降香黃檀混交林土壤微生物分布特征

陳 彧，楊眾養(yǎng)，周國英，劉君昂，黃 馨

(1.海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 海口 571100； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院，湖南 長沙 410004)

降香黃檀混交林土壤微生物分布特征

陳 彧1，楊眾養(yǎng)1，周國英2，劉君昂2，黃 馨2

(1.海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 ?？?571100； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院，湖南 長沙 410004)

采用稀釋涂布平板培養(yǎng)法，分析比較5種降香黃檀混交林(降香黃檀+檀香、降香黃檀+母生、降香黃檀+火焰木、降香黃檀+沉香、降香黃檀+奧式黃檀)及純林土壤微生物分布特征。結(jié)果表明：各土壤類型微生物數(shù)量存在差異，微生物總數(shù)以降香黃檀+檀香混交林最多，達112.36×104cfu·g-1，混交林的土壤微生物總數(shù)均顯著高于純林；各類型微生物數(shù)量具有明顯的垂直變化規(guī)律，即土壤微生物主要集中在0～20 cm土層，隨土層加深，微生物數(shù)量逐漸下降。各類型土壤微生物數(shù)量均表現(xiàn)為細菌>放線菌>真菌，土壤細菌數(shù)量以降香黃檀+檀香混交林最多，為104.27×104cfu·g-1；土壤放線菌數(shù)量、土壤真菌數(shù)量均以降香黃檀+母生混交林最多，分別為68.68×103cfu·g-1、22.03×103cfu·g-1。

降香黃檀；土壤微生物；混交林；純林

降香黃檀(Dalbergiaodorifera)又名黃花梨，蝶形花科黃檀屬豆科植物，為海南特有種，是我國珍貴紅木品種，具有重要的木材及藥用價值[1]，市場需求大，野生資源趨近枯竭。目前國內(nèi)外關(guān)于降香黃檀人工林栽培主要集中在引種[2-3]、撫育管理[4]、病蟲害防治[5]等方面，缺乏降香黃檀土壤微生物分布方面的研究。土壤微生物在一定程度上影響并決定著土壤的生物活性，因此開展降香黃檀不同混交林土壤的微生物分布特征研究，對降香黃檀人工林培育有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于海南省澄邁縣國營澄邁林場內(nèi)，地處N 19°11′、E 111°1′。屬于熱帶季風(fēng)性氣候，年日照時間為2200 h，年均氣溫24.1 ℃，雨量充沛，年均降水量約1749 mm。土壤主要為磚紅壤，理化性質(zhì)情況見表1。

表1 土壤理化性質(zhì)基本情況

1.2 試驗設(shè)計及樣品采集

典型的樣地設(shè)置在降香黃檀+檀香(Santalumalbum)、降香黃檀+母生(Homaliumhainanense)、降香黃檀+火焰木(Spathodeacampanulata)、降香黃檀+沉香(Aquilariasinensis)、降香黃檀+奧式黃檀(Dalbergiaoliveri)5種混交林及降香黃檀純林內(nèi)。林分基本情況見表2。

表2 樣地的基本情況

2013年6月，在每個樣地分別選取3塊相似的10 m×10 m的標(biāo)準(zhǔn)地。各標(biāo)準(zhǔn)樣地按“S”型5點取樣，采取0～20、20～40、40～60、60～80 cm的土樣，經(jīng)去雜均勻混合后裝入封口袋中。將新鮮土樣放到4 ℃的冰箱保藏，用于土壤微生物數(shù)量的測定。

1.3 樣品分析及數(shù)據(jù)處理

土壤微生物數(shù)量的測定采用稀釋涂布平板法[6]。土壤細菌、真菌和放線菌分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、PDA培養(yǎng)基、高氏一號培養(yǎng)基。細菌稀釋梯度設(shè)置105、106、107cfu·g-1，放線菌稀釋梯度設(shè)置104、105、106cfu·g-1，真菌稀釋梯度設(shè)置103、104、105cfu·g-1，每個濃度梯度設(shè)置3個重復(fù)。數(shù)據(jù)采用Excel 2003、DPS 7.05等分析軟件進行數(shù)據(jù)處理、圖表繪制和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

