蚯蚓對(duì)油松人工林土壤肥力的影響

裴明陽(yáng)

摘 要：在油松人工林土壤中接種蚯蚓，比較接種后土壤pH值、有機(jī)碳、全氮的變化情況。結(jié)果表明，與未接種蚯蚓的對(duì)照相比，接種蚯蚓后第14、28、42天，pH值沒(méi)有明顯的變化，第56天時(shí)變化顯著;第14、28、42d的有機(jī)碳含量變化不明顯，第56天時(shí)差異顯著;第14、28天時(shí)全氮含量變化不明顯，第42天時(shí)差異明顯，第56天時(shí)差異達(dá)到了極顯著水平。

關(guān)鍵詞：蚯蚓;油松人工林;土壤肥力

中圖分類號(hào) S714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）05-0108-02

森林中的枯枝落葉落在地表，經(jīng)過(guò)分解，成為林木生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分的主要來(lái)源。森林系統(tǒng)中這些凋落物的分解是該系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的重要途徑，在維持森林土壤生產(chǎn)力、形成土壤養(yǎng)分等方面作用顯著[1]。凋落物的分解效率與氣候因素、凋落物自身的性質(zhì)、生物因子等有著密切的關(guān)系，這些因素對(duì)凋落物養(yǎng)分歸還、森林土壤肥力起到重要的作用[2]。蚯蚓是土壤生物因子中比較大型的一類，有“生態(tài)系統(tǒng)的工程師”之稱，通過(guò)取食、消化、排泄、分泌、挖掘洞穴等對(duì)凋落物的分解有積極的促進(jìn)作用[3]，可明顯地改善土壤的理化性質(zhì)以及土壤的肥力[4]。

油松是我國(guó)北方干旱、半干旱地區(qū)主要的造林樹(shù)種之一，其抗旱能力強(qiáng)、耐瘠薄土壤、有發(fā)達(dá)的根系，適應(yīng)能力強(qiáng)。北票市屬于半干旱地區(qū)，油松是當(dāng)?shù)胤里L(fēng)固沙、抗旱的主要造林樹(shù)種，每年油松林內(nèi)的凋落物量巨大，其分解的效率對(duì)林內(nèi)土壤肥力、系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)分循環(huán)等起著重要的作用。為了提高當(dāng)?shù)赜退扇斯ち謨?nèi)凋落物的分解、增加土壤養(yǎng)分，特在林下土壤中接種蚯蚓這類生物因子，通過(guò)比較試驗(yàn)，以探究接種前后土壤中的主要養(yǎng)分的肥力變化情況。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況 為避免除蚯蚓以外其他因素對(duì)土壤肥力的影響，試驗(yàn)安排在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。采集土壤的地點(diǎn)為遼寧省北票市境內(nèi)某林場(chǎng)內(nèi)某片油松人工林內(nèi)，為典型的半干旱大陸季風(fēng)性氣候，氣候干旱，水土流失嚴(yán)重，平均海拔852m左右，年均溫5.8℃，極端最高、最低氣溫分別為40.8、30.5℃，無(wú)霜期年均129.2d，日照時(shí)數(shù)年均2840h左右，年降水量平均400mm，分布不均勻，年蒸發(fā)量平均在1700mm左右。

1.2 試驗(yàn)材料 從油松人工林內(nèi)隨機(jī)選3點(diǎn)（面積為10cm×5cm），將上方的凋落物都收集起來(lái)裝入自封袋中，并取0～10cm土層的鮮土樣，稍微風(fēng)干后混合均勻過(guò)2mm篩，用自封袋裝好，盡快將收集的凋落物、土樣帶回實(shí)驗(yàn)室;供試蚯蚓來(lái)源于油松人工林下土壤中，試驗(yàn)前對(duì)蚯蚓進(jìn)行清腸處理：將其清洗干凈，放在鋪有吸水紙的盒子內(nèi)，置于黑暗中24h[5]。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別在2個(gè)相同玻璃容器中（提前裝入處理好的土樣、凋落物）接種蚯蚓、未接種蚯蚓（CK）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

