紅林場設(shè)置10%、15%、20%、25%、30%、35% 的6塊撫育間伐樣地和未進(jìn)行撫育間伐的對照樣地，分別記為A、B、C、D、E、F和CK樣地，依據(jù)2021年外業(yè)調(diào)查，在每個(gè)處理樣地內(nèi)采取0～20 cm土層的土樣，使用單因子方差分析、最小顯著差數(shù)法和皮爾森法分析撫育間伐強(qiáng)度對土壤微生物酶活性的影響。研究結(jié)果表明，撫育間伐樣地土壤的有機(jī)碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對照樣地，且差異顯著（P＜0.05）；中等強(qiáng)度的間伐提升了土壤微生物呼吸；土壤蔗糖酶、土壤過氧化氫酶、土壤酸性磷酸酶活性相比對照樣地有所提高，且差異顯著，土壤脲酶活性相比對照樣地反而降低；土壤蔗糖酶、土壤過氧化氫酶、土壤酸性磷酸酶活性與有機(jī)碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），土壤脲酶活性與其他指標(biāo)均無相關(guān)性（P＞0.05）。適當(dāng)?shù)膿嵊g伐可以促進(jìn)小興安嶺天然針闊混交林土壤養(yǎng)分的積累，包括提高土壤有機(jī)碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，增加土壤微生物呼吸速率，同時(shí)提升土壤蔗糖酶、過氧化氫酶和酸性磷酸酶的活性。然而，與對照樣地相比，撫育間伐會(huì)導(dǎo)致土壤脲酶活性降低。結(jié)果結(jié)論為20%～30%的撫育間伐強(qiáng)度對于提高小興安嶺天然針闊混交林土壤微生物酶活性效果最好。

關(guān)鍵詞：間伐強(qiáng)度；土壤微生物；土壤酶活性；針闊混交林；小興安嶺

中圖分類號：S753.7；S718.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-8023（2023）06-0036-10

Effects of Thinning on Soil Microbial Enzyme Activity in Natural Conifer

and Broadleaved Mixed Forest in Xiaoxing'an Mountains

MAO Liangliang， DONG Xibin， QU Hangfeng， ZHANG Baoshan， LIU Hui， GAO Ran， GAO Tong

（Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Forest Sustainable Management and Environmental Microbiology

Engineering， Northeast Forestry University， Harbin 150040， China）

Abstract：In order to determine the most suitable intensity of thinning for soil microbial enzyme activity of natural broad-leaved mixed forest in Xiaoxing'anling region， 6 plots of thinning plots （10%， 15%， 20%， 25%， 30%， 35%） were set up in Dongfanghong Forest Farm of Dailing Forestry Experimental Bureau and the corresponding plots without thinning were set up， recorded as plot A， B， C， D， E， F and CK， respectively. Based on the field survey in 2021， soil samples of 0-20 cm soil layer were taken from each treatment plot. The effects of thinning intensity on soil microbial enzyme activities were analyzed by single factor analysis of variance， minimum significant difference method and Pearson method. The results showed that the mass fractions of soil organic carbon， microbial biomass carbon， total nitrogen and microbial biomass nitrogen in tending and thinning plots were higher than those in control plots， and the differences were significant （P<0.05）. Moderate thinning increased soil microbial respiration. The activities of soil sucrase， soil catalase and soil acid phosphatase increased compared to the control plots， and the difference was significant， while the activities of soil urease decreased compared to the control plots. The activities of soil sucrase， soil catalase and soil acid phosphatase were significantly positively correlated with the mass fraction of organic carbon， total nitrogen， microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen （P<0.05）， while the activities of soil urease were not correlated with other indexes （P>0.05）. Proper thinning can promote the accumulation of soil nutrients， including increasing soil organic carbon， total nitrogen， microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen mass fraction， increasing soil microbial respiration rate， and improving the activities of soil sucrase， catalase and acid phosphatase. However， compared to control plots， tending thinning results in the decrease of soil urease activity. The results showed that 20%-30% thinning intensity was the best for improving soil microbial enzyme activity in the natural mixed forest in Xiaoxing'an Mountains.

