雷學明， 吳建平， 馮巖， 童浩， 涂龍平， 劉文飛， 樊后保?

(1.南昌工程學院 生態(tài)與環(huán)境科學研究所 江西省退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與流域生態(tài)水文重點實驗室，330099，南昌；2.福建省三明市郊國有林場，365000，福建三明)

火燒對福建三明杉木人工林跡地土壤養(yǎng)分的影響

雷學明1， 吳建平1， 馮巖2， 童浩2， 涂龍平2， 劉文飛1， 樊后保1?

(1.南昌工程學院 生態(tài)與環(huán)境科學研究所 江西省退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與流域生態(tài)水文重點實驗室，330099，南昌；2.福建省三明市郊國有林場，365000，福建三明)

為了研究福建三明地區(qū)火燒跡地杉木人工林地的土壤速效養(yǎng)分變化，采用調(diào)查取樣和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，對上、中和下3個坡位的土壤，分別在火燒前、火燒2個月、1年和2年后，分析速效性養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù)的變化。結(jié)果表明：硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)在火燒2個月和1年后相比火燒前均有上升趨勢，且火燒1年內(nèi)，上坡位較中坡位和下坡位的硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)要低，在火燒2年后硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)略低于火燒前水平，但未達到顯著差異；銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)與硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的變化趨勢相反，在火燒的第1年內(nèi)持續(xù)下降，但在火燒第2年后顯著升高；不同時間的速效磷質(zhì)量分數(shù)，在不同坡位間無顯著差異，火燒的第1年內(nèi)，其質(zhì)量分數(shù)變化不明顯，在火燒2年后顯著升高，這可能是土壤礦化速度加快造成的結(jié)果；無機氮/速效磷比值在火燒2年后顯著降低，速效磷質(zhì)量分數(shù)劇增是影響其比值的主要因素?；馃诙唐趦?nèi)，加快了土壤速效性養(yǎng)分循環(huán)，但要注意可能造成氮素從森林生態(tài)系統(tǒng)中流失。研究以期為火燒對土壤養(yǎng)分的長期影響提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為森林生態(tài)系統(tǒng)火燒跡地的人工林經(jīng)營，提供科學的理論依據(jù)。

火燒； 土壤養(yǎng)分； 杉木人工林； 坡位

火燒一般分為計劃火燒和控制火燒，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的一個影響因素，對生態(tài)系統(tǒng)的植物生長環(huán)境有著重要的調(diào)節(jié)作用[1-2]。在森林皆伐之后，對林地內(nèi)的采伐剩余物進行火燒，能達到快速、高效清除森林內(nèi)采伐剩余物和雜灌叢的效果[3]。適當頻率和強度的火燒，能夠改善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，對于維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)等方面，起著重要作用，促進了森林地力的維持和土壤養(yǎng)分的恢復(fù)[2,4-5]。

土壤為植物提供了生長發(fā)育場所和必需的礦質(zhì)養(yǎng)分，而火燒是影響土壤肥力和植被組成的一個重要因素[5]。森林火燒影響了土壤的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和微生物活動等，因此，有關(guān)火燒跡地土壤養(yǎng)分的變化過程，受到了眾多研究者的關(guān)注。例如，林火導(dǎo)致森林生物量損失、增加了地表的徑流及減少植物的水分蒸騰等；同時，地表凋落物的損失，會降低土壤的持水和滲透能力[6]。劉樂中等[7]對福建三明27年生杉木人工林皆伐火燒后，對土壤呼吸進行了1年的定位研究。結(jié)果表明：火燒后的初期，土壤呼吸升高，但總體上火燒后的土壤呼吸較對照組顯著地降低，土壤的pH值呈現(xiàn)上升趨勢，且上升幅度隨著火燒強度加大而增加；但是pH恢復(fù)時間隨地區(qū)變化而不同[8-10]。