1.4 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)過(guò)程中除了試驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不同以外，其余措施均保持一致。用6個(gè)體積約900mL的玻璃容器，分別裝入之前風(fēng)干過(guò)篩的土壤400g左右，并分別在每個(gè)容器內(nèi)的土壤上方覆蓋從油松人工林下方采集的凋落物8g左右，鋪撒均勻。選擇15條大小、體重、活力一致的提前進(jìn)行清腸處理的蚯蚓，隨機(jī)選擇3個(gè)玻璃容器（3次重復(fù)）進(jìn)行接種，每個(gè)容器接種量為5條，剩余3個(gè)容器不接種作為對(duì)照。最后將各處理置于20℃、相對(duì)濕度50%的人工氣候箱中避光培養(yǎng)，上方容器蓋子鉆孔[6-7]。

1.5 調(diào)查方法 試驗(yàn)前，測(cè)定土壤中的pH值;接種蚯蚓后，每14d取土樣，參照文獻(xiàn)[8]測(cè)定pH值以及土壤中主要的養(yǎng)分含量，連續(xù)取4次（60d），3次重復(fù)取平均值。最后對(duì)接種蚯蚓前后的變化進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種蚯蚓對(duì)油松人工林土壤pH值的影響 對(duì)接種蚯蚓前后土壤的pH值進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出，與未接種蚯蚓的對(duì)照相比，接種蚯蚓處理的pH值在第14天時(shí)沒(méi)有變化，均為7.98，第28、第42天時(shí)分別比對(duì)照高0.04、0.08，未達(dá)到顯著性差異水平;第56天高0.17，達(dá)到了顯著性差異水平。

2.2 接種蚯蚓對(duì)油松人工林土壤主要養(yǎng)分的影響 對(duì)接種蚯蚓前后土壤的有機(jī)碳、全氮含量進(jìn)行測(cè)寶石，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，接種蚯蚓處理的有機(jī)碳含量在第14、28、42天時(shí)分別比與未接種蚯蚓的對(duì)照高0.03、0.04、0.05g/kg，差異不顯著，第56天時(shí)比對(duì)照高0.53g/kg，差異達(dá)到了顯著水平;接種蚯蚓處理的全氮含量在第14、28天時(shí)分別比未接種蚯蚓的對(duì)照相比高0.01、0.03g/kg，未達(dá)到顯著性差異，第42天時(shí)比對(duì)照高0.12g/kg，差異顯著，第56天時(shí)高0.18g/kg，差異達(dá)到了極顯著水平。

3 結(jié)論與討論

研究表明，在土壤表面添加凋落物、接種蚯蚓后可以提高土壤的pH值，差異不明顯[9];在凋落物的分解過(guò)程中，較高的土壤鹽基飽和度對(duì)土壤的pH值有一定的影響[10]。本研究在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，處于封閉環(huán)境中，沒(méi)有鹽基離子的淋溶作用，以及選擇的蚯蚓類型、凋落物等方面可能存在差異，試驗(yàn)結(jié)果與前人研究存有一定差異，本研究結(jié)果表明，在有凋落物的油松人工林土壤中接種蚯蚓，可以適當(dāng)提高土壤的pH值，前42d提高效果不明顯，第56天達(dá)到了顯著的效果。

本試驗(yàn)表明，接種蚯蚓后并沒(méi)有對(duì)土壤中有機(jī)碳的含量產(chǎn)生明顯的影響[7]，前42d的結(jié)果與這一結(jié)論保持一致。在密閉環(huán)境中，蚯蚓會(huì)消耗土壤中大量的有機(jī)質(zhì)，進(jìn)而減少土壤中的有機(jī)碳含量[11]，這與本試驗(yàn)結(jié)果相反，可能與蚯蚓的類型、試驗(yàn)條件的控制等有一定關(guān)系。第42天土壤中全氮含量顯著提高，第56天時(shí)增加幅度達(dá)到了極顯著水平，這一結(jié)果與王霞等[12]的結(jié)論不一致，可能與加入的蚯蚓類型、試驗(yàn)條件、凋落物類型等有關(guān)。

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（責(zé)編：張 麗）