林草间作对土壤理化性质及土壤微生物状况的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0199

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (35): 64-69.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0199

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

林草间作对土壤理化性质及土壤微生物状况的影响

刘晓东¹(), 李玉平²(), 姜佩庆³, 李柯², 孙逢毅², 戴义立¹, 刘静², 徐昪⁴

¹ 济宁市任城区自然资源局，山东济宁 272100
² 济宁市自然资源和规划局，山东济宁 272100
³ 济宁市微山县自然资源和规划局，山东济宁 277600
⁴ 邹城市自然自然资源和规划局，山东邹城 273501

收稿日期:2024-03-18 修回日期:2024-08-18 出版日期:2024-12-15 发布日期:2024-12-12
通讯作者:
李玉平，男，1982年出生，山东金乡人，高级工程师，硕士，主要从事造林技术、森林抚育和经营管理方面的研究。通信地址：272100 山东省济宁市任城区海关路11号济宁市自然资源和规划局，Tel：0537-6981062，E-mail：liyp312@163.com.cn。
作者简介:
刘晓东，男，1982年出生，山东济宁人，工程师，本科，研究方向：造林、森林抚育。通信地址：272100 山东省济宁市任城区供销北路2号济宁市任城区自然资源局，Tel：0537-2363385，E-mail：liyp82819@163.com。

Effects of Intercropping Between Forest and Grass on Soil Physicochemical Properties and Soil Microbial Status in Southwestern Region of Shandong Province

LIU Xiaodong¹(), LI Yuping²(), JIANG Peiqing³, LI Ke², SUN Fengyi², DAI Yili¹, LIU Jing², XU Bian⁴

¹ Rencheng District Bureau of Natural Resources, Jining, Shandong 272100
² Jining Natural Resources and Planning Bureau, Jining, Shandong 272100
³ Weishan District Bureau of Natural Resources, Jining, Shandong 277600
⁴ Zoucheng Natural Resources and Planning Bureau, Zoucheng, Shandong 273501

Received:2024-03-18 Revised:2024-08-18 Published:2024-12-15 Online:2024-12-12

摘要/Abstract

摘要：

为研究不同种植密度和土壤类型条件下林草间作对土壤养分含量、土壤理化性质和土壤微生物数量的影响，以杨树林下种植麦冬为研究对象，设置了3个不同造林密度和2个不同地类，通过测定，对比不同处理方式下土壤养分、土壤理化性质、土壤微生物数量变化规律。结果表明：与平原地相比，河滩地土壤有效养分含量有所下降，且不同地类之间的速效N、速效P、速效K、有效Fe、有效Mn、有效Cu、有效Zn和有机质含量的存在极显著差异(P<0.05)；不同造林密度之间，速效N、速效K、有效Mn、有效Cu含量的存在极显著差异(P<0.05)，其他元素和有机质含量差异不显著(P>0.1)。土壤容重平原农耕地大于河滩地，河滩地的饱和含水量、总孔隙度、细菌、真菌、放线菌和微生物总量大于平原农耕地。不同造林密度之间，平原农耕地除土壤容重和土壤总孔隙度外，其他土壤理化性质和土壤微生物数量均为LN2高，且土壤容重、饱和含水量、总孔隙度、真菌、放线菌差异极显著(P<0.05)；而河滩地土壤理化性质和土壤微生物数量变化规律不明显，不同地类之间的土壤容重、饱和含水量、总孔隙度、细菌、真菌、放线菌和微生物总数差异极显著(P<0.05)。综上所述，林分密度和土壤类型对土壤养分、土壤微生物含量等因子具有明显影响，从长远来看，密度为5 m×6 m或者5 m×8 m的林分，树木长势好，养分含量较高，是较为理想的种植密度。研究以期为林草间作复合经营模式提供参考。

关键词: 杨树, 林草间作, 土壤理化性质, 土壤微生物

Abstract:

The study aims to analyze the variations in soil nutrient content, soil physicochemical properties and soil microbial quantity across different site types and planting densities during intercropping between forests and grasses, to offer insights for selecting an optimal management approach for intercropping between forests and grasses. With Ophiopogon japonicus planted under poplar forests as the subject of the study, three different afforestation densities and two different land types were established. By measuring, we compared the variations in soil nutrients, soil physicochemical properties and soil microbial quantity under different treatment methods. The results showed that compared to plain land, riverbank land had lower nutrient content in terms of available N, available P, available K, available Fe, available Mn, available Cu, available Zn and organic matter. There were significant variations in these elements among different land types (P<0.05). Additionally, there were extremely significant differences in available N, available K, available Mn and available Cu among various afforestation densities, while no significant differences were observed in other elements and organic matter content (P>0.1). In comparison to riverbank farmland, plain farmland had a greater soil bulk density but lower saturated water content, total porosity, bacteria, fungi, actinomycetes and total microbial content. In plain farmland, among various afforestation densities, all soil physicochemical properties and soil microbial numbers were higher than that in LN2, except for soil bulk density and total soil porosity. The differences in soil bulk density, saturated water content, total porosity, fungi, and actinomycetes were extremely significant (P<0.05). However, the changes in soil physical and chemical properties and soil microbial quantity in riverbank land were not significant. The variations in soil bulk density, saturated water content, total porosity, bacteria, fungi, actinomycetes, and total microbial count between various types of land are highly significant (P<0.05). To sum up, in the long run, forests with a density of 5 m×6 m or 5 m×8 m exhibit excellent tree growth and nutrient levels, making them optimal planting densities.

Key words: poplar, intercropping between forest and grass, soil physicochemical properties, soil microorganism

刘晓东, 李玉平, 姜佩庆, 李柯, 孙逢毅, 戴义立, 刘静, 徐昪. 林草间作对土壤理化性质及土壤微生物状况的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(35): 64-69.

LIU Xiaodong, LI Yuping, JIANG Peiqing, LI Ke, SUN Fengyi, DAI Yili, LIU Jing, XU Bian. Effects of Intercropping Between Forest and Grass on Soil Physicochemical Properties and Soil Microbial Status in Southwestern Region of Shandong Province[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(35): 64-69.