火燒對土壤養(yǎng)分的循環(huán)和利用有著顯著影響，有機質(zhì)在燃燒的同時，直接灼燒土壤，此時土壤微生物環(huán)境發(fā)生變化，使得土壤的礦化作用增強，加快了土壤中養(yǎng)分循環(huán)，從而增加土壤速效養(yǎng)分供應(yīng)強度[11-12]。孫毓鑫等[13]對廣東鶴山火燒跡地的研究結(jié)果表明，灌草坡火燒后，其氨化和凈礦化速率加快。墨西哥熱帶森林高強度火燒，使得表層土壤礦化氮增加18～57 kg/hm2[14]。由于火燒后因土壤硝化、淋溶或微生物轉(zhuǎn)化等作用，速效養(yǎng)分發(fā)生增加，但持續(xù)時間較短[15]。如馬尾松采伐跡地火燒初期，土壤表層速效性養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù)比火燒前有較大幅度的增加，但1年后，呈大幅度下降，這與火后幼林地水土流失有關(guān)[16]。

福建地區(qū)有著山地多、坡度大等特征，而火燒是亞熱帶人工造林中一項常用的整地措施；因此，通過研究福建三明杉木人工林皆伐后火燒跡地土壤養(yǎng)分動態(tài)，探討不同恢復(fù)時間及不同坡位的土壤速效性養(yǎng)分的變化，旨在揭示火燒跡地人工林在人為干擾情況下土壤養(yǎng)分的恢復(fù)狀態(tài)，以期為火燒對土壤養(yǎng)分的長期影響提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為森林生態(tài)系統(tǒng)火燒跡地的人工林經(jīng)營，提供科學的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

試驗地位于福建省三明市三元區(qū)(E116°22′ ～ 118°39′，N25°30′ ～ 27°07′)。該區(qū)地處福建武夷山東伸支脈地帶，以中低山及丘陵為主，海拔為165 ～ 305 m。屬于中亞熱帶海洋性季節(jié)風氣候，有著四季分明，雨量充沛，日照充足的特點。年均氣溫19.2 ℃，年降水量1 687.5 mm，年蒸發(fā)量1 592.3 mm，年均相對濕度82%，無霜期為305 d。試驗樣地為皆伐后的杉木(Cunninghamialanceolata)人工林火燒跡地，樣地土壤為山地紅壤，坡向為西南坡，坡度約為26°。林下植被種類有冬青(Iiexpurpurea)、木莓(Rubusswinhoei)、大葉白紙扇(MussaendaesquiroillLevl.)、求米草(Oplismenusundulatifolius)和梵天花(Urenaprocumbens)等。

2 材料與方法

2.1 樣地設(shè)置及取樣

樣地選取三明市郊國有林場荊東工區(qū)杉木人工林皆伐后的火燒跡地，總皆伐加火燒的林地面積為4.516 9 hm2，依照上、中和下坡位，依次設(shè)置3塊土壤質(zhì)地和坡向相近的樣帶，各設(shè)置5個重復(fù)，每個重復(fù)樣帶相隔大于50 m。于2012年11月對樣地進行人工火燒處理，在火燒前，調(diào)查樣地土壤養(yǎng)分狀況作為本底值；其中，硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和速效磷質(zhì)量分數(shù)分別為22.32、11.52和3.94 mg/kg。

在火燒2個月后(2013年1月)、1年后(2013年12月)和2年后(2014年10月)，分別采集土樣，每次采樣按照坡位走向，依次從下坡位至上坡位，沿直線各選取1個樣方，采樣時先移除地表凋落物，取土壤深度為0～20 cm，在每個樣方內(nèi)，用土鉆按照“S”形采集5鉆土，混合為一個單獨樣品，分別裝入有編號的樣品袋中，共采集45個土壤樣品(3次采樣 × 3個坡位 × 5個樣方)。采回的土樣在實驗室取出其中的凋落物、根系和石礫等雜物，置于4 ℃下冷藏保存。新鮮土壤樣品以待測定。

