秦嶺西段北坡森林土壤微生物群落及生境特征

惠亞梅　巨天珍　賈麗　等

摘要：對(duì)秦嶺西段北坡小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林下土壤微生物群落特征進(jìn)行了總結(jié)分析，結(jié)果顯示：小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同林型下土壤微生物總量為1.44×107～7.52×109 CFU/g干土，其中細(xì)菌占總數(shù)的87.99%～9996%，真菌占總數(shù)的0.01%～0.16%，放線菌占總數(shù)的0.01%～0.23%；土壤上中下3層微生物總量呈明顯的垂直分布，其中表層數(shù)量最多，中層次之，下層最少。小隴山不同林型下土壤微生物共有27菌屬，其中細(xì)菌有15屬，真菌有9屬，放線菌有3屬。天然林土壤微生物種屬比人工林微生物種屬多，功能菌的數(shù)量由多到少依次為：溶磷菌>好氣性固氮菌>解鉀硅酸鹽細(xì)菌>好氣性纖維分解菌；針闊混交林下土壤中的功能菌群數(shù)量最多，紅豆杉林下土壤中的功能菌群數(shù)最少，人工林下的功能菌群數(shù)基本少于自然林下的功能菌群數(shù)?；旌狭治锓N豐富度指數(shù)最高，其次是油松、華山松林，白皮松林下的土壤微生物物種豐富度最低；土壤微生物物種多樣性指數(shù)的變化幅度較大，說(shuō)明不同植被類型的土壤微生物差異較大。土壤微生物物種均勻度與土壤微生物物種多樣性指數(shù)變化一致，混交林大于純林，自然林大于人工林。

關(guān)鍵詞：土壤；微生物；生態(tài)特征；群落多樣性；小隴山；秦嶺

中圖分類號(hào)： S154.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）01-0322-05

收稿日期：2014-02-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金 （編號(hào)：41161080）；甘肅省科技計(jì)劃 （編號(hào)：2010GS05134）。

作者簡(jiǎn)介：惠亞梅（1987—），女，甘肅慶陽(yáng)人，碩士研究生，主要從事城市生態(tài)研究。E-mail：huiyameiwangyoucao@126.com。

通信作者：巨天珍，碩士，教授，主要從事城市生態(tài)研究。E-mail：849298571@qq.com。森林土壤微生物是棲居在森林土壤中的細(xì)菌、放線菌、真菌、顯微藻類、原生動(dòng)物等微小生物的總稱，是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在林地枯枝落葉分解、腐殖質(zhì)合成、土壤養(yǎng)分循環(huán)、能量轉(zhuǎn)化中起著非常重要的作用[1-2]。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，植物將光合產(chǎn)物以根系分泌物、植物殘?bào)w的形式釋放到土壤中，作為土壤微生物的碳源、能源，微生物則將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)物，以利于植物吸收[3]。森林土壤微生物的種群、數(shù)量直接影響土壤的理化性質(zhì)、土壤肥力以及森林生長(zhǎng)發(fā)育，其分布、活動(dòng)是森林生產(chǎn)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的主要依據(jù)之一，也是反映土壤質(zhì)量、人類干擾以及土地利用變化最為敏感的指標(biāo)之一[4]。從微生物群落多樣性格局來(lái)看，植物群落類型初步?jīng)Q定了微生物群落的組成，土壤微生物群落多樣性與覆蓋在土壤表面的植物群落呈正相關(guān)[5]。由于凋落物、菌根真菌以及釋放到菌根根系中的分泌物不同，不同樹種可能導(dǎo)致凋落物以及土壤中微生物群落不同。Prescott等研究表明，樹種對(duì)凋落物、土壤、菌根根系中微生物群落的組成存在影響[6]。王衛(wèi)霞等對(duì)南亞熱帶地區(qū)3種人工林土壤微生物生物量、微生物群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，不同樹種對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)具有顯著影響[7]。 20世紀(jì)70年代以來(lái)，學(xué)者們?cè)诹值赝寥牢⑸飬^(qū)系、根際微生物區(qū)系、微生物在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與循環(huán)、微生物季節(jié)動(dòng)態(tài)、生態(tài)平衡、固氮作用以及不同海拔、植被、林型、重建模式、林業(yè)技術(shù)措施對(duì)土壤微生物數(shù)量、群落多樣性、功能多樣性、微生物生物量、酶活性的影響等方面進(jìn)行了大量研究。筆者對(duì)秦嶺西段北坡小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地帶性植被及非地帶性群落類型計(jì)8種不同群落的土壤微生物群落特征進(jìn)行了研究。

