孙乾秋 杜 俊 文 慧 陈恩长
（1安顺市林业科技推广站 贵州 安顺 561000；
2安顺市森林和草原防火中心 贵州 安顺 561000；
3贵州省贵阳市不动产登记中心 贵州 贵阳 550025）
安顺市地处黔中区域，为典型的喀斯特岩溶山区，喀斯特面积占全市国土面积的77.82%，自然生态条件较为脆弱，石漠化严重。为提高森林覆盖率，大力发展速生丰产林基地建设，安顺市镇宁县大力发展桉树种植，积极培育速生丰产林。但有报道称，桉树因其生物学、生态学特性和全树利用特点，逐渐引发了生物多样性减少、林下植被少、生态系统稳定性差、生产力下降等问题。安顺市镇宁县近年大力发展桉树产业，种植面积不断增加，而如何维持桉树人工林地地力，减少病虫害发生，防止土壤养分消耗，解决和处理好桉树人工林发展和生态问题是当前最为急迫的事情。大量研究表明，农林复合经营能够有效缓解桉树人工林引起的系列问题，能有效改善桉树人工林土壤生态环境。因此，通过在桉树人工林下间作豌豆、葱、蒜、白菜、萝卜等5种农作物，在营建的不同农林复合经营模式下，观察根际土壤酶活性的变化范围，探讨复合经营与桉树纯林中的土壤性状，筛选出适合作物根际土壤生态环境的最佳复合经营模式。
1.1 研究区概况。研究区域位于贵州省镇宁布依族苗族自治县简嘎乡(东经105°52′12″～105°59′24″，北纬25°25′19″～25°32′24″)，该地处于贵州省西南部与分水岭之间，域内地势以丘陵为主，北高南低，平均海拔600 m，属亚热带湿润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，年平均气温20℃左右，年平均降水量1 026 mm，相对湿度80%，全年无霜期，土壤以砂页岩、砂岩、石灰岩上发育的黄壤为主。
1.2 研究方法
1.2.1 试验设计。试验以不同农林复合模式类型为水平的单因素进行设计，在株行距为2 m×3 m的桉树行间套种植物。试验共6个处理，分别为间种5种植物和1个无间种空白对照，每处理3次重复，共18个小区，每个小区面积为20 m×30 m。
1.2.2 农林复合经营模式营建。试验地的桉树为2018年种植，品种为广林9号，行间距2 m×3 m，林分密度110株/亩。设6种复合经营模式：桉树—豌豆、桉树—葱、桉树—蒜、桉树—白菜、桉树—萝卜5种农林复合经营模式，以及桉树纯林(对照)。选择交通便利、管理措施、林木生长和立地条件相对较好的人工林种植区进行间作，2020年6月开始清理林地、整地，9月在林下种植农作物。
1.2.3 样品采集及指标测定。在间作农作物生长旺盛的时候，在每个模式中选择1个样点，采集根际土，用于测定土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶。用3，5-二硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶，靛酚比色法测定脲酶，茚三比色法测定蛋白酶，磷酸苯二钠比色法测定碱性磷酸酶，高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶。
1.3 数据处理。釆用Excel对数据进行整理，用SPSS统计软件进行方差分析，用Duncan差异显著性来作判定，然后用Sigma Plot做柱状图。
2.1 桉树人工林农林复合经营对土壤蛋白酶的影响。蛋白酶能水解各种蛋白质以及肽类等化合物为氨基酸，土壤中的蛋白酶活性与土壤中氮素营养的转化状况有极其重要的关系。从图1可知，不同农林复合经营模式土壤蛋白酶活性强弱关系为：桉树—萝卜(0.56 μmol/g/min)＞桉树—蒜(0.53 μmol/g/min)＞桉树—葱(0.46 μmol/g/min)＞桉树 —豌豆(0.43μ mol/g/min)＞桉树—白菜(0.42 μmol/g/min)=桉 树纯 林(0.42 μmol/g/min)，各模式间存在极显著差异(P＜0.01)，土壤蛋白酶活性分别比桉树纯林提高34.2%、26.2%、8.4%、3.5%、0%。可以看出，在桉树人工林下间作作物后，根际土壤蛋白酶活性高于桉树纯林的土壤蛋白酶活性，不同间作模式下根际土壤蛋白酶活性不一样。
