海南橡膠林與熱帶雨林土壤微生物區(qū)系分析

孫樹晴 康立 蘭國玉 陳偉 楊川 吳志祥

摘要：【目的】研究熱帶橡膠林與熱帶雨林土壤微生物區(qū)系組成及其生物量，為海南地區(qū)橡膠林的生產(chǎn)提供理論參考?！痉椒ā吭诤Ｄ系貐^(qū)分別選取5個(gè)橡膠林（儋州、瓊中、樂東、萬寧和海口）和5個(gè)熱帶雨林（五指山、霸王嶺、尖峰嶺、吊羅山和鸚哥嶺）的樣地，每個(gè)樣地選擇13個(gè)取樣點(diǎn)，旱季和雨季總計(jì)260個(gè)樣本，測定土壤的理化性質(zhì)（pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀）;采用稀釋平板分析法測定土壤中微生物數(shù)量（細(xì)菌、放線菌和真菌）;采用線性回歸分析方法分析土壤微生物區(qū)系、數(shù)量特征及其隨季節(jié)的變化規(guī)律。【結(jié)果】比較橡膠林與熱帶雨林土壤的理化性質(zhì)，二者僅pH差異不顯著（P>0.05，下同），其他理化性質(zhì)的差異均達(dá)顯著水平（P<0.05，下同）。各樣地間土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著差異，鸚哥嶺與其他樣地pH差異顯著;儋州與瓊中、?？谂c吊羅山的土壤全氮含量無顯著差異;儋州與五指山，瓊中與樂東，吊羅山與鸚哥嶺的土壤全磷含量無顯著差異;樂東與霸王嶺、瓊中與尖峰嶺的土壤全鉀含量無顯著差異;其他各樣地的土壤全磷、全鉀和全氮含量差異顯著。樣地土壤中不同微生物類群數(shù)量的排序?yàn)榧?xì)菌>放線菌>真菌，細(xì)菌占微生物總量為95.46%～97.60%;在細(xì)菌和真菌數(shù)量上為熱帶雨林>橡膠林;放線菌數(shù)量上橡膠林>熱帶雨林?？梢姡鹉z林與熱帶雨林三大微生物類群差異均顯著。土壤微生物總量上熱帶雨林>橡膠林;橡膠林各樣地中微生物總量排序?yàn)闃窎|>瓊中>儋州>萬寧>海口，熱帶雨林各樣地中微生物總量排序?yàn)辂W哥嶺>霸王嶺>吊羅山>尖峰嶺>五指山。橡膠林和熱帶雨林中土壤微生物數(shù)量隨季節(jié)變化差異明顯，旱季到雨季細(xì)菌和真菌數(shù)量增大?；貧w分析結(jié)果表明，細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量與土壤含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01，下同）;細(xì)菌和真菌與pH無顯著相關(guān)性，放線菌與pH呈極顯著正相關(guān);細(xì)菌和真菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)，僅放線菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)無顯著相關(guān)性?！窘Y(jié)論】季節(jié)變化對微生物數(shù)量造成顯著影響。土壤理化性質(zhì)、地上植被的不同均會對微生物數(shù)量產(chǎn)生影響，熱帶雨林能為細(xì)菌和真菌提供更有利的生長條件，橡膠林環(huán)境則有利于放線菌生長。要有足夠的肥料施入及科學(xué)的田間管理相輔，以促進(jìn)微生物活動將養(yǎng)分轉(zhuǎn)化后供橡膠樹生長發(fā)育。

關(guān)鍵詞： 土壤微生物;微生物區(qū)系;季節(jié)變化;熱帶雨林;海南

中圖分類號： S154.36? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）10-2331-08

Soil microflora analysis of rubber plantation and tropical rainforest in Hainan

SUN Shu-qing1， 2， KANG li3， LAN Guo-yu2，4*， CHEN wei1，YANG Chuan2， 4， WU Zhi-xiang2，4

（1School of Tropical Crops， Hainan University， Haikou? 570228， China; 2Rubber Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou? 571101， China; 3Shaanxi Ruihao Biology Co.， Ltd.， Yangling， Shaanxi? 712100，China; 4Danzhou Station for Scientific Observation and Experiment of Tropical Crops，

Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Danzhou，Hainan? 571737， China）

Abstract：【Objective】This paper investigated the difference of soil microbial flora composition and biomass between rubber plantation and tropical rainforest， and the results could provide reference value for the production of rubber plantation in Hainan. 【Method】Five rubber forests（Danzhou， Qiongzhong， Ledong， Wanning and Haikou） and five tropical rain forests（Wuzhishan， Bawangling， Jianfengling， Diaoluoshan and Yinggeling） were selected as the research plots in Hainan. There were 13 sampling points in each plot， and a total of 260 samples in the dry and rainy seasons. Determine the physicochemical properties of the soil（pH， organic matter， total nitrogen， total phosphorus and total potassium）， use the dilution plate analysis method to determine the number of microorganisms in the soil（bacteria， actinomycetes and fungi） and linear regressionanalysis to analyze the soil microbial flora and quantity characteristics and their changes with the seasons. 【Result】By comparingsoil physicochemical properties ofrubber plantation and tropical rainforest， only the difference in pH value was not significant（P>0.05， the same below）， and other differences were significant（P<0.05， the same below）. There was significant difference in organic matter content among plots， only Yinggeling and other plots had significant differences in pH; only Danzhou and Qiongzhong， Haikou and Diaoluoshan had no significant differences in total nitrogen content. There was no significant difference in total phosphorus content between Danzhou and Wuzhishan， Qiongzhong and Ledong， Diaoluoshan and Yinggeling， and no significant difference between Ledong and Bawangling， and Qiongzhong and Jianfengling in total potassium content. There were significant differences in total phosphorus， total potassium and total nitrogen contents among other plots. The order of the number of different microbial groups was bacteria>actinomycetes>fungi. Bacteria accounted for 95.46%-97.60% of the total microorganisms. The bacterial and fungal contents were tropical rainforest>rubber plantation; the actinomycete content was rubber plantation>tropical rainforest. The differences in the three major groupsof between rubber forest and tropical rain forest were significant. The total amount of soil microorganisms was tropical rain forest>rubber forest. Theorder of total microorganisms in each plot of rubber plantation was Ledong>Qiongzhong>Danzhou>Wanning>Haikou， and the order of total microorganisms in various plots of tropi-cal rain forest was Yinggeling>Bawangling>Diaoluoshan>Jianfengling>Wuzhishan. The number of soil microorganisms in rubber plantation and tropical rainforest varied greatly with the seasons， and the number of bacteria and fungi increased from the dry season to the rainy season. The number of bacteria， actinomycetes， and fungi showed extremely significant negative correlation with soil moisture content（P<0.01， the same below）. Bacteria and fungi had no significant correlation with pH， and actinomycetes had extremely significant positive correlation with pH. There was extremely significant negative correlation between the number of bacteria and fungi and organic matter. Only the number of actinomycetes had nosignificant correlation with organic matter. 【Conclusion】Seasonal changes have significant impact on the number of microorganisms. The difference in soil nutrient content and above-ground vegetation will affect the number of microorgani-sms. Tropical rain forest can provide more favorable growth conditions for bacteria and fungi， rubber forest environment is conducive to the growth of actinomycetes. Sufficient fertilizer application and scientific field management must be supplemented to promote the conversion of nutrients by microbial activities for the growth and development of rubber trees.

Key words： soil microbial; microbial flora; seasonal change; tropical rainforest; Hainan

Foundation item： National Natural Science Foundation of China（31770661）; Hainan Key Research and Development? Project（ZDYF2019145）; Special Fund for Construction of Modern Agricultural Industrial Technology System（CARS-34-ZP3）