1研究區(qū)域概況

小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處甘肅省東南部，東與陜西省隴縣、寶雞市相連，南與鳳縣、留壩縣接壤，西與甘肅省岷縣相鄰，北以甘肅省天水市張家川縣為界，地理坐標(biāo)為34°00′～34°40′N，105°30′～106°30′E，屬森林生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū)。小隴山自然保護(hù)區(qū)處于我國(guó)暖溫帶南緣與北亞熱帶的過渡地帶，保護(hù)區(qū)內(nèi)森林覆蓋率高，天然林比重較大，現(xiàn)有林地面積28 723.2 hm2，森林覆蓋率達(dá)80%，保護(hù)區(qū)內(nèi)原生性森林群落總面積為10 827 hm2，其中原生性森林的活立木蓄積為861 005 m3。保護(hù)區(qū)生物的地理成分、區(qū)系成分復(fù)雜多樣，是甘肅省生物種質(zhì)資源最豐富的地區(qū)之一，是我國(guó)西北地區(qū)重要的天然林區(qū)，在水源涵養(yǎng)、保持水土、維護(hù)地區(qū)生態(tài)平衡、提高環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)生物多樣性以及林業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮著重要作用。

2材料與方法

2.1樣品采集

在對(duì)小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)森林群落進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇了小隴山7種不同的群落類型：銳齒櫟林、油松林、日本落葉松林、華山松林、紅豆杉林、針葉混交林、闊葉混交林，其中日本落葉松林為人工林，其余為自然林。根據(jù)樣方的設(shè)置，分別在每個(gè)樣方內(nèi)設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn)，采集每樣方的土樣之前，均先除去地面植被、地表覆蓋物，鏟除表土（厚度大約為1 cm）。用土鉆在每個(gè)采樣點(diǎn)的土壤剖面上每隔10 cm取樣，分別采取0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm等不同土層的土樣，并將同一層的土壤混合均勻裝入聚乙烯滅菌袋，貼上標(biāo)簽后帶回實(shí)驗(yàn)室，置于4 ℃冰箱中保存。

2.2方法

2.2.1土壤理化性質(zhì)的測(cè)定方法采用酒精燃燒法測(cè)定自然含水量，采用酸度計(jì)法（緩沖溶液為KCl）測(cè)定pH值，采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量，采用TFC智能普及型速測(cè)儀測(cè)定速效養(yǎng)分（氮、磷、鉀）含量。

2.2.2土壤微生物區(qū)系研究方法采用固體培養(yǎng)基、平板菌落計(jì)數(shù)法、劃線法、革蘭氏染色法、懸滴法、斜面培養(yǎng)法、氧化酶試驗(yàn)、接觸酶試驗(yàn)、葡萄糖氧化發(fā)酵試驗(yàn)、甲基紅試驗(yàn)、纖維素分解試驗(yàn)、明膠液化試驗(yàn)（穿刺法）、硫化氫產(chǎn)生試驗(yàn)、淀粉水解試驗(yàn)、抗菌譜測(cè)定、載玻片培養(yǎng)法等對(duì)森林土壤微生物進(jìn)行分離、統(tǒng)計(jì)與分類。按照某物種占整體的百分比≥10%為優(yōu)勢(shì)屬，1%～10%為常見屬，≤1%為少見屬規(guī)則進(jìn)行劃分。endprint

2.2.3微生物多樣性指數(shù)測(cè)算方法

2.2.3.1豐富度指數(shù)豐富度指數(shù)主要是測(cè)定一定空間范圍內(nèi)的物種數(shù)目以表達(dá)生物的豐富程度[8]。本研究選用2個(gè)常用的豐富度指數(shù)：

