黑土修復區(qū)紫穗槐灌叢土壤修復效果及腐殖質特征

董佳林 賀建虎 朱洪濤

摘要為探究紫穗槐（Amorphafruticosa）在黑土修復區(qū)的生態(tài)效益及灌叢內(nèi)、外土壤腐殖質（Humicsubstance，HS）特征，對賓縣典型黑土修復區(qū)種植1年、5年、7年、10年、16年的紫穗槐灌叢內(nèi)、外土壤與自然恢復模式（CK）下的土壤理化性質及腐殖質特征進行了分析，并探討了它們之間的關系。結果表明：在種植第16年時土壤三相比R值為25.16，顯著優(yōu)于自然恢復區(qū)的28.28，種植區(qū)灌叢內(nèi)土壤整體優(yōu)于灌叢外土壤。與自然恢復模式相比pH從8.00降低至6.27，有機碳（Soilorganiccarbon，SOC）從20.84g.kg-1增加至62.60g.kg-1，腐殖酸碳（totalsoilhumicacidcarbon，HAcC）從5.36g.kg-1增加至23.54g.kg-1，腐殖質總碳（Humicsubstancecarbon，HSC）從9.96g.kg-1增加至36.36g.@kg-1，灌叢內(nèi)、外土壤差異顯著，富集率為41.61％、55.56％和55.52％；該地區(qū)胡敏素碳（Humincarbon，Hu-C）占土壤腐殖質總碳的主要部分，灌叢內(nèi)種植7年（Y7）及以上土壤胡敏酸碳含量、灌叢內(nèi)種植5年（Y5）及以下富里酸碳（Fulvicacidcarbon，F(xiàn)A-C）含量次之，灌叢外土壤除種植16年（Y16）外，富里酸碳含量均低于灌叢內(nèi)含量；該地區(qū)5種種植年齡的有機碳、腐殖酸碳、腐殖質總碳與胡敏酸碳、土壤毛管孔隙度（SCP）、總孔隙度（STP）兩兩間呈顯著正相關（P<0.05），有機碳與pH、土壤容重呈顯著的負相關（P<0.05）。研究證明，在黑土修復區(qū)的恢復中，可以通過適當施有機肥及向土壤中增添沙子等增加孔隙度的方式影響土壤腐殖質的形成，以改善土壤結構與肥力。

關鍵詞紫穗槐；黑土恢復；理化性質；腐殖質

中圖分類號：S793.2;S714.7文獻標識碼：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.02.001

SoilRemediationEffectandHumusCharacteristicsofAmorphafruticosaBushinBlackSoilRemediationArea

DongJialin，HeJianhu，ZhuHongtao

（SchoolofForestry，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China）

AbstractInordertoexploretheecologicalbenefitsofAmorphafruticosaintheblacksoilrestorationarea，thephysicalandchemicalpropertiesandhumuscharacteristicsofthesoilinsideandoutsidetheAmorphafruticosabushplantedfor1，5，7，10and16yearsinthetypicalblacksoilrestorationareaofBinxiancountyandthesoilunderthenaturalrestorationmodewereanalyzed，andtherelationshipbetweenthesoilphysicalandchemicalpropertieswasdiscussed.Theresultsshowedthatinthe16thyearofplanting，thesoilthree-phaseratioRvaluewas25.16，whichwassignificantlybetterthan28.28inthenaturalrestorationarea.Thesoilintheshrubintheplantingareawasbetterthanthatoutsidetheshrub.Comparedwiththenaturalrestorationmode，thepHdecreasedfrom8.00to6.27，theorganiccarbonincreasedfrom20.84g.kg-1to62.60g.kg-1，thehumicacidcarbonincreasedfrom5.36g.kg-1to23.54g.kg-1，andthetotalhumuscarbonincreasedfrom9.96g.kg-1to36.36g.kg-1.Thedifferencebetweenthesoilinsideandoutsidethebushwassignificant，andthenutrientenrichmentrateswere41.61%，55.56%and55.52%.Humincarbonaccountedforthemainpartoftotalsoilhumuscarboninthisarea.Humicacidcarboncontentofsoilcultivatedforsevenyearsandaboveintheshrubtookthesecondplace，fulvicacidcarboncontentofsoilcultivatedforsevenyearsandbelowintheshrubwassubsequenttotheformer，andfulvicacidcarboncontentofsoiloutsidetheshrubwaslessthanthatintheshrubexceptwhichwascultivatedforsixteenyears.Organiccarbon，humicacidcarbon，totalhumuscarbonandhumicacidcarbon，soilcapillaryporosityandtotalporosityofthefiveplantingagesinthisareaweresignificantlypositivelycorrelated（P<0.05），whileorganiccarbonwasnegativelycorrelatedwithpHandsoilbulkdensity（P<0.05）.Theresearchprovesthatintherestorationofblacksoilrestorationarea，theformationofsoilhumuscanbeaffectedbyapplyingorganicfertilizerandaddingsandtothesoiltoincreaseporosity，inordertoimprovethesoilstructureandfertility.