图/表 6

参考文献 30

[1]	吕建, 吴永波, 余昱莹, 等. 不同密度杨树人工林河岸缓冲带对无机氮的去除效果[J]. 生态科学, 2019, 38(2):146-154.
[2]	王琪, 于水强, 王维枫, 等. 不同密度和植株配置形状的杨树人工林细根生物量特征研究[J]. 南京林业大学报(自然科学版), 2020, 44(1):179-185.
[3]	徐红梅, 汤景明, 鲁黎. 杨树林农复合经营研宄进展[J]. 湖北林业科技, 2013, 42(6):45-48.
[4]	梁丽容, 肖兴翠, 龚细娟, 等. 郁闭后杨树林下不同间作模式效益分析[J]. 湖南林业科技, 2013, 40(3):43-47.
[5]	洪传春. 我国林农复合经营存在问题与对策[J]. 中国林业经济, 2016(4):1-4.
[6]	胡亚琴, 冯巧娟, 尹祥, 等. 粤北林下种草对林地土壤理化性质的影响[J]. 中国草地学报, 2021, 43(8):58-65.
[7]	谢晓丽. 北方林草间作技术研究[J]. 园艺与种苗, 2022, 42(2):66-68.
[8]	陈磊, 熊康宁, 汤小朋. 林草间作系统研究概况[J]. 世界林业研究, 2019, 32(6):25-30.
[9]	冯巧娟, 彭华贵, 李芳华, 等. 林草复合系统对生态环境的影响[J]. 草学, 2020(5):45-51.
[10]	安树青, 冯光英. 临夏地区杨麦间作效益分析[J]. 林业科技开发, 1995(4):42-44.
[11]	安树青, 张久海. 江苏海岸带林草复合生态技术及其效应研究[J]. 林业科学, 2001, 37(2):21-28.
[12]	霍颖, 张杰, 王美超, 等. 梨园行间种草对土壤有机质和矿质元素变化及相互关系的影响[J]. 中国农业科学, 2011, 44(7):1415-1424. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.014
[13]	Li X, YUE H, CHU Y, et al. The planting of licorice increased soil microbial diversity and affected the growth and development of apple trees[J]. Communications in soil science and plant analysis, 2022, 53(9):1113-1125.
[14]	AMATYA G, CHANG S X, BEARE M H, et al. Soil properties under a Pinus radiata-Ryegrass silvopastoral system in New Zealand. Part II. C and N of soil microbial biomass, and soil N dynamics[J]. Agroforestry systems, 2002, 54(2):149-160.
[15]	徐超. 福建省三明地区发展林下经济实证研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2013.
[16]	田娜娜. 基于市场风险的杨树林农复合经营决策研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2012.
[17]	王娇. 辽西北林农复合模式综合效益评价[J]. 山西林业科技, 2014, 42(2):16-19.
[18]	段丽华, 代永彬, 张文东, 等. 昆明地区林下食用菌种植模式研究[J]. 绿色科技, 2018(19):174-176.
[19]	王瑗, 迟卫京, 闫淑英, 等. 内蒙古林农复合经营现状、存在问题与理论基础拓展[J]. 内蒙古林业调査设计, 2018, 41(5):75-77.
[20]	孙洪军. 杨树栽培技术与病虫害防治方法分析[J]. 农民致富之友, 2019(2):193.
[21]	马亚峰, 侯银, 张焕朝. 杨树不同林分密度和林分结构对土壤理化性质的影响[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(22):131-136.
[22]	刘春鹏, 刘泽勇, 李向军, 等. 不同造林密度欧美107杨用材林最佳采伐期的研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2018, 38(10):9-14.
[23]	朱喜, 何志斌, 杜军. 等. 间伐对祁连山青海云杉人工林土壤水分的影响[J]. 林业科学研究, 2015, 28(1):55-60.
[24]	刘慧敏, 韩海荣, 程小琴, 等. 不同密度调控强度对华北落叶松人工林土壤质量的影响[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(6):50-59.
[25]	赵阳. 不同林分密度对杨树人工林生长及土壤理化性质的影响[J]. 基层农技推广, 2023, 11(5):42-45.
[26]	王明贵, 周婷婷, 高浩浩, 等. 枣苜间作对土壤养分及微生物的影响[J]. 现代农业科技, 2022(22):58-63,66.
[27]	文小琴, 舒英格, 何欢. 喀斯特山区土地不同利用方式的土壤养分及微生物特征[J]. 西南农业学报, 2018, 31(6):1227-1233.
[28]	马源, 张德罡. 草地根际过程对养分循环调控机制研究进展[J]. 草业学报, 2020, 29(11):172-182. doi: 10.11686/cyxb2019571
[29]	黄玙璠, 舒英格, 肖盛杨, 等. 喀斯特山区不同草地土壤养分与酶活性特征[J]. 草业学报, 2020, 29(6):93-104. doi: 10.11686/cyxb2019519
[30]	燕亚飞, 田野, 方升佐, 等. 不同密度杨树人工林的外源无机氮输入及土壤无机氮库研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2015, 39(4):69-74. doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2015.04.012

处理	立地类型	林龄/ a	密度/ m	速效N/ (mg/kg)	速效P/ (mg/kg)	速效K/ (mg/kg)	有效Fe/ (mg/kg)	有效Mn/ (mg/kg)	有效Cu/ (mg/kg)	有效Zn/ (mg/kg)	有机质/ (mg/kg)
LN1	平原	1	5×4	56.07	14.93	64.90	5.98	9.42	0.84	0.46	9.25
LN2	平原	1	5×6	60.67	17.80	74.97	6.26	10.40	1.15	0.48	9.15
LN3	平原	1	5×8	55.23	14.73	63.93	6.06	10.42	0.81	0.47	9.05
HN1	河滩	1	5×4	50.97	10.83	55.43	5.66	9.47	1.01	0.43	8.58
HN2	河滩	1	5×6	50.20	11.17	57.67	5.52	9.39	1.07	0.43	8.63
HN3	河滩	1	5×8	43.37	11.53	56.13	5.38	8.53	0.93	0.39	8.56