Keywords：Thinning intensity; soil microorganism; soil enzyme activity; coniferous and broad-leaved mixed forest; Xiaoxing'an Mountains

收稿日期：2023-05-06

基金項(xiàng)目：黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（GA19C006）。

第一作者簡介：毛亮亮，碩士研究生。研究方向?yàn)樯肿鳂I(yè)與環(huán)境。E-mail： 1343443091@qq.com

*通信作者：董希斌，博士，教授。研究方向?yàn)樯肿鳂I(yè)與環(huán)境。E-mail： xibindong@163.com

引文格式：毛亮亮，董希斌，曲杭峰，等.撫育間伐對小興安嶺天然針闊混交林土壤微生物酶活性的影響 [J].森林工程，2023，39（6）：36-45.

MAO L L， DONG X B， QU H F， et al. Effects of thinning on soil microbial enzyme activity in natural conifer and broadleaved mixed forest in Xiaoxing'an mountains[J]. Forest Engineering， 2023， 39（6）：36-45.

0 引言

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。森林生態(tài)系統(tǒng)能夠吸收和儲(chǔ)存大量的二氧化碳，從而減緩全球氣候變化的速度。植物的生長離不開土壤，土壤為植物生長提供了礦質(zhì)營養(yǎng)元素、水分和微生物。土壤碳庫微小的變化可能會(huì)導(dǎo)致大氣中CO體積分?jǐn)?shù)發(fā)生比較大的變化。撫育間伐作為一種重要的營林技術(shù)手段，在森林經(jīng)營管理中得到廣泛應(yīng)用。大量研究表明，通過科學(xué)撫育間伐，能夠顯著改變林下土壤的溫濕度、光照條件、呼吸速率及理化性質(zhì)，并且提高林下生物多樣性，進(jìn)而改變土壤養(yǎng)分。土壤中的酶與土壤物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng)密切相關(guān)，土壤中進(jìn)行的一些生化反應(yīng)也需要酶的催化。同時(shí)，土壤養(yǎng)分肥力的主要標(biāo)志也可用土壤酶活性的大小來表示。土壤微生物酶參與土壤物質(zhì)的交換和能量的流動(dòng)過程。土壤酶活性和微生物直接反映土壤質(zhì)量狀況，當(dāng)土壤中酶活性發(fā)生變化時(shí)，微生物特性也會(huì)隨之改變，最終影響土壤質(zhì)量發(fā)生變化。近年來有很多學(xué)者對撫育間伐對土壤微生物酶活性的影響進(jìn)行了研究，張金鈺等研究發(fā)現(xiàn)，隨著間伐強(qiáng)度的增大，土壤酶活性的變化會(huì)出現(xiàn)先增大后減小的趨勢，合理的間伐能提高土壤酶活性。劉頌頌等研究發(fā)現(xiàn)間伐促進(jìn)林分土壤微生物酶活性因子之間相關(guān)性顯著。然而，以往關(guān)于撫育間伐對土壤微生物酶活性的研究大多集中在人工林，撫育間伐對天然林土壤微生物酶活性的影響研究相對較少。所以，為了深入研究小興安嶺地區(qū)不同撫育間伐強(qiáng)度對天然針闊混交林土壤微生物酶活性的影響，本研究探究撫育間伐對土壤養(yǎng)分含量、微生物呼吸速率、土壤微生物碳氮水平以及土壤微生物酶活性的影響，并分析之間的相關(guān)性。目的是確定適合小興安嶺地區(qū)的最佳撫育間伐強(qiáng)度，為該地區(qū)的土壤養(yǎng)分利用與改良、土壤養(yǎng)分質(zhì)量評價(jià)以及營林活動(dòng)提供科學(xué)的理論依據(jù)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