R1=（S-1）/lnN；（1）

R2=S/N 。（2）

式中：S為群落中的物種總數(shù)，N為觀察到的個(gè)體總數(shù)。

2.2.3.2均勻度指數(shù)常用觀察多樣性與最高多樣性比值來(lái)表示均勻度指數(shù)，最高多樣性即所有種的多度相等時(shí)的多樣性[9]。

Pielou均勻度：

Jsw=（-∑PilgPi）/lgS；（3）

Simpson均勻度：

E=N（N/S-1）∑si=1 ni（ni-1）；（4）

Heip均勻度：

Eh=[exp（-∑si=1PilnPi）-1]/（S-1） 。（5）

式中：Pi是第i種個(gè)體數(shù)ni占總個(gè)體數(shù)N的比例，即Pi=ni/N；S為物種數(shù)目；N為所有物種的總個(gè)體數(shù)；ni是第i種物種的個(gè)體數(shù)。

2.2.3.3多樣性指數(shù)多樣性指數(shù)是豐富度、均勻度的綜合指標(biāo)，本研究采用Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)以及Mclntoch指數(shù)對(duì)森林土壤微生物群落多樣性進(jìn)行測(cè)定。

Shannon指數(shù)：

HP=-∑si=1Piln（Pi）；（6）

Simpson指數(shù)：

D=1-∑P2i；（7）

Mclntoch指數(shù)：

DM=（N-u）/（N-N），u=∑si=1（n2i）1/2 。（8）

式中：pi是第i種個(gè)體數(shù)ni占總個(gè)體數(shù)N的比例，即pi=ni/N；N為所有物種的總個(gè)體數(shù)；ni是第i種的個(gè)體數(shù)。

2.2.3.4土壤微生物生物量測(cè)定采用熏蒸浸提法測(cè)定土壤微生物量碳（MBC）含量、土壤微生物量氮（MBN）含量，采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定提取液中的碳含量，采用凱氏消化、半微量蒸餾法測(cè)定提取液中的氮含量，采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定土壤有機(jī)碳含量，采用堿吸收滴定法測(cè)定土壤呼吸強(qiáng)度。

2.3數(shù)據(jù)處理

用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)，用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

3結(jié)果與分析

3.1森林土壤微生物的群落特征

3.1.1數(shù)量特征土壤微生物數(shù)量直接影響土壤生物化學(xué)活性及土壤養(yǎng)分的組成與轉(zhuǎn)化，是林地土壤肥力的重要指標(biāo)，其數(shù)量與分布不但反映了各因素對(duì)微生物的影響，同時(shí)也反映了微生物對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、土壤肥力的影響。研究表明，土壤微生物能較早地預(yù)測(cè)土壤質(zhì)量變化，是土壤質(zhì)量變化最敏感的指標(biāo)[10-12]。森林土壤微生物數(shù)量常作為土壤微生物活性的重要指標(biāo)之一，土壤微生物的數(shù)量、種類受土壤條件如土壤溫度、濕度、pH值等的影響[13]。有學(xué)者對(duì)美國(guó)科羅拉多流域山區(qū)森林土壤中細(xì)菌、古細(xì)菌的群落組成、多樣性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物生物量隨土壤深度增加呈指數(shù)下降；0～10 cm 土壤剖面中細(xì)菌多樣性最高；從土壤表層到深層，細(xì)菌多樣性下降了20%～40%，說(shuō)明土壤深度對(duì)細(xì)菌群落組成具有顯著影響。研究人員對(duì)土著馬尾松林、外來(lái)桉樹林下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、代謝活動(dòng)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，桉樹林下土壤中細(xì)菌的數(shù)量、生物量、碳代謝活動(dòng)、微生物群落多樣性明顯低于馬尾松林。