0 引言

【研究意義】海南島是我國唯一的熱帶島嶼，是我國熱帶雨林分布面積最大的區(qū)域，也是我國天然橡膠保護(hù)區(qū)，分布有超過53萬ha的橡膠人工林。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對橡膠需求量的持續(xù)增長，橡膠的種植面積逐年擴(kuò)大，橡膠林對于維持熱帶地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和區(qū)域生態(tài)平衡具有重要作用，但目前橡膠林地力不斷惡化，病蟲害越來越嚴(yán)重。土壤微生物通過促進(jìn)土壤中的物質(zhì)交換、能量循環(huán)流動一系列物理化學(xué)作用，把轉(zhuǎn)化后的土壤養(yǎng)分供橡膠樹生長發(fā)育，具有推動自然界營養(yǎng)循化的作用。因此，研究森林轉(zhuǎn)化引起土壤微生物區(qū)系組成及數(shù)量變化規(guī)律，對加強(qiáng)橡膠林土壤微生物的研究尤為重要，對維持熱帶陸地生態(tài)系統(tǒng)平衡、實(shí)現(xiàn)熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】土壤微生物研究已成為土壤研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。馮?。?005）在對巨桉人工林地下土壤微生物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌為其中的優(yōu)勢種群。楊禮富等（2007）研究表明，不同耕作狀態(tài)下土壤微生物數(shù)量以菜地最多，香蕉地最少。Bloor和Bardgett（2012）研究表明，草原生態(tài)系統(tǒng)中極度干旱的條件下是以犧牲土壤微生物量為代價(jià)來促進(jìn)地表植被碳的貯存穩(wěn)定性，以獲得較高的植物物種多樣性。趙亞麗等（2015）研究得出耕作方式和秸稈還田有利于提高土壤中微生物數(shù)量。楊帆（2016）研究顯示，在熱帶雨林轉(zhuǎn)化為橡膠林過程中微生物的分布差異與土壤理化性質(zhì)變化關(guān)系密切，且貢獻(xiàn)率達(dá)83%。周玉杰等（2017）在對橡膠林下土壤微生物的研究中發(fā)現(xiàn)割膠降低了土壤微生物群落的活性。Lan等（2017a）研究表明熱帶森林轉(zhuǎn)化后細(xì)菌多樣性有所增加，但總微生物量下降。Lan等（2017b）對西雙版納熱帶森林轉(zhuǎn)化的研究結(jié)果表明，人類活動會對土壤微生物多樣性產(chǎn)生影響，個(gè)體農(nóng)民應(yīng)盡可能少地使用除草劑以保留地面植被。李娜等（2020）對黃土高原草地土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明，降雨會影響土壤有機(jī)質(zhì)含量和細(xì)菌種群多樣性，甚至其影響達(dá)顯著水平?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】微生物在土壤中受多種因素的影響，盡管已有學(xué)者在橡膠林土壤微生物上開展了研究，但不同環(huán)境類型下橡膠林土壤生態(tài)系統(tǒng)中微生物種類及微生物與環(huán)境間的相互作用程度鮮見研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】比較不同季節(jié)海南橡膠林與熱帶雨林不同取樣地土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等的差異，進(jìn)一步分析微生物數(shù)量與土壤含水量、pH、有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性及季節(jié)變化對微生物數(shù)量的影響，以期為海南地區(qū)橡膠林的日常林間管理與生產(chǎn)提供參考價(jià)值。

