蚯蚓對油松人工林土壤肥力的影響

裴明陽

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

關鍵詞：蚯蚓;油松人工林;土壤肥力

中圖分類號 S714文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）05-0108-02

森林中的枯枝落葉落在地表，經過分解，成為林木生長發育所需養分的主要來源。森林系統中這些凋落物的分解是該系統物質循環、能量流動的重要途徑，在維持森林土壤生產力、形成土壤養分等方面作用顯著[1]。凋落物的分解效率與氣候因素、凋落物自身的性質、生物因子等有著密切的關系，這些因素對凋落物養分歸還、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“生態系統的工程師”之稱，通過取食、消化、排泄、分泌、挖掘洞穴等對凋落物的分解有積極的促進作用[3]，可明顯地改善土壤的理化性質以及土壤的肥力[4]。

油松是我國北方干旱、半干旱地區主要的造林樹種之一，其抗旱能力強、耐瘠薄土壤、有發達的根系，適應能力強。北票市屬于半干旱地區，油松是當地防風固沙、抗旱的主要造林樹種，每年油松林內的凋落物量巨大，其分解的效率對林內土壤肥力、系統內養分循環等起著重要的作用。為了提高當地油松人工林內凋落物的分解、增加土壤養分，特在林下土壤中接種蚯蚓這類生物因子，通過比較試驗，以探究接種前后土壤中的主要養分的肥力變化情況。

1 材料與方法

1.1 試驗地情況 為避免除蚯蚓以外其他因素對土壤肥力的影響，試驗安排在實驗室進行。采集土壤的地點為遼寧省北票市境內某林場內某片油松人工林內，為典型的半干旱大陸季風性氣候，氣候干旱，水土流失嚴重，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℃，無霜期年均129.2d，日照時數年均2840h左右，年降水量平均400mm，分布不均勻，年蒸發量平均在1700mm左右。

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

1.3 試驗設計 試驗設2個處理，分別在2個相同玻璃容器中（提前裝入處理好的土樣、凋落物）接種蚯蚓、未接種蚯蚓（CK）。每個處理設3次重復。

1.4 試驗方法 試驗過程中除了試驗設計環節不同以外，其余措施均保持一致。用6個體積約900mL的玻璃容器，分別裝入之前風干過篩的土壤400g左右，并分別在每個容器內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、活力一致的提前進行清腸處理的蚯蚓，隨機選擇3個玻璃容器（3次重復）進行接種，每個容器接種量為5條，剩余3個容器不接種作為對照。最后將各處理置于20℃、相對濕度50%的人工氣候箱中避光培養，上方容器蓋子鉆孔[6-7]。

1.5 調查方法 試驗前，測定土壤中的pH值;接種蚯蚓后，每14d取土樣，參照文獻[8]測定pH值以及土壤中主要的養分含量，連續取4次（60d），3次重復取平均值。最后對接種蚯蚓前后的變化進行分析。

2 結果與分析

2.1 接種蚯蚓對油松人工林土壤pH值的影響 對接種蚯蚓前后土壤的pH值進行測定，結果見表1。從表1可以看出，與未接種蚯蚓的對照相比，接種蚯蚓處理的pH值在第14天時沒有變化，均為7.98，第28、第42天時分別比對照高0.04、0.08，未達到顯著性差異水平;第56天高0.17，達到了顯著性差異水平。

2.2 接種蚯蚓對油松人工林土壤主要養分的影響 對接種蚯蚓前后土壤的有機碳、全氮含量進行測寶石，結果見表2。從表2可以看出，接種蚯蚓處理的有機碳含量在第14、28、42天時分別比與未接種蚯蚓的對照高0.03、0.04、0.05g/kg，差異不顯著，第56天時比對照高0.53g/kg，差異達到了顯著水平;接種蚯蚓處理的全氮含量在第14、28天時分別比未接種蚯蚓的對照相比高0.01、0.03g/kg，未達到顯著性差異，第42天時比對照高0.12g/kg，差異顯著，第56天時高0.18g/kg，差異達到了極顯著水平。

3 結論與討論

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];在凋落物的分解過程中，較高的土壤鹽基飽和度對土壤的pH值有一定的影響[10]。本研究在實驗室進行，處于封閉環境中，沒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，試驗結果與前人研究存有一定差異，本研究結果表明，在有凋落物的油松人工林土壤中接種蚯蚓，可以適當提高土壤的pH值，前42d提高效果不明顯，第56天達到了顯著的效果。

本試驗表明，接種蚯蚓后并沒有對土壤中有機碳的含量產生明顯的影響[7]，前42d的結果與這一結論保持一致。在密閉環境中，蚯蚓會消耗土壤中大量的有機質，進而減少土壤中的有機碳含量[11]，這與本試驗結果相反，可能與蚯蚓的類型、試驗條件的控制等有一定關系。第42天土壤中全氮含量顯著提高，第56天時增加幅度達到了極顯著水平，這一結果與王霞等[12]的結論不一致，可能與加入的蚯蚓類型、試驗條件、凋落物類型等有關。

參考文獻

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（責編：張 麗）