本研究表明，小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同植被下土壤微生物的數(shù)量存在顯著差異：表層最豐富，中層次之，下層最少。土壤微生物數(shù)量的這種垂直層次上的差異與土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤養(yǎng)分狀況、水分含量、溫度、通氣狀況等因素有關(guān)[14]。林地土壤表層有比較厚的枯枝落葉層覆蓋地表，有機(jī)質(zhì)含量高，養(yǎng)分、水分相對(duì)豐富，同時(shí)，溫度、通氣狀況適宜，有利于微生物生存，深層土壤由于養(yǎng)分減少、空氣缺乏等原因，土壤微生物數(shù)量下降。研究區(qū)域森林土壤微生物數(shù)量為 1.44×107～7.52×109 CFU/g干土，其中細(xì)菌數(shù)量為1.40×107～7.52×109 CFU/g干土，占總數(shù)的87.99%～9996%；真菌數(shù)量為1.45×105～2.05×106 CFU/g干土，占總數(shù)的001%～0.16%；放線菌數(shù)量為2.00×105～1.91×106 CFU/g干土，占總數(shù)的0.01%～0.23%。土壤表層（0～10 cm）的微生物數(shù)量為549.48×106～5 090.69×106 CFU/g干土，土壤中層（10～20 cm）的微生物數(shù)量為150.75×106～1 903.82×106 CFU/g干土，土壤深層（20～40 cm）的微生物數(shù)量為1490×106～528.27×106 CFU/g干土，土壤中層的微生物數(shù)量比土壤表層少40.82%～99.94%，土壤深層的微生物數(shù)量比土壤表層少60.49%～97.22%。闊葉混交林的微生物數(shù)量最多，達(dá)7.52×109 CFU/g干土，油松林次之，紅豆杉林的微生物數(shù)量最少，達(dá)1.44×107 CFU/g干土（圖1、圖2）。

日本落葉松人工林下的土壤微生物數(shù)量多于銳齒櫟林、紅豆杉林；銳齒櫟林、闊葉混交林、針葉混交林、林緣草地中的土壤微生物數(shù)量由多到少依次為：闊葉混交林>針葉混交林>銳齒櫟林>林緣草地，即混合林的微生物數(shù)量大于純林地微生物數(shù)量，此結(jié)果與王健等[15]、齊雅靜等[16]的研究結(jié)果

相同。這主要是因?yàn)椴煌瑯浞N、植被其凋落物的種類、數(shù)量不同，導(dǎo)致其土壤養(yǎng)分含量、水分、溫度等不同，進(jìn)而影響了土壤微生物的種類、數(shù)量[17-20]。小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)森林覆蓋率高，物種組成豐富。

3.1.2種屬組成特征森林土壤微生物是土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，土壤微生物產(chǎn)生的大量生物活性物質(zhì)與植物生長(zhǎng)關(guān)系密切，直接關(guān)系到林木的生長(zhǎng)[21]。對(duì)小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的油松林、華山松林、日本落葉松林、紅豆杉林、白皮松林、銳齒櫟林、針葉混交林以及闊葉混交林下的土樣進(jìn)行分離鑒別發(fā)現(xiàn)，不同林型土壤中的微生物組成如表1所示。小隴山森林土壤中的微生物種屬組成比較豐富；天然林土壤微生物種屬比人工林微生物種屬多，其中，油松天然林、白皮松天然林土壤中分離出的微生物屬最多，有20個(gè)屬，日本落葉松人工林土壤中分離出的微生物種屬最少，有12個(gè)屬；混合林中的土壤微生物種屬（19屬）基本上多于純林土壤中的微生物種屬（12～20個(gè)屬）。endprint

3.2微生物生物量特征

如圖3所示：紅豆杉林各樣地中表層有機(jī)碳（SOC）含量明顯高于下層；各樣地中的微生物生物量碳（MBC）含量大于非洲熱帶森林（280～480 mg/kg），略高于該氣候帶的橡膠樹（380.80～568.3 mg/kg），但小于溫帶森林（1 080 mg/kg）。隨著土層的加深，MBC值迅速下降。隨著土層的加深，MBC/SOC 值也隨著增大，這說(shuō)明深層土壤碳積累強(qiáng)度大于表1不同林型土壤中的微生物種屬組成

微生物優(yōu)勢(shì)菌屬常見菌屬稀有菌屬細(xì)菌

微球菌屬、芽孢桿菌屬、葡萄球菌屬

土壤桿菌屬、假單孢桿菌屬、固氮菌屬、黃桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬節(jié)桿菌屬、拜葉林克氏菌屬、纖維單孢菌屬

真菌青霉屬、曲霉屬、毛霉屬根霉屬、木霉屬、交鏈孢霉屬犁頭菌屬、頭孢霉屬放線菌鏈霉菌屬小單孢菌屬、小雙孢菌屬

表層土壤，土壤有機(jī)碳逐漸由土壤表層向土壤深層轉(zhuǎn)移；隨著土層的加深，MBN值下降，土壤微生物呼吸強(qiáng)度降低。溫帶土壤微生物代謝熵（qCO2）這一數(shù)值范圍大致在1～7 mg/（g·h）之間，本試驗(yàn)值偏低，究其原因可能與研究區(qū)域的植被類型、溫度、水分等生境因素有關(guān)，另外還要考慮不同土壤呼吸的測(cè)量方法對(duì)數(shù)據(jù)的影響。