2.2 土壤指標測定方法

2.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進行單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)，比較火燒處理下，不同坡位火燒跡地在不同恢復(fù)年限，土壤速效性養(yǎng)分的變化；雙因素方差分析統(tǒng)計火燒時間、坡位及其兩者的交互作用對土壤速效性養(yǎng)分的顯著性，并對土壤速效性養(yǎng)分間進行Pearson相關(guān)分析。實驗數(shù)據(jù)的顯著水平設(shè)置為P<0.05，用Excel 2013對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 雙因素分析

表1 火燒時間、坡位及兩者的交互作用對土壤養(yǎng)分雙因素分析Tab.1 Two-way ANOVA to test the effects of burning times, slopes locations and their interaction on soil nutrients

3.2 火燒對硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的影響

由圖1可知：在火燒2個月后，上坡位硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)要顯著低于下坡位(P<0.01)，且硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為上坡位<中坡位<下坡位；在火燒1年后，中坡位的硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)顯著高于上坡位(P<0.05)，且硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為上坡位<下坡位<中坡位；在火燒2年后，硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)在下坡位要顯著低于其他坡位(P<0.01)。然而，不同火燒時間，硝態(tài)氮的平均質(zhì)量分數(shù)為火燒1年后(27.53±1.76 mg/kg)>火燒2個月后(26.03±1.46 mg/kg)>火燒前(22.32±2.88 mg/kg)>火燒2年后(15.33±1.99 mg/kg)，表明研究區(qū)經(jīng)過火燒后的第1年內(nèi)，土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)升高，在火燒2年后，其質(zhì)量分數(shù)顯著性降低(P<0.05)，且下坡位的硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)較低。

誤差棒為標準誤差，不同字母表示差異達0.05顯著水平，其中小寫字母表示同一時間不同坡位間的差異，大寫字母表示不同時間平均水平間的差異。下同。The error bar in the Figure is standard error, different letters refer to significant difference at 0.05 level, different small letters refer to significant difference among different slope locations in the same time, and different big letters refer to significant difference among different times in the same slope location. The same below.圖1 不同坡位火燒跡地土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.1 Change of soil nitrate nitrogen content of burnt sites in different slope locations

3.3 火燒對銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的影響

由圖2可見，火燒對銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)影響較大。火燒短期內(nèi)，銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)相比火燒前降低；在火燒2月后，上、中和下坡位跡地分別降低33.74%、29.87%和15.67%，此時的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)有著相近的趨勢，即上坡位<中坡位<下坡位，上坡位的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)在不同火燒跡地中均為最低，說明無機氮是伴隨著水分和坡位發(fā)生淋失和轉(zhuǎn)移[18]；與火燒1年后相比，火燒前的上、中和下坡位跡地分別降低46.71%、61.01%和57.04%，達到顯著差異(P<0.05)；火燒2年后，下坡位的銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)顯著低于其他坡位(P<0.05)。

圖2 不同坡位火燒跡地土壤銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.2 Change of soil ammonium nitrogen content of burnt sites in different slope locations

從不同火燒時間的銨態(tài)氮平均質(zhì)量分數(shù)水平來看：火燒前(11.52±1.11 mg/kg)>火燒2年后(8.99±1.49 mg/kg)>火燒2個月后(8.48±0.41 mg/kg)>火燒1年后(5.19±0.28 mg/kg)，即火燒1年內(nèi)，銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)顯著地降低(P<0.01)，然而在火燒2年后明顯升高，說明火燒第2年后，土壤養(yǎng)分隨著時間在逐漸恢復(fù)。