1 研究地區(qū)概況與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

研究試驗(yàn)區(qū)位于小興安嶺地區(qū)的伊春市帶嶺林業(yè)實(shí)驗(yàn)局東方紅林場，其坐標(biāo)為128°37′48″～129°17′51″ E，46°50′9″～47°21′33″ N，海拔大約為605 m。該地區(qū)夏天涼爽多雨，冬季漫長酷寒，最高氣溫可達(dá)到38 ℃，最低氣溫可達(dá)到 -39 ℃，年平均氣溫為1.5 ℃。全年的降水時(shí)間大約為130 d ，降水主要集中在7—9月，年平均降水量大約為665 mm。該地的土壤類型是暗棕壤，也有部分林地為谷地草甸土和沼澤土，試驗(yàn)樣地的森林群落為天然針闊混交林。

1.2 樣地設(shè)置

在 2011 年，選擇具有相似地理和微地形條件的研究區(qū)內(nèi)進(jìn)行撫育，設(shè)置了7塊試驗(yàn)樣地。分別為：A（10%）、B（15%）、C（20%）、D（25%）、E（30%）、F（35%），同時(shí)以未間伐的樣地作為對照，記為 CK（0%）。這些樣地的面積均為 100 m×100 m。在 2021 年 9 月份，在試驗(yàn)樣地中選擇典型區(qū)域隨機(jī)布設(shè) 3 塊 30 m×30 m 的調(diào)查區(qū)域，進(jìn)行外業(yè)調(diào)查采取土壤樣品，樣地概況見表1。

1.3 樣品的采集

2021年9月，在每個(gè)樣地內(nèi)采用“Ｓ”形隨機(jī)選擇3個(gè)采樣區(qū)進(jìn)行土壤取樣，仔細(xì)除去地表凋落物后，采取0～20 cm土層的土樣，取樣1 kg左右，仔細(xì)剔除土壤中雜物并使其完全混勻后裝于密封袋，分成 2份，其中1份帶回實(shí)驗(yàn)室在自然風(fēng)干之后過2mm 篩備用，用于測定土壤養(yǎng)分，另1份立刻保存于冰袋箱內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室后貯藏于4 ℃冰箱內(nèi)用于測定土壤微生物酶活性。

1.4 樣品測定方法

土壤微生物呼吸測定：2021年7月在每個(gè)100 m×100 m樣地選擇典型區(qū)域隨機(jī)布設(shè)3塊30 m×30 m的樣方區(qū)域，在每一個(gè)樣方內(nèi)挖至確保植物根系被全部切斷，再用塑料板將四周的植物根系完全隔離，每個(gè)樣方內(nèi)采用對角線法安置3個(gè)PVC環(huán)，PVC環(huán)內(nèi)徑為10 cm，測土壤微生物呼吸。為保證土壤微生物呼吸測定的準(zhǔn)確性，通常在挖壕完成1～2個(gè)月之后進(jìn)行測定。于2021年9月利用LI-6400光合儀測定土壤呼吸1～2次。

土壤微生物量碳（MBC）、土壤微生物量氮（MBN）的測定均采用氯仿熏蒸KSO浸提，土壤有機(jī)碳（SOC）和土壤全氮（TN）的測定用元素分析儀。

酶活性測定：土壤脲酶（Solid-Urease，S-UE）利用靛酚藍(lán)比色法測定脲酶活性。土壤蔗糖酶（Solid-Sucrase ，S-SC）采用DNS比色法，分光光度法測定蔗糖酶活性。土壤過氧化氫酶（Solid-Catalase，S-CAT）利用紫外分光光度法測定土壤過氧化氫酶活性。土壤酸性磷酸酶（Solid-Acid phosphatase，S-ACP）采用磷酸苯二鈉比色法測定土壤酸性磷酸酶活性。