KeywordsAmorphafruticosa;blacksoilremediation;physicalandchemicalproperties;humus

土壤腐殖質作為有機質的主體占土壤有機質總質量的50%～75%，是土壤肥沃程度的主要影響因素，因其含有多種疏水基、親水基和游離基官能團，所以具有很強的膠體性質和化學活性，使其構建良好的土壤結構、幫助土壤提高供肥、保肥能力，在增強土壤對環(huán)境突變和污染的緩沖能力等方面發(fā)揮著重要作用[1-3]。

黑土區(qū)土地含有豐富的有機質和腐殖質，理化性質良好，含有植物所需的各種營養(yǎng)元素，是一種非常適合植物生長的土壤[4，5]。但是由于不合理的開墾利用方式和對黑土區(qū)缺乏合理的保護措施，使黑土土質疏松，抵抗侵蝕的能力減弱[6]，導致東北黑土地區(qū)土壤逐漸被侵蝕，大片黑土區(qū)土壤有機質和腐殖質出現(xiàn)不同程度的下降。我國黑土區(qū)土壤侵蝕面積高達21.60萬km2，其中水蝕和風蝕面積分別為13.82萬和7.78萬km2[7]。土壤長期被侵蝕導致了我國黑土區(qū)的黑土厚度年均下降0.3～2mm[8]。典型黑土區(qū)部分土壤侵蝕比較嚴重的縣市，20多年來土壤有機質、腐殖質含量以每年1.35%的速度下降[9]。土壤有機質及腐殖質的含量下降，致使黑土的物理和化學性質發(fā)生變化，使土體易板結，吸水透氣能力減弱，供肥能力大大降低[10]。

近年來，運用植物長期保護和修復受侵蝕土壤成為最為有效且可持續(xù)的方法之一。在修復土壤的植物選擇上就變得尤為重要。根據(jù)調查，與固氮菌共生產(chǎn)生固氮根瘤菌的植物對受侵蝕土壤的修復比非固氮植物效果更好。這是因為固氮植物的生長速度較快，通過調落物、廢棄物和根系分泌物向土壤中輸送的碳較多導致固氮植物的土壤有機碳含量較高[11]。根據(jù)研究表明，使用固氮植物修復的地區(qū)表層土有機質含量比非固氮植物修復區(qū)高40%～50%[12]。因此，在土壤修復中常常利用固氮植物改良土壤[13]。

紫穗槐（Amorphafruticosa）為豆科落葉灌木，是一種多年生優(yōu)良綠肥，具有優(yōu)秀的抗風、抗旱、耐瘠、耐澇、耐寒等能力[14-16]，植株生長速度快，生長期長，萌蘗性強，根系廣，側根多，根系易與固氮菌形成根瘤，改土作用強，還具有觀賞和經(jīng)濟價值，因此是改善土壤侵蝕、恢復土壤肥力的首選樹種。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于黑龍江省哈爾濱市賓縣城西4.5km處的水土保持科技示范園，地理坐標為45°45′36″N，127°25′48″E，總面積50.48hm2，地處黑龍江省典型的中部丘陵漫崗區(qū)。屬寒溫帶大陸性氣候區(qū)，季節(jié)性特征明顯，年平均氣溫4.4℃，降水量570mm，無霜期146d。土壤類型以黑土為主。植被類型主要為落葉闊葉喬木、常綠喬木、灌木和草本。