3.3森林土壤微生物的功能特征

3.3.1功能菌群特征土壤中有特殊生理功能的微生物類群，如氨化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、固氮菌、纖維素分解菌、硫細(xì)菌等，在土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化上起著重要的作用[22]。對(duì)小隴山不同植被、林型土壤中的功能菌群進(jìn)行鑒定，結(jié)果顯示不同植被、林型土壤中的功能菌群數(shù)量特征總體表現(xiàn)為：溶磷菌>好氣性固氮菌>解鉀硅酸鹽細(xì)菌>好氣性纖維素分解菌。其中針葉混交林下土壤中的功能菌群數(shù)量最多，紅豆杉林下土壤中的功能菌群數(shù)量最少（圖4）。

土壤中各類微生物生理群的分布、數(shù)量等隨林型不同而不同。這是由于土壤中各類微生物生理群的分布、數(shù)量等不但與其本身的特性有關(guān)，并且與其所處的土壤環(huán)境、植物類群、植被狀況、氣候帶特點(diǎn)等有關(guān)，甚至與植物間的他感作用也有關(guān)系。

3.3.2生物多樣性特征微生物多樣性能較早地反映環(huán)境變化，并揭示微生物的生態(tài)功能差異，被認(rèn)為是最有潛力的敏感性生物指標(biāo)之一[23]。森林植被通過影響土壤環(huán)境從而影響土壤微生物的結(jié)構(gòu)、多樣性，因此研究森林植被多樣性、土壤微生物群落多樣性之間的相互關(guān)系，對(duì)于促進(jìn)林區(qū)土壤生態(tài)、微環(huán)境等具有積極作用。小隴山不同植被、林型下土壤中微生物物種豐富度指數(shù)R1為1.79～5.02，R2為1.53～3.57；土壤微生物物種多樣性指數(shù)D為0.46～5.58，DM為0.21～0.85，多樣性指數(shù)D的變化幅度較大；土壤微生物物種均勻度指數(shù)Jsw、E、Eh的變化趨勢(shì)不太明顯，Jsw為0.30～0.85，E為0.22～0.66，Eh為012～0.78，土壤微生物物種均勻度指數(shù)的變化趨勢(shì)基本與土壤微生物物種多樣性指數(shù)變化一致。土壤微生物群落多樣性特征基本表現(xiàn)為：混交林大于純林、自然林大于人工林。

3.4微生物與環(huán)境因子的關(guān)系

土壤微生物與土壤理化性質(zhì)之間存在密切關(guān)系，土壤理化性質(zhì)很大程度上影響土壤微生物的分布、數(shù)量、組成、生化活性，同時(shí)微生物的種類、數(shù)量反過來(lái)又影響土壤的理化性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物群落組成受土壤pH值、土壤養(yǎng)分、碳有效性的影響[24]。此外，不同植物、物種多樣性、植被類型會(huì)對(duì)土壤微生物生物量、微生物活性、微生物過程、微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。陳文軍等研究表明，微生物數(shù)量、分布與土壤含水

量、pH值、養(yǎng)分、樹種、林地類型、營(yíng)林措施等關(guān)系密切[25]。

表2表明，小隴山森林土壤微生物數(shù)量與土壤pH 值、含水量和有機(jī)質(zhì)等存在著十分密切的關(guān)系：10～20 cm土層中的細(xì)菌數(shù)量與含水量呈極顯著正相關(guān)（r=0.637），0～10 cm和10～20 cm土層中的細(xì)菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)（r=0949、0.656），20～40 cm土層中的細(xì)菌數(shù)量與速效氮、速效磷含量呈正相關(guān)（r=0.716、0.715），20～40 cm土層中的細(xì)菌數(shù)量與速效鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.999）；