1 材料與方法

1. 1 研究區(qū)概況

海南地處于東經(jīng)108°37′～117°50′、北緯3°58′～20°20′，面積約3.4 萬km2，位于我國最南部的南海之中，屬于海洋性氣候，年平均氣溫在23.5 ℃左右，其中最冷月份1月的平均氣溫在17.8 ℃左右，最熱月份7月的平均氣溫在27.8 ℃左右;根據(jù)歷年降水量分析得出，海南年平均降水量為1815 mm。海南島受季風(fēng)、海風(fēng)和臺風(fēng)的影響較明顯，導(dǎo)致各地降水量不太均勻。地帶性的土壤是磚紅壤。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 土壤取樣調(diào)查 每個(gè)樣地隨機(jī)選取1個(gè)取樣點(diǎn)作為第1個(gè)取樣點(diǎn)，然后在距離第1個(gè)取樣點(diǎn)10 cm、1 m、10 m和100 m的北、東南和西南3個(gè)方向各選取1個(gè)土壤取樣點(diǎn)，則每個(gè)樣地13個(gè)取樣點(diǎn)，10個(gè)樣地（熱帶雨林和橡膠林各5個(gè)樣地）共130個(gè)樣本，旱季和雨季總計(jì)260個(gè)樣本。5個(gè)熱帶雨林樣地：分別在海南的五大熱帶雨林（五指山、霸王嶺、尖峰嶺、吊羅山和鸚哥嶺）林區(qū)各選取1個(gè)樣地;5個(gè)橡膠林樣地：分別在海南儋州西聯(lián)農(nóng)場（以下簡稱儋州）、瓊中大豐農(nóng)場（以下簡稱瓊中）、樂東、萬寧橋南鎮(zhèn)（以下簡稱萬寧）及?？诩t明農(nóng)場（以下簡稱?？冢└鬟x取1個(gè)樣地?？偣策x取10個(gè)100 m×100 m的樣地。取樣時(shí)間為2018年的1月（旱季）和7月（雨季），如遇到雨季下雨，則需等到雨停后72 h晴天時(shí)取樣。

1. 2. 2 樣地自然概況與日常管理 橡膠林樣地均地形平緩，草本層植物主要有散穗弓果黍淵（Cyrtococcum patens latifolium）、華南毛蕨淵（Cyclosorus Parasiticus）及越南葛藤（Puerariamontana Merr.）等植物;熱帶雨林主要有陸均松（Dacrydium pierrei）、線枝蒲桃（Syzygium aralacladum）及紅鱗蒲桃（Syzygium hancei）等，草本植物較少。橡膠林采用集約管理措施，包括收集乳膠和使用除草劑、肥料和殺蟲劑;4—11月每隔2或3 d收獲1次橡膠。為方便乳膠的收獲和其他生產(chǎn)活動，農(nóng)民通常每年使用除草劑2次，分別在7和12月;為防治白粉病，在橡膠樹2和3月的擴(kuò)葉期，每年噴灑硫磺粉1或2次。此外，橡膠樹每年施用復(fù)合肥和有機(jī)肥1或2次。

1. 2. 3 樣品分析和數(shù)據(jù)處理 采用稀釋平板分析法測定土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量（張崇邦等，2001;耿建梅等，2008）。用天平稱取10 g土樣，準(zhǔn)備1個(gè)裝有90 mL無菌水的三角瓶將稱好土樣放入其中，用振蕩器具將其振蕩15 min后再靜置2 min，然后用無菌吸管吸取1 mL溶液，再依照稀釋級別為10倍的順序，制備濃度為10-2、10-3、10-4、10-5和10-6一系列的土壤稀釋液。

使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基對細(xì)菌進(jìn)行培育，以10-4、10-5和10-6稀釋梯度的土壤稀釋液進(jìn)行接種，每處理3個(gè)重復(fù)，在28 ℃培養(yǎng)箱中將接種后的培養(yǎng)基倒置培育2～3 d，同時(shí)記錄數(shù)據(jù);使用高氏一號培養(yǎng)基對放線菌進(jìn)行培育，以10-3、10-4和10-5稀釋梯度的土壤稀釋液進(jìn)行接種，每處理3個(gè)重復(fù)，在28 ℃培養(yǎng)箱中將接種后的培養(yǎng)基倒置培育5～7 d，同時(shí)記錄數(shù)據(jù);使用馬丁氏培養(yǎng)基對真菌培育，以10-2、10-3和10-4稀釋梯度的土壤稀釋液進(jìn)行接種，每處理3個(gè)重復(fù)，在28 ℃培養(yǎng)箱中將接種后的培養(yǎng)基倒置培育3～5 d，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)。

菌落數(shù)（CFU/g）=培養(yǎng)皿平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)/

干土質(zhì)量

土壤基本理化性質(zhì)根據(jù)魯如坤（1999）的方法進(jìn)行測定。土壤有機(jī)質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀—外加熱法;土壤酸堿度使用pH計(jì)測定，水土比為2.5∶1.0;全氮的測定采用靛酚藍(lán)比色法;全磷的測定采用鉬銻抗比色法;全鉀的測定采用火焰光度計(jì)法。