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel2016整理統(tǒng)計(jì)后，利用SPSS26.0，使用單因子方差分析（ANOVA）和最小顯著差數(shù)法（LSD）分析不同撫育間伐強(qiáng)度下土壤微生物酶活性的顯著差異性，使用皮爾森（Pearson）法分析土壤微生物酶活性之間的相關(guān)性，采用Origin2021作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 撫育間伐對土壤養(yǎng)分的影響

撫育間伐對小興安嶺天然針闊混交林土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響如圖1所示，由圖1可知，對照樣地土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.27 g/kg，撫育間伐后各樣地土壤的有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在46.40～70.35 g/kg，隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)出明顯的先增大后減少的趨勢。除F樣地有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)略低于對照樣地，其他撫育間伐樣地的有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對照樣地，升高程度由小到大依次為：A、B、C、E、D，相比對照樣地的增長百分比分別為8.74%、29.49%、41.46%、46.08%、48.83%，說明撫育間伐強(qiáng)度對土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)有著不同程度的影響。經(jīng)方差分析，除A、F樣地外，其他樣地與對照樣地差異性顯著（P＜0.05）；對照樣地土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.04 g/kg，撫育間伐后各樣地土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在6.52～10.47 g/kg，隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)出明顯的先增大后減少的趨勢。撫育間伐樣地全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對照樣地，升高程度由小到大依次為：A、F、B、E、C、D，相比對照樣地的增長百分比分別為7.95%、8.11%、12.91%、17.88%、24.17%、73.34%。經(jīng)方差分析，撫育間伐樣地與對照樣地均差異性顯著（P＜0.05），其中D樣地的全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，與其他樣地均差異性顯著。

2.2 撫育間伐對土壤微生物酶活性的影響

撫育間伐對小興安嶺天然針闊混交林土壤微生物量碳和微生物量氮的影響如圖2所示，由圖2可知，對照樣地土壤微生物生物量碳含量為331.05 mg/kg，撫育間伐樣地土壤微生物生物量碳含量在505.04～945.24 mg/kg，間伐顯著改變了土壤微生物生物量碳含量，間伐后土壤微生物生物量碳含量有所提高，與對照樣地相比，分別提升了98.64%、113.55%、131.28%、185.53%、90.32%、52.56%。隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤微生物生物量碳含量呈現(xiàn)出明顯的先增大后減少的趨勢。經(jīng)方差分析，間伐樣地土壤微生物生物量碳含量與對照樣地均差異性顯著（P＜0.05）；對照樣地土壤微生物生物量氮含量為74.14 mg/kg，撫育間伐樣地土壤微生物生物量氮含量在93.46～134.24 mg/kg，間伐顯著改變了土壤微生物生物量氮含量，間伐后土壤微生物生物量氮含量有所提高，與對照樣地相比，分別提升了43.69%、47.20%、64.79%、81.07%、63.30%、26.05%。隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤微生物生物量氮含量呈現(xiàn)出明顯的先增大后減少的趨勢。經(jīng)方差分析，撫育間伐樣地土壤微生物生物量氮含量與對照樣地均差異性顯著（P＜0.05）。

撫育間伐對小興安嶺天然針闊混交林土壤微生物呼吸（R）的影響如圖3所示。

由圖3可知，對照樣地土壤微生物呼吸均值為1.40 μmol/（m·s），間伐樣地土壤微生物呼吸均值在1.31～2.07 μmol/（m·s），間伐改變了土壤微生物呼吸，間伐后A、B樣地土壤微生物呼吸有所降低，C、D、E、F樣地土壤微生物呼吸與對照樣地相比有所提高，分別提升了34.20%、47.27%、17.10%、5.23%。中等強(qiáng)度的間伐提高了土壤微生物呼吸。經(jīng)方差分析，C、D、E間伐樣地土壤微生物呼吸與對照樣地差異性顯著（P＜0.05）。