3.4 火燒對速效磷質(zhì)量分數(shù)的影響

圖3表明，火燒前的速效磷質(zhì)量分數(shù)為3.93 mg/kg，其值相比三明市其他地區(qū)[19]低得多，說明研究區(qū)土壤供P水平有限。與火燒前相比，速效磷質(zhì)量分數(shù)在火燒2個月后和火燒1年后，均表現(xiàn)為上坡位>中坡位>下坡位；在火燒后1年之內(nèi)，不同坡位間的速效磷質(zhì)量分數(shù)變化不明顯，在統(tǒng)計上未達到顯著差異(P>0.05)；在火燒2年后，不同坡位的速效磷質(zhì)量分數(shù)均顯著上升(P<0.01)，上、中和下坡位跡地的速效磷質(zhì)量分數(shù)分別上升69.28%、76.67%和68.74%。從不同火燒時間的速效磷平均質(zhì)量分數(shù)水平來看，速效磷平均質(zhì)量分數(shù)在火燒前與火燒2個月后無顯著差異(P>0.05)；在火燒1年后顯著性降低(P<0.05)；而在火燒2年后，速效磷質(zhì)量分數(shù)卻發(fā)生顯著性升高(P<0.01)，這是火燒第2年后土壤中殘留的灰分向下淋移，土壤養(yǎng)分中速效磷質(zhì)量分數(shù)發(fā)生升高的現(xiàn)象。

圖3 不同坡位火燒跡地土壤速效磷質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.3 Change of soil available phosphorus content of burnt sites in different slope locations

3.5 火燒對無機氮/速效磷比值的影響

由圖4可知，火燒2個月和火燒1年的無機氮/速效磷比值與硝態(tài)氮和銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)有著類似的趨勢，其比值在火燒2個月后，表現(xiàn)為上坡位<中坡位<下坡位，火燒1年后表現(xiàn)為上坡位<下坡位<中坡位。在火燒2年后的無機氮/速效磷比值明顯降低，其比值在1.98±0.24 ～ 2.63±0.12范圍內(nèi)波動，顯著低于火燒前和火燒第1年內(nèi)的無機氮/速效磷比值(P<0.01)?？赡苁且驗榛馃?年時，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)變化不明顯，而速效磷質(zhì)量分數(shù)顯著增加所致，此時，研究區(qū)杉木對磷的吸收顯著升高。

3.6 相關(guān)性分析

研究區(qū)火燒前后的土壤速效性養(yǎng)分間的Pearson相關(guān)性分析見表2。結(jié)果表明，火燒前銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)與速效磷質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)，其他速效性養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù)間未發(fā)現(xiàn)顯著相關(guān)性?；馃?，速效磷質(zhì)量分數(shù)與銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)；同時，還發(fā)現(xiàn)速效磷質(zhì)量分數(shù)與無機氮/速效磷的比值顯著負相關(guān)。無機氮/速效磷比值與硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)，但與銨態(tài)氮沒有顯著相關(guān)?；谙嚓P(guān)系數(shù)，實驗區(qū)火燒前，無機氮/速效磷比值主要受到速效磷的影響，火燒并種植植物后，無機氮/速效磷比值同時受到硝態(tài)氮和速效磷的影響，且受硝態(tài)氮素的影響要大于速效磷的影響。

圖4 不同坡位火燒跡地土壤無機氮和速效磷比值變化Fig.4 Change of soil IN and A-P ratio of burnt sites in different slope locations

表2 土壤速效性養(yǎng)分相關(guān)分析Tab.2 Correlations between soil available nutrients

注：*表示在0.05水平(雙側(cè))顯著相關(guān)，**表示在0.01水平(雙側(cè))顯著相關(guān)。Note : * refers to significant correlation at 0.05 level (bilateral), and ** refers to significant correlation at 0.01 level (bilateral).

4 討論與結(jié)論

土壤中氮素主要來源于有機質(zhì)及其分解，許多研究報道表明，火燒后土壤地表枯枝落葉損失，即土壤有機質(zhì)降低[20-21]。土壤中無機態(tài)氮主要是硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，是植物能從土壤中直接獲取氮素的主要形態(tài)?；馃?個月內(nèi)，無機氮質(zhì)量分數(shù)明顯上升，可能由于林地砍伐后，地表枯枝落葉的燃燒增加了土壤有機氮，且輕度火燒在短期內(nèi)，能使土壤有機氮大量地轉(zhuǎn)化為無機氮[11,22]；但隨著火燒時間的推移，無機氮質(zhì)量分數(shù)在逐漸降低，與S. T. Hamman等[23]研究的混和針葉林火燒土壤養(yǎng)分變化趨勢相類似。無機氮/速效磷比值大于1，即植物對土壤中氮的吸收要高于磷，研究區(qū)在火燒的1年內(nèi)，無機氮/速效磷比值未達到顯著差異(P>0.05)，但在火燒第2年，其比值達到顯著差異(P<0.01)，這是速效磷質(zhì)量分數(shù)升高的結(jié)果。此時，植物對磷的吸收顯著升高，但植物對氮的吸收性仍然要高于磷。由Pearson相關(guān)性分析可知，火燒后的無機氮/速效磷比值與硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)(r=0.733，P<0.01)，與速效磷質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)出顯著負相關(guān)(r=-0.672，P<0.01)。