2.2 桉树人工林农林复合经营对土壤脲酶的影响。脲酶是一种分解含氮有机质的水解酶，其活性反映了土壤中有机氮向有效态氮的转化能力和土壤无机氮的供应能力。从图2可知，各复合经营模式下土壤脲酶活性强弱关系为：桉树—蒜(16.68 μmol/g/min)＞桉树—白菜(15.23 μmol/g/min)＞桉树—葱(14.91 μmol/g/min)＞桉树—豌豆(14.31 μmol/g/min)＞桉树—萝卜(12.36 μmol/g/min)＞桉树纯林(10.68 mol/g/min)，各模式间存在极显著差异(P＜0.01)，间作模式下土壤脲酶活性分别比桉树纯林提高了89.9%、85.8%、79.5%、62.3%、55.5%。桉树人工林复合经营可以使土壤中脲酶活性发生较大变化，尤其以蒜、白菜、葱的复合经营模式土壤脲酶活性活跃程度最高。
2.3 桉树人工林农林复合经营对土壤蔗糖酶的影响。土壤蔗糖酶源于植物根系和微生物的胞外酶，对增加土壤中能被植物和微生物利用的易溶性营养物质有着重要的作用，能表征土壤微生物学活性强度，是评价土壤熟化程度、土壤肥力水平的一个指标。从图3可知，各模式间土壤的蔗糖酶活性强弱关系为：桉树—葱(10.29 μmol/g/min)＞桉树—豌豆(10.21 μmol/g/min)＞桉树—萝卜(10.08 μmol/g/min)＞桉树—蒜(9.25μmol/g/min)＞桉树—白菜(8.14μmol/g/min)＞桉树纯林(5.77 μmol/g/min)，各模式间土壤的蔗糖酶活性分别比桉树纯林提高56.1%、42.6%、39.6%、34.0%、15.7%。间作后，在增加土层中植物根系的同时，较为发达的根系中土壤微生物的种类和数量增加了，不同程度的提高了土壤中蔗糖酶活性，增加了土壤中易溶性营养物质。
2.4 桉树人工林农林复合经营对土壤碱性磷酸酶的影响。碱性磷酸酶是催化有机磷矿化的酶，其活性的高低直接影响着土壤中有机磷的分解转化及其生物有效性，是评价土壤磷素生物转化方向与强度的指标。从图4可知，各模式的土壤碱性磷酸酶活性之间的存在差异显著，其强弱关系为：桉树—蒜(0.66 μmol/g/min)＞桉树—萝卜(0.62 μmol/g/min)＞桉树—白菜(0.59 μmol/g/min)＞桉 树 纯林(0.52 μmol/g/min)＞桉 树 — 豌 豆(0.48 μmol/g/min)＞桉树—葱(0.47 μmol/g/min)，各模式间存在极显著差异(P＜0.01)，各模式的土壤碱性磷酸酶活性分别比桉树纯林提高26.6%、20.1%、13.6%、-8.1%、-9.4%。桉树—豌豆、桉树—葱模式土壤碱性磷酸酶活性比桉树纯林都低，可能是豌豆、蒜与桉树根系争夺土壤水肥所致。
2.5 桉树人工林农林复合经营对土壤过氧化氢酶的影响。过氧化氢酶是一种氧化还原酶，其活性可以反映土壤呼吸强度。从图5可知，各模式间土壤的过氧化氢酶活性强弱关系为：桉树—蒜(126.73 μmol/g/min)＞桉 树—豌 豆(124.05 μmol/g/min)＞桉 树—葱(119.84 μmol/g/min)＞桉树—白菜(108.32 μmol/g/min)＞桉树—萝卜(103.77 μmol/g/min)＞桉树纯林(66.75 μmol/g/min)，各模式间存在极显著差异(P＜0.01)，各模式间土壤过氧化氢酶活性分别比桉树纯林提高78.3%、76.9%、74.7%、60.3%、41.0%。
在桉树人工林间作豌豆、葱、蒜、白菜、萝卜的复合经营模式中，除了桉树—豌豆、桉树—葱模式下土壤酸性磷酸酶活性比桉树纯林要低，其它模式下的土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性均比桉树纯林要高，总体来看，桉树人工林下间作能有效提高土壤酶活性。间作不同的农作物，其土壤酶活性变化不一样，其中桉树—蒜和桉树—萝卜复合经营模式对改变土壤酶活性的效果最佳。蒜为葱属植物，具有大量的须根，肉质鳞茎，能刺激微生物大量的繁殖，刺激土壤酶的释放，且具有浓烈的味道，能抑制许多不利真菌和细菌的生长，改善土壤环境；
豌豆属于豆科植物，其本身的固氮作用可以产生根际效益，有利于提高土壤酶活性，所以在桉树人工林间作豆科和葱属植物。综上所述，在桉树人工林下间作合适的农作物可以使根际土壤酶活性发生改变，并逐步改善种植区域根际土壤中的生态环境。