表2土壤微生物數(shù)量與土壤因子的相關(guān)性

指標(biāo)土層

（cm）相關(guān)關(guān)系細(xì)菌數(shù)量真菌數(shù)量放線菌數(shù)量含水量0～100.3840.5720.04310～200.637**0.5320.13720～400.2480.4830.075pH值0～100.2060.1890.13210～20-0.562-0.755**-0.621**20～400.485-0.682**0.056有機(jī)質(zhì)含量0～100.949**0.976*0.87510～200.656**0.4350.63720～400.4370.2830.374速效氮含量0～10-0.420-0.393-0.50910～200.649-0.4330.45520～400.716*-0.4660.083速效磷含量0～10-0.163-0.3220.13810～200.9230.984*0.77220～400.715*0.4250.960*速效鉀含量0～100.9310.9250.905**10～20-0.559-0.326-0.58220～40-0.999**0.8470.007

10～20 cm和20～40 cm土層中的真菌數(shù)量與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.755、-0.682），0～10 cm土層中的真菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)（r=0.976），10～20 cm土層中的真菌數(shù)量與速效磷含量呈正相關(guān)（r=0.984）；10～20 cm土層中的放線菌數(shù)量與pH 值呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.621），20～40 cm 土層中的放線菌數(shù)量與速效磷含量呈正相關(guān)（r=0960），0～10 cm 土層中的放線菌數(shù)量與速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)（r=0.905）。由此可知，細(xì)菌生長(zhǎng)需要充足的水分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但速效鉀含量增加可能會(huì)減少細(xì)菌數(shù)量，影響土壤真菌數(shù)量的最主要因素是土壤pH 值，其次是土壤中的有機(jī)質(zhì)含量、速效養(yǎng)分含量，真菌喜歡在偏酸性的土壤中生存；土壤中的放線菌數(shù)量主要受pH 值、速效養(yǎng)分含量的影響。endprint

4結(jié)論

本研究表明，小隴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同林型下土壤微生物總量為1.44×107～7.52×109 CFU/g干土，其中細(xì)菌占總數(shù)的87.99%～99.96%，真菌占總數(shù)的0.01%～016%，放線菌占總數(shù)的0.01%～0.23%；土壤上中下3層微生物總量呈明顯的垂直分布，其中表層數(shù)量最多，中層次之，下層最少。小隴山不同林型下土壤微生物共有27菌屬，其中細(xì)菌有15屬，真菌有9屬，放線菌有3屬。天然林土壤微生物種屬比人工林多，其中，油松天然林、白皮松天然林土壤中微生物屬最多，有20個(gè)屬；日本落葉松人工林土壤中微生物種屬最少，有12個(gè)屬；混合林中的土壤微生物種屬多于純林土壤。隨土層的加深，土壤有機(jī)碳逐漸由土壤表層向土壤深層轉(zhuǎn)移。功能菌的數(shù)量由多到少依次為：溶磷菌>好氣性固氮菌>解鉀硅酸鹽細(xì)菌>好氣性纖維分解菌；針闊混交林下土壤中的功能菌群數(shù)量最多，為2.19×106 CFU/g干土，紅豆杉林下土壤中的功能菌群數(shù)最少，為6.13×105 CFU/g干土；人工林下的功能菌群數(shù)量少于自然林下的功能菌群數(shù)量?；旌狭滞寥牢⑸镂锓N豐富度指數(shù)最高，其次是油松、華山松林，白皮松林下的土壤微生物物種豐富度最低；土壤微生物物種多樣性指數(shù)的變化幅度較大，說(shuō)明不同植被類型的土壤微生物差異較大。土壤微生物物種均勻度與土壤微生物物種多樣性指數(shù)變化一致，混交林大于純林，自然林大于人工林。影響細(xì)菌數(shù)量的主要因素是水分、各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；影響真菌數(shù)量的最主要因素是土壤pH值，其次是土壤中的有機(jī)質(zhì)含量、速效養(yǎng)分含量；土壤中的放線菌數(shù)量主要受pH值、速效養(yǎng)分的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]張俊忠. 我國(guó)林地土壤微生物研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代園藝，2013（8）：199-199.

[2]Pang X Y，Wu N，Liu Q，et al. The relation among soil microorganism，enzyme activity and soil nutrients under subalpine coniferous forest in Western Sichuan[J]. Acta Ecologica Sinica，2009，29（5）：286-292.

[3]吳建峰，林先貴. 土壤微生物在促進(jìn)植物生長(zhǎng)方面的作用[J]. 土壤，2003，35（1）：18-21.

