马尾松土壤微生物学特性的研究

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摘 要：对不同林龄马尾松土壤微生物指标-微生物数量、土壤酶活性、土壤微生物生物量C、土壤呼吸作用、有机C、代谢熵、微生物量熵进行了对比分析，并对其各指标之间进行了相关性分析。随着马尾松林龄的增加，各指标值随着林龄的增长均呈现增长趋势，最高为近熟林，最低为幼林。土壤微生物数量、各种酶、微生物量C、呼吸作用、qSMBC、qCO2之间的相关性呈现显著相关、极显著相关或不相关。其中细菌数量与大部分指标呈极显著相关及显著相关，相关系数分别为0.998**、0.997**、0.944*、0.918*、0.885*等。其次是有机C、真菌与众多指标呈现极显著或显著性关系，有机C的相关系数为0.944*、0.944*、0.923*、0.914*、0.939*、0.934*、0.892*，其真菌相关系数为0.997*、0.942*、0.909*、0.944*。

关键词：马尾松；微生物学指标；相关关系

中图分类号：S154.1 文献标识码：A

马尾松（Pinus massonuana Lamb）是我国南方主要的速生丰产的经济林树种之一，数量众多、分布较广[1]。是一种作为恢复退化土地的首选树种，在森林生态系统中的地位极其重要。土壤健康是陆地生态系统实行可持续发展的基础。笔者以马尾松人工林地土壤作为研究对象，针对不同林龄下具有代表性的微生物指标进行对比分析，相关性分析，建立土壤的健康评价指标体系，为分析我国退化生态系统的恢复和退耕还林模式的选择提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 取样地点

位于湖南省衡山县紫巾山林场。选取2a、10a、15a、20a及25a的马尾松人工林土壤，划分为幼林、中林、近熟林及成熟林。其土壤类型均为黄壤，其胸径分别为3.27cm、4.25cm、7.39cm、9.56cm及26cm，其树高分别为1.65m、3.62m、6.63m、9.72m及16.2m。地被物多为铁芒萁、芒草、桃金娘等。

1.2 取样方法

在同一样地内，设置上、中、下三个面积为100m???2的样方，每个样方内设置5个样点进行对角线法取样。土样混合后按照不同林龄分别装入封口袋以便带回实验室。分为两份，一份放于4℃下冰箱中，另一份摊开自然风干。

1.3 实验方法[2-3]

细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基；放线菌采用高氏Ⅰ号培养基（pH为7.2～7.4）；真菌采用PDA培养基；解磷菌采用Pikovskava解无机磷培养基；固氮菌选用阿须贝氏培养基以及解钾菌选用硅酸盐细菌培养基。

测脱氢酶采用三苯基四氮唑氯化物还原比色法；测定过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法；测定脲酶采用G.Hoffman和K.Teicher法。

测定微生物生物量C采用氯仿熏蒸提取法，测定土壤呼吸作用采用碱式吸收法。

1.4 数据处理

上述实验均用Excel和SPSS 17.0软件进行数据统计及方差分析。

2 结果与分析

2.1 土壤微生物数量

土壤微生物在对土壤的调节功能和协调过程中起着重要作用，能敏的感反映出土壤的健康状况，是土壤健康评价中重要评价指标。

从表1中可知，近熟林的各种微生物数量多于其他林龄下的微生物数量，其由低到高的排列为幼-成-中-近。细菌的数量远远高于放线菌、真菌。近熟林处于最高峰，原因为近熟林拥有的地被物较厚，创造出的生境利于微生物活动，增加不少的微生物种群及数量。表明微生物数量的变化与土壤含水量及温度息息相关[4]。固氮菌数量高于解磷菌、解钾菌。其功能菌数量由低到高排列为幼-成-中-近。

2.2 土壤酶活性

土壤酶在土壤生态系统中参与着一切的生物化学活动，是能在很大程度上强调土壤肥力的一种生物学特性。土壤酶活性越高，越能体现土壤的健康状况。即土壤具有了同生物体相似的生命体组织代谢能力[5]。