1. 3 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010進(jìn)行Duncans多重比較和相關(guān)分析，并制圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 樣地土壤理化性質(zhì)差異分析結(jié)果

由表1可知，橡膠林與熱帶雨林僅pH差異不顯著（P>0.05，下同），其他理化性質(zhì)差異均達(dá)顯著水平（P<0.05，下同）。由表2可知，各樣地間在有機(jī)質(zhì)含量上僅?？谂c五指山無顯著差異;在pH方面，樂東、萬寧、吊羅山與霸王嶺相互間差異不顯著，儋州、瓊中、海口、尖峰嶺與五指山相互間差異不顯著，鸚哥嶺值最小，且與其他樣地差異顯著;在全氮含量方面，僅儋州與瓊中、?？谂c吊羅山無顯著差異，在全磷含量方面，儋州與五指山、瓊中與樂東、吊羅山與鸚哥嶺無顯著差異;在全鉀含量方面，樂東與霸王嶺、瓊中與尖峰嶺無顯著差異;其他各樣地間在全磷、全鉀和全氮含量上差異顯著。

2. 2 不同植被類型土壤微生物數(shù)量的差異分析結(jié)果

將2個(gè)不同時(shí)間段的土壤樣本進(jìn)行分析，不同取樣地微生物的類群及數(shù)量如表3所示。在橡膠林和熱帶雨林下，不同微生物類群數(shù)量排序?yàn)榧?xì)菌>放線菌>真菌，細(xì)菌數(shù)量占微生物總量的95.46%～97.60%，放線菌數(shù)量占微生物總量的1.51%～3.29%，真菌數(shù)量占微生物總量的0.89%～1.25%。在細(xì)菌和真菌數(shù)量上熱帶雨林顯著大于橡膠林，在放線菌數(shù)量上橡膠林顯著大于熱帶雨林?？梢?，橡膠林與熱帶雨林三大微生物類群差異均顯著。

2. 3 不同取樣地土壤微生物數(shù)量的差異分析結(jié)果

由表4可看出，各樣地細(xì)菌數(shù)量排序?yàn)辂W哥嶺>霸王嶺>吊羅山>尖峰嶺>樂東>瓊中>儋州>五指山>萬寧>海口，其中，鸚哥嶺與霸王嶺、儋州與瓊中、樂東與瓊中、萬寧與五指山差異不顯著。放線菌數(shù)量排序?yàn)闃窎|>霸王嶺>鸚哥嶺>萬寧>五指山>瓊中>尖峰嶺>?？?吊羅山>儋州，其中，瓊中與尖峰嶺差異不顯著。真菌數(shù)量排序?yàn)闃窎|>霸王嶺>鸚哥嶺>五指山>萬寧>瓊中>尖峰嶺>儋州>海口>吊羅山，各樣地間差異均顯著。熱帶雨林下土壤微生物數(shù)量總和高于橡膠林，各橡膠林樣地下微生物總數(shù)排序?yàn)闃窎|>瓊中>儋州>萬寧>?？?，熱帶雨林各樣地下微生物總數(shù)排序?yàn)辂W哥嶺>霸王嶺>吊羅山>尖峰嶺>五指山。

2. 4 土壤微生物數(shù)量隨季節(jié)的變化分析

由圖1可看出，旱季與雨季進(jìn)行對比，土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量變化一致，均是雨季顯著高于旱季;在放線菌的數(shù)量變化上卻表現(xiàn)出不一致，橡膠林是雨季顯著高于旱季，熱帶雨林則是旱季顯著高于雨季。