[4]孫清芳，劉延坤，邵英男，等. 中國(guó)森林土壤微生物動(dòng)態(tài)變化研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36（6）：117-121.

[5]孟好軍，劉賢德，金銘，等. 祁連山不同森林植被類型對(duì)土壤微生物影響的研究[J]. 土壤通報(bào)，2007，38（6）：1127-1130.

[6]Prescott C E，Grayston S J. Tree species influence on microbial communities in litter and soil：current knowledge and research needs[J]. Forest Ecology and Management，2013，309：19-27.

[7]王衛(wèi)霞，史作民，羅達(dá)，等. 南亞熱帶3種人工林土壤微生物生物量和微生物群落結(jié)構(gòu)特征[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，24（7）：1784-1792.

[8]馬克平.生物群落多樣性的測(cè)度方法Ⅰα多樣性的測(cè)度方法（上）[J]. 生物多樣性，1994，2（3）：162-168.

[9]賈麗.珍稀瀕危植物白皮松土壤微生物多樣性研究[D]. 蘭州：西北師范大學(xué)，2007.

[10]巨天珍，陳源，常成虎，等. 天水小隴山紅豆杉（Taxus chinensis （Pilg.） Rehd）林土壤真菌多樣性及其與生態(tài)因子的相關(guān)性[J]. 環(huán)境科學(xué)研究，2008，21（1）：128-132.

[11]陳俊蓉，洪偉，吳承禎，等. 不同桉樹土壤微生物數(shù)量的比較[J]. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2008，4（2）：146-150.

[12]洪偉，俞新玲，林勇明，等. 火災(zāi)對(duì)森林土壤微生物數(shù)量特征的影響[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，39（3）：251-256.

[13]畢江濤，賀達(dá)漢，沙月霞，等. 荒漠草原不同植被類型土壤微生物群落功能多樣性[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2009，27（5）：149-155.

[14]王素英，王海榮，方亮，等. 大青山不同森林結(jié)構(gòu)與根際土壤微生物數(shù)量變化研究[J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)科技，2010，36（2）：20-26.

[15]王健，劉作新.油松刺槐混交林土壤生物學(xué)特性研究[J]. 干旱區(qū)研究，2004，21（4）：348-352.

[16]齊雅靜，白淑蘭，韓勝利，等. 油松、虎榛子不同林型根際土壤微生物多樣性研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（2）：53-56.

[17]崔芳芳，劉增文，付剛，等. 秦嶺山區(qū)幾種典型森林的土壤微生物特征及其對(duì)人為干擾的響應(yīng)[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，23（2）：129-134.

[18]張社奇，王國(guó)棟，劉云鵬，等. 黃土高原人工油松林地土壤微生物的分布特征[J]. 激光生物學(xué)報(bào)，2005，14（5）：353-358.

[19]徐文煦，王繼華，張雪萍，等. 大興安嶺森林土壤微生物生態(tài)分布研究[J]. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25（1）：67-70.

[20]于洋，王海燕，丁國(guó)棟，等. 華北落葉松人工林土壤微生物數(shù)量特征及其與土壤性質(zhì)的關(guān)系[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，39（3）：76-80.

[21]于學(xué)珍，路葵，李秀艷.天童常綠闊葉林退化過程中土壤微生物主要類群變化特性研究[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2005，5（4）：61-64.

[22]馮保平，高潤(rùn)宏，張秋良，等. 森林土壤微生物研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)科技博覽，2009，4（8）：122-124.

[23]姜海燕，閆偉.大興安嶺興安落葉松林土壤微生物分布特征[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27（2）：228-232.

[24]Balser T C，F(xiàn)irestone M K. Linking microbial community composition and soil processes in a California annual grassland and mixed-conifer forest[J]. Biogeochemistry，2005，73（2）：395-415.

[25]陳文軍，熊英，黃世芳，等. 兩種速生人工純林土壤微生物類群生態(tài)分布與養(yǎng)分狀況的研究[J]. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2007，26（增刊）：107-112.哈斯亞提·托遜江，劉晨，哈麗代·熱合木江，等. 紅棗與牧草間作對(duì)果園土壤養(yǎng)分及小環(huán)境的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（1）：327-329.endprint