撫育間伐對小興安嶺天然針闊混交林土壤酶活性的影響如圖4所示（圖中左右縱坐標(biāo)有2個(gè)標(biāo)目，是為了4種土壤酶展示在一個(gè)圖上）。由圖4可知，對照樣地土壤脲酶活性為1161.14 nmol/（h·g），撫育間伐后各樣地的脲酶活性在728.61～1154.04 nmol/（h·g），間伐減小了土壤脲酶活性。隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤脲酶活性依次減小了0.61%、14.2%、14.77%、37.25%、32.11%、32.81%。低強(qiáng)度間伐對土壤脲酶活性影響較小。經(jīng)過方差分析，除A樣地外，其他樣地土壤脲酶活性與對照樣地差異性顯著（P＜0.05）。

對照樣地土壤蔗糖酶活性為26.51 μmol/（h·g），撫育間伐后各樣地的土壤蔗糖酶活性在22.66～42.52 μmol/（h·g）。隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤蔗糖酶活性先增大后減小。相比對照樣地，中低強(qiáng)度間伐增強(qiáng)了土壤蔗糖酶活性，強(qiáng)度間伐減小了蔗糖酶活性。其中A—D樣地土壤蔗糖酶活性依次增大了9.48%、10.37%、36.78%、60.38%，E和F樣地蔗糖酶活性分別減少了10.35%、14.54%。經(jīng)過方差分析，除A樣地外，其他樣地土壤蔗糖酶活性與對照樣地差異性顯著（P＜0.05）；對照樣地土壤過氧化氫酶活性為135.89 μmol/（h·g），撫育間伐后各樣地的過氧化氫酶活性在156.24～238.35 μmol/（h·g）。隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤過氧化氫酶活性先增大后減小，相比對照樣地，總體上間伐增強(qiáng)了土壤過氧化氫酶活性。其中A—F樣地土壤過氧化氫酶活性依次增大了33.52%、61.96%、69.71%、75.39%、 22.38%、14.97%。中等間伐強(qiáng)度極大地提高了過氧化氫酶活性。經(jīng)過方差分析，間伐樣地土壤過氧化氫酶活性與對照樣地均差異性顯著（P＜0.05）。

對照樣地土壤酸性磷酸酶活性為433.15 nmol/（h·g），撫育間伐后各樣地的酸性磷酸酶活性在329.48～918.02 nmol/（h·g）。隨著撫育間伐強(qiáng)度的增大，土壤酸性磷酸酶活性先增大后減小，相比對照樣地，低強(qiáng)度和高強(qiáng)度間伐減小土壤酸性磷酸酶活性，中等間伐強(qiáng)度增加了酸性磷酸酶活性。B、C、D樣地酸性磷酸酶活性依次增大了45.93%、111.22%、111.94%，然而A、E、F樣地酸性磷酸酶活性依次減少了16.47%、15.48%、23.93%。中等間伐強(qiáng)度極大地提高了酸性磷酸酶活性。經(jīng)過方差分析，B、C、D樣地土壤酸性磷酸酶活性與對照樣地均差異性顯著（P＜0.05）。

2.3 土壤微生物酶活性間的相關(guān)性

土壤微生物酶活性的相關(guān)性如圖5所示，由圖5可知，SOC與MBC顯著正相關(guān)（P < 0.05）， 與MBN極顯著正相關(guān)（P < 0.01）；TN與Rm、MBC、MBN、S-SC活性顯著正相關(guān)；Rm與TN、S-SC活性、S-ACP活性顯著正相關(guān)；MBC與SOC、TN、S-SC活性顯著正相關(guān)，與MBN，S-CAT活性呈極顯著正相關(guān)；MBN與TN、S-CAT活性顯著正相關(guān)，與SOC、MBC極顯著正相關(guān)；S-SC活性與TN、Rm、MBC、S-CAT活性呈顯著正相關(guān)（P < 0.05），與S-ACP活性呈極顯著正相關(guān)（P < 0.01）；S-CAT活性與MBN、S-SC活性之間呈顯著性正相關(guān)，與MBC、S-ACP活性呈極顯著正相關(guān)；S-ACP活性與Rm間顯著正相關(guān)，與S-SC活性、S-CAT活性呈極顯著正相關(guān)；S-UE活性與其他指標(biāo)均無相關(guān)性。這表明土壤微生物酶活性不僅與撫育間伐強(qiáng)度有關(guān)，而且土壤微生物酶活性間也會(huì)相互影響。