主要喬木種有紅皮云杉（Piceakoraiensis）、樟子松（Pinussylvestrisvar.mongolica）、青楊（Populuscathayana）、旱柳（Salixmatsudana）等，主要灌木種有紫穗槐（Amorphafruticosa）、茶條槭（Acerginnala）、紫丁香（Syringaoblata）等。

1.2樣地設置與土樣采集

2021年10月1日，在賓縣水土保持科技示范園區(qū)選取坡度平緩、地形地貌相似，鄰近分布，環(huán)境因子基本一致，立地條件基本相同，撫育、施肥等管理措施相同，長勢良好且無病蟲害的紫穗槐修復區(qū)內(nèi)5個種植年份（Y1、Y5、Y7、Y10、Y16）的紫穗槐灌叢內(nèi)、外的土壤和自然恢復模式下的土壤（CK）為研究對象，每種株齡設置5塊標準地（每塊標準地10m×10m）。

在每塊不同株齡的標準地內(nèi)隨機選取3株中等大小紫穗槐樣株進行土樣采集，在距灌叢中心10～30cm處取0～20cm表層土壤為灌叢內(nèi)土壤，灌叢范圍以外取0～20cm表層土壤為灌叢外土壤，將每塊標準地采集的相同株齡的灌叢內(nèi)、外表層土壤分別混合取樣，且用環(huán)刀取原狀土供測土壤物理性質。

1.3樣品處理與測定

采集的土樣帶回實驗室平鋪在干凈紙上，把土塊壓碎，挑出石塊、根系等雜物之后放在室內(nèi)陰涼通風處自然風干，將風干后的土壤碾碎，過60目篩（0.25mm孔徑），剩余土壤根據(jù)試驗需要過100目篩（0.149mm），分別裝入密封袋中保存。環(huán)刀采集的原狀土則直接用來進行土壤各項物理性質的測量。

容重、田間持水量、毛管持水量采用環(huán)刀法測定，土壤含水率采用恒溫箱烘干法測定，pH使用電位法（土水比1∶2.5）測定。土壤有機碳、腐殖質總碳采用K2Cr2O7-H2SO4消化法測定。腐殖酸總碳、胡敏酸碳用0.1mol.L-1Na4P2O7和0.1mol.L-1NaOH浸提劑提取后水浴蒸干，使用K2Cr2O7-H2SO4消化法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理及分析

富集率（enrichmentratio，ER）表示土壤對養(yǎng)分的富集程度。

ＥＲ＝灌叢內(nèi)養(yǎng)分含量－灌叢外養(yǎng)分含量灌叢外養(yǎng)分含量×100%

土壤三相比，其公式為：

R=｜0.4×（X-50）2+（Y-25）2+0.6×（Z-25）2｜

X=100×（1-土壤孔隙度）

Y=100×土壤含水率

Z=100×（土壤孔隙度-土壤含水率）

式中，R為所測土壤樣品三相比與適宜狀態(tài)下土壤三相比在空間距離上的差值；X為所測土壤樣品固相的數(shù)值；Y為所測土壤樣品液相的數(shù)值；Z為所測土壤樣品氣相的數(shù)值；0.4為土壤固相數(shù)據(jù)所占有的權重；0.6為土壤氣相數(shù)據(jù)所占有的權重。R值越小，土壤結構越接近理想狀態(tài)[17]。

使用Excel2010軟件進行基本數(shù)據(jù)處理，使用Origin2018軟件和R語言繪圖，使用SPSS22.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計檢驗。