由圖2可看出，從旱季到雨季細(xì)菌數(shù)量的變化在橡膠林中儋州、瓊中和樂東樣地呈下降趨勢，萬寧和海口呈上升趨勢;熱帶雨林中鸚哥嶺的土壤細(xì)菌數(shù)量呈下降趨勢，吊羅山、尖峰嶺、霸王嶺和五指山樣地則呈上升趨勢。放線菌數(shù)量的變化趨勢在橡膠林樣地基本呈上升趨勢，只有樂東呈下降趨勢，在熱帶雨林樣地中尖峰嶺和鸚哥嶺的土壤放線菌數(shù)量呈上升趨勢，其他3塊樣地則下降。在橡膠林下5塊樣地中樂東和萬寧的土壤真菌數(shù)量呈下降趨勢;熱帶雨林下各樣地土壤真菌數(shù)量基本呈上升趨勢，只有霸王嶺一塊樣地下降。綜上所述，橡膠林樂東樣地土壤中三大微生物類群的含量一直呈下降趨勢;熱帶雨林尖峰嶺土壤中三大微生物類群的含量一直呈上升趨勢。土壤中微生物的含量受季節(jié)變化的影響表現(xiàn)出明顯的差異。

2. 5 微生物數(shù)量與土壤含水量、pH和有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性

根據(jù)回歸分析結(jié)果（圖3）顯示，樣地土壤細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量與土壤含水量的關(guān)系均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01，下同）;細(xì)菌和真菌與土壤pH無顯著相關(guān)性，放線菌與pH呈極顯著正相關(guān);細(xì)菌和真菌與有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)，僅放線菌與有機(jī)質(zhì)間無顯著相關(guān)性?？芍?，土壤中含水量增加，會導(dǎo)致土壤中細(xì)菌、真菌數(shù)量和有機(jī)質(zhì)含量減少;放線菌數(shù)量受pH的影響，細(xì)菌和真菌數(shù)量受有機(jī)質(zhì)的影響。

3 討論

3. 1 不同林地類型土壤理化性質(zhì)的差異

有機(jī)質(zhì)含量是體現(xiàn)土壤肥力的一個(gè)重要因素（Doran and Safley，1997），氣候條件及膠林地形均會對土壤有機(jī)質(zhì)含量產(chǎn)生影響，土壤經(jīng)雨水沖刷淋溶致使表土層的厚度減小且磚紅壤抗腐蝕性的能力較弱，從而造成養(yǎng)分大量流失（杜忠杰等，2011）。本研究中各取樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著，熱帶雨林有機(jī)質(zhì)含量高于橡膠林。橡膠樹最適宜的土壤pH為4.5～5.5（唐群鋒等，2013），土壤pH是影響植物對其他養(yǎng)分吸收的因素之一（李靜等，2013）。本研究中，只有儋州樣地的土壤pH沒有達(dá)到最適宜橡膠樹生長值，建議在生產(chǎn)上適當(dāng)施用一些石灰以調(diào)節(jié)pH偏低的膠園。鉀素對于橡膠樹的生產(chǎn)和抗病能力有一定影響。本研究中，熱帶雨林全鉀含量高于橡膠林，其中在橡膠林樣地中?？诤唾僦萃寥赖娜浐枯^低、樂東最高。根據(jù)陸行正等（1989）的研究結(jié)果，若土壤中鉀素過量，會影響到橡膠樹對鎂元素的吸收，致使鉀、鎂元素的比例不平衡，進(jìn)而會影響到膠樹的生長發(fā)育和生產(chǎn)能力，還會促進(jìn)黃葉病的發(fā)生。土壤微生物數(shù)量與土壤理化性質(zhì)具有顯著相關(guān)性（潘維旺等，1998;許景偉等，2000），因此要注重橡膠樹的日常管理，合理施肥。