3 討論

撫育間伐可促進(jìn)林木生長，增加林分可利用量，增強(qiáng)林分的穩(wěn)定性。最近幾年，在森林經(jīng)營管理新理論在實(shí)際中的應(yīng)用和對森林與環(huán)境的深刻理解的基礎(chǔ)上，對森林的新的需求是提高森林生物多樣性、保持森林生物群落的動(dòng)態(tài)平衡、提高森林的生態(tài)服務(wù)功能。撫育間伐可以影響到林下植物的種類，改變植物多樣性，加速凋落物的分解，提高土地肥力水平，影響森林碳儲(chǔ)備等。呂竟斌等通過對蠻漢山和華北落葉松的撫育間伐木試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)好氧和厭氧微生物在不同程度上都得到了提高；李國雷等研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)膿嵊g伐會(huì)提高林分中的酶活性；宋重升等研究發(fā)現(xiàn)間伐提高了林分中微生物和酶活性的作用。

3.1 適宜的撫育間伐強(qiáng)度

在進(jìn)行撫育間伐時(shí)，需要根據(jù)林分特征和天氣情況，選擇適當(dāng)?shù)膿嵊g伐強(qiáng)度，以促進(jìn)林分的健康成長。撫育間伐木是一種對林木進(jìn)行管理，既有利于林木可持續(xù)管理，又能提高林木固碳能力，是促進(jìn)林木可持續(xù)發(fā)展的重要措施。王成等、張磊等、成向榮等、于立忠等的試驗(yàn)結(jié)果顯示，撫育間伐可以改善森林內(nèi)部的表層環(huán)境，改善森林內(nèi)部的黑暗濕潤環(huán)境，提高土壤中的腐殖質(zhì)層菌群的活力，提高土壤的養(yǎng)分含量。這與本研究結(jié)果相似。徐昕等對側(cè)柏和油松人工林陽坡和陰坡進(jìn)行了不同程度的撫育間伐，并提出了不同程度的撫育間伐可以提高土壤的酶學(xué)性能。郝俊鵬等、竇艷星等、丁波等、張鼎華等對不同林型進(jìn)行了不同強(qiáng)度的撫育間伐，結(jié)果表明撫育間伐后林分土壤中的微生物和酶學(xué)性質(zhì)均有不同程度提高，中高強(qiáng)度的撫育間伐對土壤微生物酶活性提高明顯，這與本研究結(jié)果相似。本研究撫育間伐十年后土壤有機(jī)碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、土壤微生物呼吸，以及土壤蔗糖酶、土壤過氧化氫酶、土壤酸性磷酸酶活性相比對照樣地均有所提高，且20%～30%的撫育間伐對土壤微生物酶活性提高最明顯。但是土壤脲酶活性相比對照樣地反而降低，這可能是由于撫育間伐后林木數(shù)量減少，導(dǎo)致凋落物的減少降低了對地表溫濕度的保護(hù)，除此之外，本實(shí)驗(yàn)的撫育間伐強(qiáng)度以及林分類型也與其他學(xué)者不盡相同，這也會(huì)導(dǎo)致得到的結(jié)果會(huì)有差異。