2結果與分析

2.1灌叢內(nèi)、外土壤物理性質變化

不同種植年份對土壤物理性質的改變不同，由圖1可知，在種植1年的灌叢內(nèi)、外土壤容重發(fā)生略微改變，與自然恢復模式（CK）相比變化不明顯（P>0.05）。種植5、7、10、16年時土壤容重有明顯改善（P<0.05），灌叢內(nèi)土壤容重CK>Y1>Y7>Y10>Y5>Y16，灌叢外土壤容重Y1>CK>Y7>Y10>Y16>Y5。除Y1外的其他年份灌叢內(nèi)土壤容重均小于灌叢外土壤，且有明顯差異（P<0.05）。

表1為不同種植年份土壤持水量和土壤三相比R值，由表1可知，Y10灌叢外土壤自然含水量最高（22.65％），Y7灌叢內(nèi)土壤自然含水量最低（18.53％），各年灌叢內(nèi)、外之間土壤含水量均有明顯差異（P<0.05），Y10灌叢內(nèi)與灌叢外相差最大（3.42％）。而毛管、田間、飽和3種持水能力除Y1的灌叢外土壤與自然恢復模式（CK）差異不顯著（P>0.05）外，其余均隨修復年份增加呈顯著性增強（P<0.05）。

其中毛管持水量灌叢內(nèi)土壤中Y16最大（50.17％）、灌叢外土壤中Y10最大（36.12％），與自然恢復模式（CK）相比分別提升22.69％、8.64％。Y16灌叢內(nèi)、外田間持水量最大（37.92％、28.42％），與自然恢復模式（CK）相比提升15.10％、5.63％。飽和持水量灌叢內(nèi)Y16最高（53.84％）、灌叢外Y10最高（39.94％），與自然恢復模式（CK）相比分別提升25.22％、11.32％。各年土壤的3種持水能力灌叢內(nèi)、外之間差異明顯（P<0.05），均表現(xiàn)為灌叢內(nèi)>灌叢外。

土壤三相比R值可以反映土壤結構狀態(tài)，從表1中可知灌叢內(nèi)土壤R值從CK（28.28）降低至Y16（25.16），灌叢外土壤R值降低至Y7（26.49），均與CK有顯著性差異（P<0.05），從持水能力及R值看，種植紫穗槐對土壤結構具有改善效果，種植年份越長改善越明顯。

土壤孔隙度同樣也是反映土壤結構緊實度，是衡量土壤結構的重要指標。由圖2可以看出，種植紫穗槐的不同年份對土壤總孔隙度有不同程度改善，灌叢內(nèi)土壤孔隙度>灌叢外土壤孔隙度。土壤非毛管孔隙度與年份未見明顯相關趨勢，而毛管孔隙度與年份呈現(xiàn)出現(xiàn)明顯正相關系，灌叢內(nèi)Y16土壤毛管孔隙度最大（47.69％），Y16>Y7>Y5>Y10>Y1>CK，灌叢外Y10土壤最大（42.70％），Y10>Y16>Y7>Y5>Y1>CK，灌叢內(nèi)與灌叢外土壤僅部分年份出現(xiàn)明顯差異（P<0.05）。

2.2灌叢內(nèi)、外土壤化學性質與養(yǎng)分變化

各年份之間的灌叢內(nèi)、外土壤化學性質差異明顯，從表2可以看出，各年份灌叢內(nèi)土壤pH均低于灌叢外土壤，其中Y5的灌叢內(nèi)與灌叢外土壤差異最大，相差0.95，灌叢內(nèi)土壤pH與自然恢復模式（CK）相比最低降至6.27，CK>Y1>Y5>Y7>Y16>Y10，灌叢外土壤pH與自然恢復模式（CK）相比最低降至6.75，CK>Y5>Y1>Y16>Y10>Y7。

各年份的灌叢內(nèi)、外有機碳（SOC）、腐殖酸碳（HAcC）、腐殖質總碳（HSC）含量均表現(xiàn)為與年份呈正相關性，灌叢內(nèi)土壤顯著大于灌叢外土壤（P<0.05），灌叢內(nèi)土壤有機碳（SOC）、腐殖酸碳（HAcC）、腐殖質總碳（HSC）含量最大值為62.60、23.54和36.36g.kg-1，灌叢外土壤最大值為43.6、15.7和25.31g.kg-1，兩位置均與CK3種碳含量20.84、5.36和9.96g.kg-1相比有顯著性提高（P<0.05），有機碳（SOC）、腐殖酸碳（HAcC）、腐殖質總碳（HSC）的富集程度在5種年份中先升高后降低，最大富集程度分別為Y7（55.56）、Y10（75.73）、Y7（55.52），有機碳富集程度：Y7>Y10>Y16>Y5>Y1，腐殖酸碳富集程度：Y10>Y5>Y7>Y16>Y1，腐殖質碳富集程度：Y7>Y10>Y16>Y5>Y1。