硝態(tài)氮容易隨著坡位和水流方向在土壤中遷移，是研究區(qū)上坡位跡地的土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)要低于中坡位和下坡位跡地的主要原因。在火燒1年內(nèi)，硝態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)明顯升高，J. Bauhus等[24]認為，火燒產(chǎn)生的熱量在短期內(nèi)，減少了自養(yǎng)型微生物對銨的競爭吸收，火燒后的灰燼為微生物提供養(yǎng)分，促進土壤的硝化作用。在火燒第2年后，土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)，也逐漸接近于火燒前土壤速效性養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù)水平，表明火燒跡地土壤養(yǎng)分恢復(fù)狀況較好。韓雪成等[25]對大興安嶺興安落葉松林的研究表明，在火燒初期，林分灌木和草本物種數(shù)迅速增多，也支持了筆者實驗中土壤養(yǎng)分恢復(fù)的推論。

地表枯枝落葉在火燒之后形成堿性的草木灰，在被風或水的帶動下發(fā)生遷移。草木灰與土壤銨態(tài)氮接觸時，會造成氮素以氨氣的形式揮發(fā)，且較強的硝化作用使得火燒第1年內(nèi)銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)發(fā)生顯著降低?；馃?年后，跡地土壤中微生物群落正在恢復(fù)，加快了土壤中氮的循環(huán)，解釋了火燒第2年后，銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)逐漸接近于火燒前銨態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的結(jié)果[26]。洪偉等[27]對三明市杉木林火燒后的研究表明，中坡位土壤微生物數(shù)量明顯高于下坡位。火燒第2年后，研究區(qū)氮、磷質(zhì)量分數(shù)均表現(xiàn)為中坡位要顯著高于下坡位(P<0.05)，可能是中坡位土壤養(yǎng)分循環(huán)加快的主要原因。

土壤速效磷質(zhì)量分數(shù)是用來衡量土壤中P素供應(yīng)的重要指標，研究區(qū)火燒前的土壤速效磷平均質(zhì)量分數(shù)為3.93 mg/kg，相比福建三明市[19]的土壤速效磷質(zhì)量分數(shù)要低。速效磷質(zhì)量分數(shù)在火燒的第1年內(nèi)變化不明顯，因為速效磷較為穩(wěn)定，通過揮發(fā)和淋溶損失部分較少。有學者認為，在P缺乏的地區(qū)，火燒后速效磷質(zhì)量分數(shù)會發(fā)生增加[4]，或者是火燒后殘留的灰分向下淋移，使得土壤養(yǎng)分增加[12]?；馃?年后，速效磷平均質(zhì)量分數(shù)顯著高于火燒前，達到11.71 mg/kg，這是研究區(qū)火燒后殘留的灰分進入表層礦質(zhì)土壤，使得土壤養(yǎng)分礦質(zhì)化速度加快的結(jié)果[16]。雖然火燒短期內(nèi)的速效磷質(zhì)量分數(shù)呈顯著性升高，但是速效磷質(zhì)量分數(shù)長期的變化，還有待進一步地探究。