由表2可知，不同林龄马尾松土壤中，脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶随着林龄的变化，体现的趋势与微生物数量一致，由低到高的排列为：幼-成-中-近。土壤有机质含量随着林龄的增加而逐渐增加，而土壤酶主要是以物理或化学的结合形式进而吸附土壤中有机和无机颗粒上，或与腐殖质进行络合，根系随着林龄的增长而庞大，根系分泌物和细胞的脱落促使酶进入土壤，使酶活性增强。

2.3 土壤微生物生物量及土壤呼吸作用

土壤微生物生物量C具有对土壤的新鲜有机物和原有有机质的降解和矿化，植物养分的循环释放、积累等作用。土壤呼吸是表征土壤质量、肥力及透气性的指标，反映着生态系统演替的过程与方向。

由表3可知，马尾松人工林土壤的上述指标随着林龄的增长多呈现为幼-成-中-近分布。土壤表层凋落物的积累随着马尾松林龄的增加而越来越厚，同时有机质含量随着也增高，带来了较充分的营养源。良好的通气状况，适宜的水热条件，是微生物生长繁殖所需的良好生境，为土壤微生物提供了有利的活动生境，微生物更为旺盛，各指标的量也随之增加。

2.4 土壤微生物学指标之间的相互关系

由表4可知，土壤微生物数量、各种酶、微生物量C、呼吸作用、qSMBC、qCO2之间的相关性呈现显著相关、极显著相关或不相关。其中细菌数量与大部分指标呈极显著相关及显著相关，相关系数分别为0.998**、0.997**、0.944*、0.918*、0.885*等。说明，细菌对这些指标的贡献最大，可能与土壤中细菌数量占优势有关。其次是有机C，真菌，其真菌相关系数为0.997*、0.942*、0.909*、0.944*，有机C的相关系数为0.944*、0.944*、0.923*、0.914*、0.939*、0.934*、0.892*。由此相关来看，说明真菌、有机C跟其他生物学指标都具有相关性，对这些指标具有较大的贡献值，其他指标表现出的相关性，相对来说贡献值较小。由此表明，土壤三大微生物、生理类群与土壤酶活性、土壤微生物量、呼吸作用、有机C、代谢熵及微生物量熵之间的关系都极为密切。

3 结语

3.1近熟林的 各种微生物数量多于其他林龄下的微生物数量，其由低到高的排列为：幼-成-中-近。细菌数量远远高于放线菌、真菌。固氮菌数量高于解磷菌、解钾菌。功能菌数量由低到高的排列为：幼-成-中-近。

3.2不同林龄 马尾松土壤中，脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶随着林龄的变化，体现的趋势与微生物数量一致，由低到高的排列为：幼-成-中-近。

3.3马尾松人 工林土壤的微生物量C、有机C、基础呼吸、qSMBC及qCO2随着林龄的增长多呈现为幼-成-中-近分布。

3.4土壤微生 物数量、各种酶、微生物量C、呼吸作用、qSMBC、qCO2之间的相关性呈显著相关、极显著相关或不相关。其细菌数量与大部分指标呈极显著相关及显著相关，相关系数分别为0.998**、0.997**、0.944*、0.918*、0.885*等。其次是有机C，真菌，与众多指标呈现极显著或显著性关系，其真菌相关系数为0.997*、0.942*、0.909*、0.944*，有机C的相关系数为0.944*、0.944*、0.923*、0.914*、0.939*、0.934*、0.892*。

参考文献

[1] 周政贤.中国马尾松[M].北京：中国林业出版社，2001：53-60.

[2] 张学利，杨树军，张百习，等.不同林龄樟子松根际与非根际土壤的对比[J].福建林学院学报，2005，25（1）：1-4.

[3] 中国科学院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京：科学出版社，1985.

[4] 吕秀华.东北羊草草原不同生境土壤微生物与土壤理化性质关系研究[D].哈尔滨：东北师范大学，2003.

[5] 张咏梅，周国逸，吴宁.土壤酶学的研究进展[J].热带亚热带植物学报，2004，12（1）： 83-90.

作者简介：梅杰（1984-），女，汉族，贵州福泉人，硕士研究生，主要从事微生物方面的研究。