3.2 撫育間伐對土壤微生物酶活性的作用機(jī)制

撫育間伐期對土層中的微生物及酶類的作用是一種十分復(fù)雜的現(xiàn)象，需要從宏觀上對撫育間伐期進(jìn)行全面評估。趙輝等認(rèn)為，土壤中存在著許多與溫度、水分和土壤肥力有關(guān)的因素，這些因素都會(huì)對土壤中的微生物產(chǎn)生作用。李延茂等認(rèn)為土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌的數(shù)量與土壤組成密切相關(guān)，且土壤 pH對土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌的數(shù)量具有顯著的調(diào)控作用。王彥輝等的研究結(jié)果表明水分含量對土壤中的有機(jī)物的降解具有重要的影響，水分含量過高或過少都會(huì)對土壤中的微生物活性產(chǎn)生制約，進(jìn)而影響到土壤中的有機(jī)物的降解。馮保平等研究表明土壤酶是一種具有生物活力的生物因子，其活力與土壤體的養(yǎng)分含量以及土壤體的理化性質(zhì)有很大關(guān)系，這與本研究結(jié)果相似。

本研究中，撫育間伐樣地土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮的含量均高于對照樣地，且先上升后下降，說明撫育間伐明顯提高了土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮含量，這可能由于間伐改變了林地光照和通氣狀況，為微生物提供了一個(gè)更好分解有機(jī)質(zhì)的微生物區(qū)系; 另一方面土壤表層根系分布多，溫度適中，加速了土壤微生物的活動(dòng)，促進(jìn)了凋落物和死根的分解，但是高強(qiáng)度的撫育間伐反而會(huì)降低土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮的含量，這可能是高強(qiáng)度的撫育間伐使得土壤中根系減少，土壤比重增加，養(yǎng)分水平降低，從而減弱了土壤微生物的活動(dòng)，減弱土壤微生物呼吸，使得土壤微生物量碳氮含量降低。土壤蔗糖酶、土壤過氧化氫酶、土壤酸性磷酸酶活性也是在中高強(qiáng)度的撫育間伐強(qiáng)度下活性高，這是因?yàn)檫m宜的撫育間伐增加了根系分泌物的種類，提高了凋落物組成的多樣性，為微生物生長提供了豐富的營養(yǎng)空間，同時(shí)適宜的撫育間伐強(qiáng)度能優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，提高林下植被的物種多樣性，從而使微生物活性增強(qiáng)，有助于土壤酶活性的提高。

本研究得出土壤微生物酶活性與有機(jī)碳、全氮、微生物生物量碳氮以及土壤微生物呼吸呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性。林娜等認(rèn)為撫育間伐會(huì)增強(qiáng)土壤微生物活力，改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤酶活性，進(jìn)而加速凋落物分解、腐殖質(zhì)合成、物質(zhì)能量流動(dòng)及營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化。耿玉清等認(rèn)為，撫育間伐期對土壤酶活性的作用是十分錯(cuò)綜復(fù)雜的，其改變與撫育間伐期的微生物的生長發(fā)育有關(guān)；在撫育間伐期，土壤中的細(xì)菌可以對林中的生態(tài)條件的細(xì)微改變作出反應(yīng)，從而改變了土壤酶活性。

4 結(jié)論

本研究對撫育間伐十年后的天然針闊混交林土壤微生物酶活性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)撫育間伐顯著影響了土壤微生物量和酶活性。適當(dāng)?shù)膿嵊g伐有利于土壤有機(jī)碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、土壤微生物呼吸以及土壤蔗糖酶、土壤過氧化氫酶、土壤酸性磷酸酶活性的提高；但是土壤脲酶活性相比對照樣地反而降低。最有利于提高小興安嶺天然針闊混交林土壤微生物酶活性的撫育間伐強(qiáng)度為20%～30%。本研究只對小興安嶺天然針闊混交林土壤微生物酶活性的影響進(jìn)行了研究，而對土壤微生物酶活性的研究是一個(gè)漫長的過程，還需要進(jìn)行持續(xù)的觀測和分析，影響土壤微生物酶活性的因素十分復(fù)雜，需要從宏觀上進(jìn)行全面分析評估。

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