福建三明地區(qū)以山地為主，坡位較大，雨量充沛，且較為集中，在火燒后，裸露的杉木幼林地水土流失嚴重?；馃笤黾恿舜罅康乃傩责B(yǎng)分和鹽基離子，比如對土壤具有短期激肥效應(yīng)；另外，去除林下灌草，減少對杉木幼樹的養(yǎng)分競爭，對杉木早期生長起到一定的促進作用。但是也會極易發(fā)生水土肥流失，導(dǎo)致土壤物理結(jié)構(gòu)的破壞等不利因素[28-29]，即土壤中的氮素極易發(fā)生轉(zhuǎn)移和損失，使得火燒后無機氮質(zhì)量分數(shù)較火燒前偏低，造成氮素的流失。因此，為了杉木人工林的可持續(xù)經(jīng)營，建議營林部門應(yīng)該采取一定的水土保持措施，預(yù)防和降低火燒后林地內(nèi)土壤侵蝕。總之，從短期來看，火燒對杉木林地土壤速效性養(yǎng)分循環(huán)有益；同時，火燒對土壤的影響時間很長，進一步監(jiān)測火燒后土壤養(yǎng)分循環(huán)，研究土壤微生物群落的動態(tài)，完善森林生態(tài)系統(tǒng)，使其更加健康發(fā)展。

[1] KAYE J P, HART S C, FULP Z, et al. Initial carbon, nitrogen, and phosphorus fluxes following ponderosa pine restoration treatments [J]. Ecological Applications, 2005, 15(5): 1581.

[2] 許鵬波, 屈明, 薛立. 火對森林土壤的影響[J]. 生態(tài)學雜志, 2013, 32(6): 1596. XU Pengbo, QU Ming, XUE Li. Effects of forest fire on forest soils [J]. Chinese Journal of Ecology, 2013, 32(6): 1596.

[3] CARTER M C, FOSTER C D. Prescribed burning and productivity in southern pine forests: a review[J]. Forest Ecology and Management, 2004, 191(1-3): 93.

[4] SUN Yuxin, WU Jianping, SHAO Yuanhu, et al. Responses of soil microbial communities to prescribed burning in two pared vegetation sites in southern China [J]. Ecological Research, 2011, 26(3): 669.

[5] 李媛, 程積民, 魏琳, 等. 云霧山典型草原火燒不同恢復(fù)年限土壤化學性質(zhì)變化[J]. 生態(tài)學報, 2013, 33(7): 2131. LI Yuan, CHENG Jimin, WEI Lin, et al. Changes of soil chemical properties after different burning years in typical steppe of Yunwun Mountains [J]. Acta Ecologica Sinica, 2013, 33(7): 2131.

[6] KIM C G, SHIN K, JOO K Y, et al. Effects of soil conservation measures in a partially vegetated area after forest fires [J]. Science of the Total Environment, 2008, 399(1-3): 158.

[7] 劉樂中, 楊玉盛, 郭劍芬, 等. 杉木人工林皆伐火燒后土壤呼吸研究[J]. 亞熱帶資源與環(huán)境學報, 2008, 3(1): 8. LIU Lezhong, YANG Yusheng, GUO Jianfen, et al. Soil respiration of Chinese fir plantation subjected to clear-cutting and burning in the Mid-subtropical zone, China [J]. Journal of Subtropical Resources and Environment, 2008, 3(1): 8.

[8] GIOVANNINI G, VALLEJO R, LUCCHESI S, et al. Effects of land use and eventual fire on soil erodibility in dry Mediterranean conditions [J]. Forest Ecology and Management, 2001, 147(1): 15.

[9] 孔健健, 楊健. 林火對大興安嶺落葉松林土壤性質(zhì)的短期與長期影響[J]. 生態(tài)學雜志, 2014, 33(6): 1445. KONG Jianjian, YANG Jian. Short-and long-term effects of fire on soil properties in a Dahurian larch forest in Great Xing′an Mountains [J]. Chinese Journal of Ecology, 2014, 33(6): 1445.

[10] 趙彬, 孫龍, 胡海清, 等. 興安落葉松林火后對土壤養(yǎng)分和土壤微生物生物量的影響[J]. 自然資源學報, 2011, 26(3): 450. ZHAO Bin, SUN Long, HU Haiqing, et al. Post-fire soil microbial biomass and nutrient content ofLarixgmeliniiforest in Autumn [J]. Journal of Natural Resources, 2011, 26(3): 450.