处理	立地类型	林龄/ a	密度/ m	速效N/ (mg/kg)	速效P/ (mg/kg)	速效K/ (mg/kg)	有效Fe/ (mg/kg)	有效Mn/ (mg/kg)	有效Cu/ (mg/kg)	有效Zn/ (mg/kg)	有机质/ (mg/kg)
LN1	平原	1	5×4	56.07	14.93	64.90	5.98	9.42	0.84	0.46	9.25
LN2	平原	1	5×6	60.67	17.80	74.97	6.26	10.40	1.15	0.48	9.15
LN3	平原	1	5×8	55.23	14.73	63.93	6.06	10.42	0.81	0.47	9.05
HN1	河滩	1	5×4	50.97	10.83	55.43	5.66	9.47	1.01	0.43	8.58
HN2	河滩	1	5×6	50.20	11.17	57.67	5.52	9.39	1.07	0.43	8.63
HN3	河滩	1	5×8	43.37	11.53	56.13	5.38	8.53	0.93	0.39	8.56

变异来源	因变量	平方和	自由度	均方	F值	P值
密度	速效N	118.14	2	59.07	91.43	0
	速效P	8.89	2	4.45	1.95	0.185
	速效K	154.64	2	77.32	17.08	0
	有效Fe	0.085	2	0.04	0.77	0.485
	有效Mn	0.759	2	0.38	18.14	0
	有效Cu	0.192	2	0.10	30.81	0
	有效Zn	0.002	2	0.00	1.42	0.28
	有机质	0.04	2	0.02	0.17	0.849
地类	速效N	376.29	1	376.30	582.40	0
	速效P	97.07	1	97.07	42.55	0
	速效K	597.43	1	597.43	132.00	0
	有效Fe	1.514	1	1.51	27.46	0
	有效Mn	4.061	1	4.06	194.27	0
	有效Cu	0.026	1	0.03	8.26	0.014
	有效Zn	0.011	1	0.01	18.41	0.001
	有机质	1.41	1	1.41	11.67	0.005
误差	速效N	7.75	12	0.65
	速效P	27.37	12	2.28
	速效K	54.31	12	4.53
	有效Fe	0.66	12	0.06
	有效Mn	0.25	12	0.02
	有效Cu	0.037	12	0.00
	有效Zn	0.007	12	0.00
	有机质	1.45	12	0.12
总计	速效N	50626.59	18
	速效P	3423.34	18
	速效K	70460.51	18
	有效Fe	610.26	18
	有效Mn	1668.51	18
	有效Cu	17.17	18
	有效Zn	3.59	18
	有机质	1419.63	18

变异来源	因变量	平方和	自由度	均方	F值	P值
密度	速效N	118.14	2	59.07	91.43	0
	速效P	8.89	2	4.45	1.95	0.185
	速效K	154.64	2	77.32	17.08	0
	有效Fe	0.085	2	0.04	0.77	0.485
	有效Mn	0.759	2	0.38	18.14	0
	有效Cu	0.192	2	0.10	30.81	0
	有效Zn	0.002	2	0.00	1.42	0.28
	有机质	0.04	2	0.02	0.17	0.849
地类	速效N	376.29	1	376.30	582.40	0
	速效P	97.07	1	97.07	42.55	0
	速效K	597.43	1	597.43	132.00	0
	有效Fe	1.514	1	1.51	27.46	0
	有效Mn	4.061	1	4.06	194.27	0
	有效Cu	0.026	1	0.03	8.26	0.014
	有效Zn	0.011	1	0.01	18.41	0.001
	有机质	1.41	1	1.41	11.67	0.005
误差	速效N	7.75	12	0.65
	速效P	27.37	12	2.28
	速效K	54.31	12	4.53
	有效Fe	0.66	12	0.06
	有效Mn	0.25	12	0.02
	有效Cu	0.037	12	0.00
	有效Zn	0.007	12	0.00
	有机质	1.45	12	0.12
总计	速效N	50626.59	18
	速效P	3423.34	18
	速效K	70460.51	18
	有效Fe	610.26	18
	有效Mn	1668.51	18
	有效Cu	17.17	18
	有效Zn	3.59	18
	有机质	1419.63	18