2.3灌叢內(nèi)、外土壤腐殖質組成

該地區(qū)土壤腐殖質組分含量及其結構特征分別如圖3和圖4所示，位置相同，腐殖質含量的順序為Y16>Y10>Y7>Y5>Y1>CK；5個年份均表現(xiàn)出灌叢內(nèi)土壤腐殖質含量顯著高于灌叢外土壤腐殖質含量（P<0.05），說明該區(qū)域紫穗槐種植時間長短決定了土壤腐殖質含量的多少，且對灌叢內(nèi)土壤的影響高于灌叢外土壤。

土壤胡敏酸碳（HA-C）含量為13.25～1.90g.kg-1，位置相同的土壤HA-C含量順序為Y16>Y10>Y7>Y5>Y1，且灌叢內(nèi)土壤HA-C均顯著高于灌叢外土壤（P<0.05），與CK相比，僅Y1灌叢外土壤HA-C含量差異不顯著。土壤富里酸碳（FA-C）含量為10.29～3.39g.kg-1，土壤FA-C含量表現(xiàn)為灌叢內(nèi)土壤Y16>Y10>Y7≈Y5>Y1，灌叢外土壤Y16>Y10>Y7>Y5>Y1，Y1灌叢內(nèi)與灌叢外土壤FA-C含量差異不顯著，且均與CK相比沒有明顯提升（P>0.05）。

土壤胡敏素（HM-C）含量為12.82～4.36g.kg-1，灌叢內(nèi)土壤HM-C含量呈現(xiàn)與時間正相關系，灌叢外土壤HM-C含量與時間沒有明顯相關趨勢。

灌叢內(nèi)土壤（HA-C）/（FA-C）值呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，在Y7及以上年份均大于1，灌叢外土壤中只有Y16（HA-C）/（FA-C）值大于1，除Y1灌叢外土壤，兩位置（HA-C）/（FA-C）值均比自然恢復模式（HA-C）/（FA-C）值高且差異顯著（P<0.05）。

2.4土壤腐殖質含量及影響因素

該地區(qū)土壤理化性質與腐殖質特征的相關性分析如圖5所示。腐殖酸總碳（HAcC）、腐殖物質總碳（HSC）、胡敏酸碳（HAC）、有機碳（SOC）、土壤毛管孔隙度（SCP）、總孔隙度（STP）兩兩之間呈顯著的正相關關系（P<0.05，r=0.57～0.84），與土壤容重（SBD）呈現(xiàn)顯著的負相關關系（P<0.05，r=-0.63～-0.75），pH與土壤毛管孔隙度（SCP）、總孔隙度（STP）、有機碳（SOC）、胡敏酸碳（HAC）呈顯著的負相關關系（P<0.05，r=-0.55～-0.75），與土壤容重（SBD）呈顯著的正相關關系。富里酸（FAC）則與腐殖酸總碳（HAcC）、胡敏酸（HAC）、腐殖物質總碳（HSC）呈現(xiàn)顯著的正相關關系（P<0.05，r=0.61～0.86），與孔隙度、pH等理化性質相關性不顯著（P>0.05）。

SCP為土壤毛管孔隙度、STP為總孔隙度、SBD為土壤容重、pH為土壤酸堿度、SOC為有機碳、HAcC土壤腐殖酸總碳、HAC為土壤胡敏酸碳、FAC為土壤富里酸碳、HMC為土壤胡敏素碳、HSC為土壤腐殖質總碳

