荷木人工林地土壤微生物區(qū)系季節(jié)性分析

莫珍梅

（廣西環(huán)江毛南族自治縣華山林場，廣西環(huán)江547100）

荷木（L otus）木材材質(zhì)優(yōu)良，樹干通直，抗性強(qiáng)且生長快，是廣西珍貴的速生鄉(xiāng)土樹種，有發(fā)展為速生林的潛力[1-3]。土壤微生物是反映土壤環(huán)境質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，在根際環(huán)境中具有十分重要的作用，其數(shù)量、種類和多樣性對土壤的表面生物活性有著重要的影響。但是，關(guān)于桂西北荷木土壤微生物區(qū)系的研究至今極少有報道。針對上述荷木栽培中存在的問題，筆者分析了8年生荷木人工林土壤微生物區(qū)系季節(jié)間的持續(xù)性變化，同時分析重要的功能微生物如固氮菌的數(shù)量分布，以期為荷木栽培技術(shù)體系的建立提供參考依據(jù)[4-5]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西環(huán)江縣華山林場，107°27′24.2″～107°30′43.9″E，25°41′20.5″～25°44′13.2″N，具有典型的亞熱帶季風(fēng)氣候特征，年均氣溫為15.4℃，≥10℃年積溫約6 600℃，年降雨量1 200～1 500 mm，年蒸發(fā)量1 250～1 620 mm。土壤類型為砂頁巖發(fā)育形成的赤紅壤，土壤厚度在80 cm以上。林地平均海拔600 m。調(diào)查時林下植被較豐富，草本層以漸尖毛蕨（Cyclosorus acuminata）為優(yōu)勢種，灌木層以野薔薇（Rosa canina）為優(yōu)勢種，；林下植被覆蓋度約為80%，枯落物層厚度約為2～3 cm。

1.2 調(diào)查及分析方法

土壤采樣分上、中、下坡3組，每組隨機(jī)設(shè)置樣點(diǎn)3個共計36份土壤樣品，每個坡度樣地隨機(jī)取3個小區(qū)，采0～20 cm的土層，每個小區(qū)取300～500 g土壤，按四分法取10 g土壤樣品用于實(shí)驗(yàn)微生物分析。采樣時間分別為，2019年春季（3月）、夏季（6月）、秋季（9月）、冬季（12月）。選擇適合的細(xì)菌、真菌、放線菌、固氮菌培養(yǎng)基以及接種方法[6-9]。采用平板菌落計數(shù)法統(tǒng)計菌落數(shù)，根據(jù)稀釋倍數(shù)和取樣接種量即可計算出樣品中的含菌數(shù)。將培養(yǎng)皿用馬克筆平均劃成4個部分，只選取其中一個部分進(jìn)行讀數(shù)。以合適的稀釋度，計算同一稀釋度上3個培養(yǎng)皿上的菌落平均數(shù)，最后換算成每克干土中菌落數(shù)量，計算公式如下：

每克干土中菌落數(shù)量=同一稀釋度3次重復(fù)的平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)×50/每10g鮮土的干重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

通常夏、秋兩季的氣溫和降水等氣候條件相對春、冬季而言，更適宜植物的生長，使其根系活動處于生長旺盛期，分泌的物質(zhì)增多，同時凋落物增多，為細(xì)菌的生長繁殖提供了有利條件；同時這種溫暖濕潤的條件也較適宜細(xì)菌的生長繁殖[10]。但由于環(huán)江地處亞熱帶，即使是冬季，氣溫水分仍然非常適宜植物生長，所以季節(jié)變化對微生物量的變化影響不大。從表1可知，荷木根際土壤微生物總數(shù)量，春、夏、秋、冬四季均以細(xì)菌占優(yōu)勢，分別占當(dāng)季總數(shù)量的0.96%；0.99%；0.99%和0.96%。這可能是由于細(xì)菌生長適宜溫度較高，較熱的氣候?yàn)槠渖L提供了較好的條件。

表1 荷木根際土壤微生物四季變化

對季節(jié)變化的微生物總數(shù)量、固氮菌總數(shù)量差異性進(jìn)行分析（表2），方差分析結(jié)果不顯著（F=0.077，P=0.988>0.05）。一年中四季的變化不能引起微生物總數(shù)量的差異。季節(jié)、降雨量等與季節(jié)有關(guān)的變量不影響微生物總數(shù)量。原因可能有以下2點(diǎn)：①環(huán)江的季節(jié)的改變并沒有引起真正意義上的氣候的改變；②荷木為常綠樹種，秋天并不落葉或很少落葉，所以秋季枯枝落葉帶來的微生物數(shù)量也相應(yīng)較少。

表2 季節(jié)變化對微生物總數(shù)量的影響差異性分析

從表3可看出，真菌微生物總數(shù)量差異顯著（F=14.661，P=0.000<0.05）?？梢姾赡驹诓煌竟?jié)與真菌微生物共生能力有明顯區(qū)別，這可能與其根系的分泌物，根系分布有關(guān)。

表3 季節(jié)間真菌總數(shù)量差異性分析

從表4可看出，荷木林下土壤固氮菌總數(shù)量差異顯著（F=14.661，P=0.000<0.05），作為土壤微生物中與植物生長狀況關(guān)系較大的微生物固氮菌，可作為荷木是否適合作為速生林推廣的重要參考依據(jù)。

表4 季節(jié)間放線菌數(shù)量差異性分析

從表5可看出，季節(jié)間固氮菌量差異性不顯著（F=0.077，P=0.988>0.05）。荷木林下土壤微生物總數(shù)量受季節(jié)影響不大，但不同類型細(xì)菌之間的微生物數(shù)量有不同的差異。

表5 季節(jié)間固氮菌量差異性分析

微生物數(shù)量分布大致呈下坡>中坡>上坡的規(guī)律，這說明在土壤養(yǎng)分條件好的下坡，其土壤微生物的活動也較活躍，在上坡土壤水肥相對較差，微生物數(shù)量較少。從表6可看出，在微生物總數(shù)量方面，荷木除了春季總數(shù)量上處于劣勢其他季節(jié)均具有優(yōu)勢。固氮菌總數(shù)量方面，荷木在秋冬兩季具有明顯優(yōu)勢。綜上可知，荷木林下土壤微生物活性總體上占據(jù)優(yōu)勢，固氮菌方面也有優(yōu)勢，荷木人工林可能改善林地的微生物狀況，有利于土壤的養(yǎng)分管理。隨著林分年齡的增加，荷木人工林林地土壤微生物數(shù)量呈增加趨勢，表明隨著林分凋落物的積累，土壤生化作用的加強(qiáng)，土壤微生物的活動亦加劇，微生物的數(shù)量也隨之增多。

表6 荷木不同季節(jié)微生物總數(shù)量、固氮菌總數(shù)量比較

3 結(jié)論與討論

土壤生物學(xué)性質(zhì)能敏感地反映出土壤質(zhì)量的變化，是土壤質(zhì)量評價不可缺少的指標(biāo)，且越來越受到重視。氮素是植物生長所需的重要元素，其含量是否充足對植物生長的好壞至關(guān)重要，固氮微生物數(shù)量又是決定氮素多少的一個重要指標(biāo)，因此，將固氮微生物區(qū)別于其他微生物專門研究具有比較重要的意義。試驗(yàn)從土壤微生物及功能微生物固氮微生物的數(shù)量的角度分析了荷木代替南方速生樹種具有可行性，并以此作為發(fā)展荷木人工速生林的參考。