处理	立地类型	林龄/ a	密度/ m	容重/ (g/cm³)	饱和含水量/ %	总孔隙度 (容积)/%	细菌/ (万个/g)	真菌/ (万个/g)	放线菌/ (万个/g)	微生物总数/ (万个/g)
LN1	平原	1	5×4	1.48	34.87	38.73	675.33	7.80	26.63	709.77
LN2	平原	1	5×6	1.44	36.80	42.50	781.33	9.10	28.40	818.83
LN3	平原	1	5×8	1.40	38.17	43.27	670.00	7.70	28.07	706.30
HN1	河滩	1	5×4	1.41	39.80	44.33	882.00	10.00	35.77	928.70
HN2	河滩	1	5×6	1.40	39.97	44.92	944.00	10.20	35.87	990.07
HN3	河滩	1	5×8	1.36	42.07	45.37	883.67	10.43	43.30	937.40

林草间作对土壤理化性质及土壤微生物状况的影响

Effects of Intercropping Between Forest and Grass on Soil Physicochemical Properties and Soil Microbial Status in Southwestern Region of Shandong Province

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变异来源	因变量	平方和	自由度	均方	F值	P值
密度	容重	0.01	2.00	0.01	4.76	0.03
	饱和含水量	23.71	2.00	11.85	5.08	0.03
	总孔隙度	25.72	2.00	12.86	7.73	0.01
	细菌	28853.44	2.00	14426.72	1.96	0.18
	真菌	1.86	2.00	0.93	4.46	0.04
	放线菌	67.15	2.00	33.57	17.24	0.00
	微生物总数	28182.97	2.00	14091.49	1.50	0.26
地类	容重	0.01	1.00	0.01	7.15	0.02
	饱和含水量	72.00	1.00	72.00	30.87	0.00
	总孔隙度	51.24	1.00	51.24	30.80	0.00
	细菌	169944.50	1.00	169944.50	23.07	0.00
	真菌	18.20	1.00	18.20	87.13	0.00
	放线菌	506.68	1.00	506.68	260.21	0.00
	微生物总数	192986.14	1.00	192986.14	20.50	0.00
误差	容重	0.02	12.00	0.00
	饱和含水量	27.99	12.00	2.33
	总孔隙度	19.96	12.00	1.66
	细菌	88418.00	12.00	7368.17
	真菌	2.51	12.00	0.21
	放线菌	23.37	12.00	1.95
	微生物总数	112963.06	12.00	9413.59
总计	容重	36.08	18.00
	饱和含水量	26960.78	18.00
	总孔隙度	33680.60	18.00
	细菌	11984569.00	18.00
	真菌	1550.01	18.00
	放线菌	20255.95	18.00
	微生物总数	13296615.74	18.00

处理	立地类型	林龄/ a	密度/ m	平均树高/m	平均胸径/cm	蓄积量/ (m³/hm²)
LN1	平原	1	5×4	5.50	6.63	1.40
LN2	平原	1	5×6	5.67	6.80	1.19
LN3	平原	1	5×8	5.73	6.73	0.84
HN1	河滩	1	5×4	5.47	6.57	1.39
HN2	河滩	1	5×6	5.63	6.70	1.13
HN3	河滩	1	5×8	5.60	6.57	0.82