3討論

3.1種植年份與土壤物理性質的關系

前人研究證明，在土壤恢復區(qū)種植植物可以明顯改變土壤的結構特征及土壤性質，且不同的植物由于其生物特征不同，對土壤的影響也不同[18]。本研究把5個種植年齡的紫穗槐灌叢內(nèi)、外土壤與自然恢復模式（CK）下的土壤對比發(fā)現(xiàn)，使用紫穗槐作為黑土恢復區(qū)修復樹種對土壤的改善作用較為明顯，種植16年的紫穗槐根系發(fā)達，分布廣，地上凋落物多，土壤容重明顯比種植年份短的土壤小，且顯著低于自然恢復區(qū)，土壤毛管孔隙度表現(xiàn)為種植16年灌叢內(nèi)、外均明顯高于未種植區(qū)。這與陳建宇[19]對林下植被與土壤容重關系的研究中發(fā)現(xiàn)植物的生長可以減小土壤容重，增加土壤孔隙度，尤其是對表層土壤作用明顯一致。

土壤持水能力主要受土壤總孔隙度、毛管孔隙度、容重、有機質、生物量、枯落物、腐殖質層等的影響[20]，本試驗對比不同種植年份的3種土壤持水能力，發(fā)現(xiàn)毛管持水量、田間持水量與飽和持水量3種土壤持水能力除種植第1年的灌叢外土壤與自然恢復區(qū)相比略微改變外，其余均與自然恢復區(qū)存在明顯差異，5種生長年份之中種植16年與種植10年時持水能力達到最高，這是因為紫穗槐萌蘗性強，根系廣，側根多，生長快，導致土壤結構疏松，另外，植物枯落物對土壤物理性質的影響也非常顯著[21]，植物枯落物覆蓋在土壤表面，可以有效地保護地表土壤抵抗雨水滴濺和風蝕，改善土壤結構，增強持水能力[22]。

3.2土壤pH、有機碳和腐殖質碳的變化

在土壤的化學性質研究中普遍認為，土壤pH的變化是由于根系呼吸作用釋放CO2形成H2CO3及在離子的主動吸收和根細胞分泌質子與有機酸所致[23]。本研究發(fā)現(xiàn)種植紫穗槐后土壤pH下降，且灌叢內(nèi)土壤的pH相比灌叢外有較大差異，隨著種植年份增加，pH呈現(xiàn)降低的趨勢。土壤的有機碳、腐殖碳含量呈現(xiàn)出與pH變化趨勢相反的現(xiàn)象，土壤有機碳是土壤的重要組成部分，影響、制約土壤性質，同時還是土壤微生物生命活動所需能量的來源[24]，腐殖質則是土壤有機質存在的主要形態(tài)，是有機質經(jīng)過微生物分解轉化所形成的一種構造復雜的高分子化合物。二者的含量是評價土壤肥力和土壤質量的一項重要指標。

本試驗中種植區(qū)與自然恢復區(qū)對比有機碳、腐殖酸碳、腐殖質碳含量有明顯增加，種植16年后3種碳含量提升2倍以上，且灌叢內(nèi)土壤均顯著高于灌叢外，平均富集率為41.61％、57.25％、43.43％。因為自然恢復區(qū)常年為稀疏雜草覆蓋，水土流失嚴重，礦化、硝化、反硝化作用及氨揮發(fā)等生物化學過程加快，有機質腐殖化過程緩慢，腐殖質難以大量累積[25]，這種顯著的富集效應也說明根系的生長、死亡和地上部分的落葉枯枝是土壤有機物質的主要來源之一[26]。在與土壤其他性質的相關系數(shù)熱力圖中發(fā)現(xiàn)，土壤pH與孔隙度、有機碳含量等呈現(xiàn)顯著的負相關，這也說明根系的死亡和地上部分的落葉枯枝改善了土壤的有機環(huán)境和微生物活性，對pH降低起到了很大作用。