[11] 谷會巖, 金靖博, 陳祥偉,等. 不同火燒強度林火對大興安嶺北坡興安落葉松林土壤化學性質(zhì)的長期影響[J]. 自然資源學報, 2010, 25(7): 1114. GU Huiyan, JIN Jingbo, CHEN Xiangwei, et al. The long-term impacts on chemical properties ofLarixgmeliniforest on the northern slope of greater Hinggan mountains from a forest fire of varying fire intensity [J]. Journal of Natural Resources, 2010, 25(7): 1114.

[12] 耿玉清, 周榮伍, 李濤, 等. 北京西山地區(qū)林火對土壤性質(zhì)的影響[J]. 中國水土保持科學, 2007, 5(5): 66. GENG Yuqing, ZHOU Rongwu, LI Tao, et al. Influences of forest fire on soil properties in Xishan area of Beijing [J]. Science of Soil and Water Conservation, 2007, 5(5): 66.

[13] 孫毓鑫, 吳建平, 周麗霞, 等. 廣東鶴山火燒跡地植被恢復(fù)后土壤養(yǎng)分含量變化[J]. 應(yīng)用生態(tài)學報, 2009, 20(3): 513. SUN Yuxin, WU Jianping, ZHOU Lixia, et al. Changes of soil nutrient contents after prescribed burning of forest land in Heshan City, Guangdong Province [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2009, 20(3): 513.

[14] ELLINGSON L J, KAUFFMAN J B, CUMMINGS D L, et al. Soil N dynamics associated with deforestation, biomass burning, and pasture conversion in a Mexican tropical dry forest [J]. Forest Ecology and Management, 2000, 137(1/2/3): 41.

[15] WAN Shiqiang, HUI Dafeng, LUO Yiqi. Fire effects on nitrogen pools and dynamics in terrestrial ecosystems: a meta-analysis [J]. Ecological Applications, 2008, 11(11): 1349.

[16] 楊玉盛. 杉木林可持續(xù)經(jīng)營的研究[M]. 北京: 中國林業(yè)出版社, 1998: 95. YANG Yusheng. Study on sustainable management of Chinese fir plantation [M]. Beijing: China Forestry Publishing House, 1998: 95.

[17] 劉光崧. 土壤理化分析與坡面描述[M]. 北京: 中國標準出版社, 1996: 33. LIU Guangsong. Soil physical and chemical analysis and slope description [J]. Beijing: China Standards Press, 1996: 33.

[18] 商麗娜, 吳正方, 楊青, 等. 火燒對三江平原濕地土壤養(yǎng)分狀況的影響[J]. 濕地科學, 2004, 2(1): 54. SHANG Lina, WU Zhengfang, YANG Qing, et al. The effects of fire on the nutrient status of wetland soil in Sanjiang Plain [J]. Wetland Science, 2004, 2(1): 54.

[19] 劉泓, 熊德中, 張清明, 等. 福建三明煙區(qū)土壤肥力狀況的研究[J]. 土壤通報, 2004, 35(4): 426. LIU Hong, XIONG Dezhong, ZHANG Qinming, et al. Soil fertility status in Sanming Fujian Tobacco - growing areas [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2004, 35(4): 426.

[20] 尹云鋒, 楊玉盛, 高人, 等. 皆伐火燒對杉木人工林土壤有機碳和黑碳的影響[J]. 土壤學報, 2009, 46(2): 352. YIN Yunfeng, YANG Yusheng, GAO Ren, et al. Effect of slash burning on soil organic carbon and black carbon in Chinese fir plantation [J]. Acta Pedologica Sinica, 2009, 46(2): 352.

[21] 薛立, 陳紅躍, 楊振意, 等. 火災(zāi)對馬尾松林地土壤特性的影響[J]. 生態(tài)學報, 2011, 31(22): 6824. XUE Li, CHEN Hongyue, YANG Zhenyi, et al. The effect of fire on soil properties in aPinusmassonianastand [J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(22): 6824.