变异来源	因变量	平方和	自由度	均方	F值	P值
密度	平均树高	0.123	2	0.062	4.44	0.036
	平均胸径	0.07	2	0.035	3.316	0.071
	蓄积量	0.959	2	0.48	756.093	0
地类	平均树高	0.123	2	0.062	4.44	0.036
	平均胸径	0.07	2	0.035	3.316	0.071
	蓄积量	0.959	2	0.48	756.093	0
误差	平均树高	0.167	12	0.014
	平均胸径	0.127	12	0.011
	蓄积量	0.008	12	0.001
总计	平均树高	564.8	18
	平均胸径	800.26	18
	蓄积量	23.938	18

[1]	郑剑超, 李明, 董飞. 减施化肥增施有机肥和菌肥对番茄产量及土壤微生物和酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 48-54.
[2]	陈睿, 崔泽远, 李志, 耿贵, 於丽华. AM真菌对连作土壤上作物生长影响的研究进展[J]. 中国农学通报, 2024, 40(6): 1-8.
[3]	陈芝, 颜墩炜, 黄强, 黄枝, 陈海玲, 郭媛贞. 牡蛎壳粉土壤调理剂施用量对土壤理化性质及茄子农艺性状和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(34): 111-117.
[4]	张丽慧, 冯丹, 白变霞, 晋婷婷, 任嘉红. 款冬根际促生细菌的筛选、鉴定及其接种效应[J]. 中国农学通报, 2024, 40(34): 33-41.
[5]	宋锦浩, 郝婉怡, 姜文婷, 陈国梁. 生草覆盖对枣园土壤理化性质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(33): 102-110.
[6]	蒋钰玲, 钱书蕊, 章晨露, 王钰莹, 王鹏, 陶建平. 气生小球藻附着对3种凋落叶分解过程的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(33): 93-101.
[7]	杨小林, 郭姗姗, 吕亮, 常向前, 张舒, 张佑宏, 刘新琼. 不同生产状态下佛手山药土壤微生物群落多样性分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(32): 91-98.
[8]	应虹, 朱诗君, 金树权, 汪峰, 周金波. 宁波地区长期非粮化生产对耕层土壤理化性质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(27): 75-82.
[9]	马晓, 吕卫光, 蔡文倩, 余婷, 张月, 张海韵, 汤勇华, 董月霞, 张翰林. 不同稻田冬茬绿肥对土壤养分、酶活性和微生物数量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(26): 46-52.
[10]	苗婷婷, 吴中能, 刘俊龙, 丁昌俊, 曹志华, 孙慧, 闫彩霞. 7个杨树品种苗期叶片解剖结构和叶绿素荧光特性研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(24): 51-59.
[11]	朱帅, 李仕勇, 姜泊宇, 赵文熠, 赵茂杰, 陈一民, 隋跃宇, 焦晓光. 冻融循环作用对东北农田黑土团聚体及有机碳的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(23): 53-59.
[12]	洪发彩, 邹倩梅, 张敏, 陈江政, 徐俊, 李晗梅, 王戈, 王娜, 白羽祥, 周鹏, 杜宇, 郑绍庚, 曾皓, 康铮, 李杰. 药剂对根结线虫病防效及烤烟产质量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(22): 131-136.
[13]	石博, 谢媛媛, 关峰, 杨雪桐, 张景云, 王凯, 万新建. 苦瓜枯萎病抗病与感病品种根际土壤的微生物数量消长动态分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(22): 118-124.
[14]	黄媛, 朱艳霞, 韦范, 林杨, 汤丹峰. 不同施肥量对仙草产量和土壤微生物多样性的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(20): 65-72.
[15]	张凯, 程彦弟, 胡皓楠, 冯海萍, 吴宏亮, 康建宏. 不同轮作模式通过改善西兰花土壤养分和真菌群落在土壤健康中的应用[J]. 中国农学通报, 2024, 40(18): 73-82.