3. 2 季節(jié)變化對土壤微生物數(shù)量的影響

環(huán)境的改變極易影響土壤中微生物數(shù)量變化，許多研究表明季節(jié)變化對土壤微生物的影響顯著（Patel et al.，2010;Singh et al.，2010;Edwards and Jeferies，2013;王夢姣，2018）。本研究中，橡膠林與熱帶雨林相比較，在細(xì)菌含量受季節(jié)影響的變化上二者基本相同，在放線菌含量上橡膠林的變化較明顯，在真菌含量上熱帶雨林的變化較明顯。在適宜土壤溫濕度、有機(jī)質(zhì)供給及地上植被生長等綜合作用下均會引起土壤微生物的季節(jié)變化（謝龍蓮等，2004）。較低的土壤溫濕度及土壤水分含量的升高會抑制土壤微生物量增加，從而減少微生物量，但只是一個(gè)短暫過程，微生物量會隨土壤環(huán)境的變化在較短時(shí)間內(nèi)得到恢復(fù)。生長季節(jié)中的植物與土壤微生物在對養(yǎng)分的利用上存在相互促進(jìn)和競爭的關(guān)系，植物的凋落物會迅速分解而促使土壤有機(jī)質(zhì)含量提高，是微生物活動所需能量與物質(zhì)的重要來源，從而使得土壤中微生物總量增加（劉純等，2014）。李君（2016）研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量與土壤有機(jī)質(zhì)含量間呈正相關(guān);而本研究中細(xì)菌、真菌與有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，放線菌與有機(jī)質(zhì)含量無顯著相關(guān)性，其具體原因還需進(jìn)一步研究。

3. 3 植被影響土壤微生物數(shù)量的差異

植被也是影響土壤微生物區(qū)系的重要因素之一（周碧青等，2009）。本研究結(jié)果顯示，熱帶雨林土壤微生物總量高于橡膠林，其中熱帶雨林細(xì)菌和真菌數(shù)量高于橡膠林，而放線菌數(shù)量低于橡膠林，說明熱帶雨林更能為細(xì)菌和真菌提供有利的生存繁殖條件，橡膠林環(huán)境則有利于放線菌的生存與繁殖，是由于不同林型凋落物成分和土壤環(huán)境對森林生態(tài)系統(tǒng)中的自肥作用起關(guān)鍵作用（肖慈英等，2002）。近年來，人們對橡膠林的過度使用，且在使用過程中的管理不善造成林地植物種類多樣性減少，從而對林地土壤產(chǎn)生顯著影響。本研究中取樣地的土壤pH為4.28～5.08，其相關(guān)分析結(jié)果顯示，細(xì)菌和真菌與pH不相關(guān)，只有放線菌與pH呈極顯著正相關(guān)。細(xì)菌適合在中性和偏堿性的條件下生存，放線菌的生活習(xí)性為堿性，而真菌適應(yīng)酸性條件下的土壤（薛立等，2003;Benizri and Amiaud，2005;Guo et al.，2010），與本研究結(jié)果存在一定的差異，可能是細(xì)菌、放線菌和真菌長期在海南土壤環(huán)境下生存已適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生的結(jié)果。

3. 4 土壤含水量和農(nóng)業(yè)管理活動對土壤微生物數(shù)量的影響

海南地帶性土壤為磚紅壤，抗腐蝕性能較弱且易造成水土流失。本研究結(jié)果表明，土壤細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量與土壤含水量均呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明土壤含水量的增長不利于微生物儲存。生產(chǎn)上采取不同的利用方式及農(nóng)業(yè)管理措施均會對土壤微生物產(chǎn)生影響（Li et al.，2004;楊李富等，2007;劉娟娟，2011;武曉森等，2014）。森林改造總是伴隨著管理辦法的改變（肥料施用），本研究采用集約管理措施，具體哪些因素造成微生物總量低于熱帶雨林，還需進(jìn)一步探究。土壤微生物總量是反映土壤肥力強(qiáng)弱的一個(gè)重要因子，因此需要有足夠的肥料投入及科學(xué)的田間管理方法，促進(jìn)微生物活動以推動自然界營養(yǎng)元素循環(huán)。

4 結(jié)論

季節(jié)變化對微生物數(shù)量造成顯著影響。土壤理化性質(zhì)、地上植被的不同均會對微生物數(shù)量產(chǎn)生影響，熱帶雨林能為細(xì)菌和真菌提供更有利的生長條件，橡膠林環(huán)境則有利于放線菌生長。因此，要有足夠的肥料施入及科學(xué)的田間管理相輔，以促進(jìn)微生物活動將養(yǎng)分轉(zhuǎn)化后供橡膠樹生長發(fā)育。

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（責(zé)任編輯 鄧慧靈）