[22] CERTINI G. Effects of fire on properties of forest soils: a review [J]. Oecologia, 2005, 143(1): 1.

[23] HAMMAN S T, BURKE I C, KNAPP E E. Soil nutrients and microbial activity after early and late season prescribed burns in a Sierra Nevada mixed conifer forest [J]. Forest Ecology and Management, 2008, 256(3): 367.

[24] BAUHUS J, KHANNA P, RAISON R. The effect of fire on carbon and nitrogen mineralization and nitrification in an Australian forest soil [J]. Australian Journal Soil Research, 1993, 31(5): 621.

[25] 韓雪成, 趙雨森, 辛穎. 大興安嶺興安落葉松林火燒后人工恢復(fù)植被演替過程[J]. 中國水土保持科學, 2015, 13(2): 70. HAN Xuecheng, ZHAO Yusen, XIN Ying. Succession process ofLarixgmeliniiforest with artificial restoration after fire in Daxing’anling [J]. Science of Soil and Water Conservation, 2015, 13(2): 70.

[26] ATTIWILLP M, LEEPERG W. Forest soils and nutrient cycles [M]. London: Academic Press Incorporated, 1987: 137.

[27] 洪偉, 俞新玲, 林勇明, 等. 火災(zāi)對森林土壤微生物數(shù)量特征的影響[J]. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版), 2010, 39(3): 251. HONG Wei, YU Xinling, LIN Yongming, et al.Analysis on the effect of fire on quantitative characteristics of forest soil microorganisms [J]. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University(Natural Science Edition), 2010, 39(3): 251.

[28] 姜勇, 諸葛玉平, 梁超, 等. 火燒對土壤性質(zhì)的影響[J]. 土壤通報, 2003, 34(1): 65. JIANG Yong, ZHUGE Yuping, LIANG Chao, et al.Influences of vegetation burning on soil properties [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2003, 34(1): 65.

[29] 楊玉盛, 何宗明, 馬祥慶, 等. 論煉山對杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)影響的利弊及對策[J]. 自然資源學報, 1997, 12(2): 153. YANG Yusheng, HE Zongming, MA Xiangqing, et al. On the advantges and disadvantages of the effects of controlled burning on the ecological system of Chinese fir platation and the countermeasures [J]. Journal of Natural Resources, 1997, 12(2): 153.

Impacts of slash burning on soil nutrients of the clear-cutting site ofCunninghamialanceolataplantation in Sanming, Fujian Province

LEI Xueming1, WU Jianping1, FENG Yan2, TONG Hao2, TU Longping2, LIU Wenfei1, FAN Houbao1

(1.Jiangxi Key Laboratory for Restoration of Degraded Ecosystems & Watershed Ecohydrology, Institute of Ecology and Environmental Science,Nanchang Institute of Technology, 330099, Nanchang, China; 2 Shijiao National Forest Farm of Sanming, 365000, Sanming, Fujian, China)

slash burning; soil nutrients;Cunninghamialanceolataplantation; slope location

2016-11-03

2017-03-13

項目名稱： 國家自然科學基金項目“冠層模擬氮沉降對杉木林林下植被及其生態(tài)功能的影響”(31570444)；“贛鄱英才555工程”領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計劃(贛才字[2011]1號)；江西省主要學科學術(shù)和技術(shù)帶頭人資助項目(20162BCB22021)；南昌工程學院大學生科研訓(xùn)練計劃項目(2016年)；南昌工程學院研究生創(chuàng)新培養(yǎng)基金項目(YJSCX20160003)

雷學明(1993—)，男，碩士研究生。主要研究方向：土壤生態(tài)學。E-mail: leixm0505@163.com

?通信作者簡介： 樊后保(1965—)，男，博士，教授。主要研究方向：森林生態(tài)學。E-mail: hbfan@nit.edu.cn

S151.9

A

2096-2673(2017)03-0043-08

10.16843/j.sswc.2017.03.006