3.3土壤腐殖質組成變化及影響因素

在土壤腐殖質中，胡敏酸是土壤腐殖質重要組成部分，其含量及特性在一定程度上反映腐殖質類型及性質，研究普遍認為，胡敏酸占土壤腐殖質總碳比例越高，腐殖酸品質越好，土壤質量就越好[27，28]。本試驗中自然恢復的對照組土壤胡敏酸占土壤腐殖質總碳比僅為19.54％，遠低于劉育紅等[29]認為在不同草甸植被下胡敏酸占土壤腐殖質總碳的47.99%～56.98%和楊繼松等[30]發(fā)現(xiàn)三江平原典型濕地泥炭層土壤胡敏酸占土壤腐殖質總碳比例高于35%。在經(jīng)過16年紫穗槐植物修復，灌叢內(nèi)部土壤胡敏酸含量占土壤腐殖質總碳比例達到36.44%，并影響了灌叢周邊土壤，使灌叢外土壤胡敏酸含量達到34％。

土壤腐殖質形成過程中，植物的枯落物等輸入土壤先形成芳構化、縮合程度較高及分子量較大的胡敏酸，然后在微生物作用下分裂成結構相對簡單、分子量較小的富里酸，因此，（HA-C）/（FA-C）值在一定程度上可以反映土壤腐殖質穩(wěn)定性，值越大，腐殖質聚合程度越高，穩(wěn)定性越好，肥力越高[31]。種植紫穗槐5年以上的灌叢內(nèi)土壤（HA-C）/（FA-C）值均大于1，最大值為1.33，自然恢復區(qū)土壤（HA-C）/（FA-C）值僅在0.41左右，Y16以下灌叢外土壤的（HA-C）/（FA-C）值均小于1，灌叢外土壤（HA-C）/（FA-C）值與年份呈正相關系的趨勢，在第16年時灌叢外土壤（HA-C）/（FA-C）值接近灌叢內(nèi)土壤，可能是灌叢外土壤枯落物量少，腐殖質形成的胡敏酸相對較少，多集中于富里酸合成階段[31]，導致土壤（HA-C）/（FA-C）值小，隨著灌叢內(nèi)的部分枯落物因外力遷移至灌叢外區(qū)域，使得灌叢外枯落物增多，（HA-C）/（FA-C）值逐漸增加。

從相關系數(shù)熱力圖中可以看出，影響土壤腐殖質碳、腐殖酸碳的顯著原因是有機質碳、土壤孔隙度和土壤容重，土壤容重與土壤有機碳、腐殖質碳、胡敏酸碳三者呈現(xiàn)顯著負相關，土壤孔隙度與三者呈顯著正相關，說明在一定程度上增加土壤的孔隙度，可以使土壤有機碳、土壤腐殖質碳、土壤胡敏酸碳顯著增加，進而使土壤穩(wěn)定性增加，土壤肥力得到明顯改善。土壤pH與有機碳和胡敏酸呈顯著負相關，可能是由于土壤pH呈堿性時，有利于SOC礦質化，不利于SOC腐質化形成分子量較大的胡敏酸，進而導致其土壤肥力下降[32]。

4結論

種植紫穗槐1年時的灌叢外土壤各項指標與未種植區(qū)相比變化不明顯或無變化，種植紫穗槐1年以上灌叢內(nèi)、外土壤的各項指標中除了土壤容重與土壤pH小于未修復區(qū)外，其余各項指標均明顯大于未種植修復區(qū)，灌叢內(nèi)與灌叢外土壤特性存在顯著差異，灌叢內(nèi)土壤優(yōu)于灌叢外，均明顯好于未種植區(qū)，說明種植紫穗槐在土壤結構優(yōu)化和有機物質含量增加方面起到了很好的改良效果，不僅對種植區(qū)域有明顯的改良作用，而且這種改良效果可以影響周邊的土壤，使其呈現(xiàn)了次于灌叢內(nèi)土壤的優(yōu)化，在受侵蝕的黑土區(qū)恢復中發(fā)揮了重要的作用。

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收稿日期：2022-11-10

基金項目：國家重點科技研發(fā)項目（2021YFD150070506）；中央高?；究蒲袠I(yè)務費項目（2572020DR02）

作者簡介：董佳林（1996-），男，黑龍江黑河人，在讀碩士，現(xiàn)從事森林植物資源研究.