土壤微生物是土壤中活的有機體，土壤微生物的3大類群——細菌、放線菌、真菌是構(gòu)成土壤微生物的主要生物量，它們的類群組成和數(shù)量變化常能反映出土壤生物活性水平。通過土壤微生物的代謝活動，可以促進土壤的形成和發(fā)育，改變土壤的理化性質(zhì)，促進氮、磷、鉀等物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，提高土壤肥力[7]。

由表3分析結(jié)果表明，5種降香黃檀混交林及降香黃檀純林中土壤三大類微生物數(shù)量存在差異(P>0.05)，但總體分布均表現(xiàn)為細菌數(shù)>放線菌>真菌；各樣地微生物數(shù)量具有明顯的垂直變化規(guī)律，即土壤微生物主要集中在0～20 cm土層，隨土層加深，微生物數(shù)量顯著下降，各土層間微生物總數(shù)存在顯著差異。土壤微生物總數(shù)以降香黃檀+檀香混交林最多，土壤微生物數(shù)量最高達112.36×104cfu·g-1；降香黃檀+奧式黃檀混交林次之；降香黃檀+火焰木混交林最少，僅為72.09×104cfu·g-1；5種混交林的土壤微生物總數(shù)均顯著高于降香黃檀純林(57.27×104cfu·g-1)(P<0.05)，說明降香黃檀混交林有利于土壤微生物的繁殖和生長，對加速森林土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化有積極的作用。

2.1 土壤細菌數(shù)量分析

細菌作為土壤微生物中數(shù)量最多的一個類群，主要參與土壤有機質(zhì)的分解、氮素的固定以及硫、鐵、錳的轉(zhuǎn)化[8]。

表3 降香黃檀混交林、純林不同土層的土壤微生物分布

*：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母者為差異顯著(P<0.05)。

從圖1可以看出，各混交林的細菌數(shù)量均主要集中在0～20 cm的表層土中，20～40 cm土層的細菌數(shù)量次之，再次為40～60 cm土層，60～80 cm土層的細菌最少，這是由于表層土環(huán)境適宜，營養(yǎng)豐富，能促進土壤細菌的新陳代謝。從表3可看出，不同降香黃檀混交林之間的土壤細菌數(shù)量差異不顯著(P>0.05)，土壤細菌數(shù)量表現(xiàn)為降香黃檀+檀香混交林>降香黃檀+奧式黃檀混交林>降香黃檀+母生混交林>降香黃檀+沉香混交林>降香黃檀+火焰木混交林，5種降香黃檀混交林下土壤細菌數(shù)量均顯著高于降香黃檀純林，分別是降香黃檀純林的197%、192%、173%、145%、126%，說明降香黃檀混交林更利于土壤有機質(zhì)的分解和氮素的固定。

2.2 土壤放線菌數(shù)量分析

放線菌作為數(shù)量上僅次于細菌的一個類群，主要參與植物殘體的分解和碳、氮、磷化合物的轉(zhuǎn)化[9]。從表3及圖2可以看出，不同類型樣地林下土壤放線菌數(shù)量存在差異，其中以降香黃檀+母生混交林放線菌數(shù)量最多(68.68×103cfu·g-1)，降香黃檀純林最少(32.32×103cfu·g-1)。方差分析結(jié)果表明，降香黃檀不同類型樣地土壤放線菌數(shù)量差異不顯著。

土壤放線菌數(shù)量的具體表現(xiàn)為：降香黃檀+母生混交林>降香黃檀+奧式黃檀混交林>降香黃檀+檀香混交林>降香黃檀+沉香混交林>降香黃檀+火焰木混交林>降香黃檀純林；從圖2可以看出，土壤放線菌均主要集中在0～20 cm的表層土中，其次為20～40 cm的土層，再次為40～60 cm的土層，60～80 cm土層的放線菌最少。

2.3 土壤真菌數(shù)量分析

真菌是土壤微生物中數(shù)量相對較少的類群，主要參與土壤中淀粉、纖維素、單寧的分解以及腐殖質(zhì)的形成和分解[9]。從表3及圖3可以看出，降香黃檀不同類型林下土壤真菌數(shù)量表現(xiàn)為：降香黃檀+母生混交林>降香黃檀+檀香混交林>降香黃檀+奧式黃檀混交林>降香黃檀+沉香混交林>降香黃檀+火焰木混交林>降香黃檀純林；降香黃檀混交林土壤真菌數(shù)量均顯著高于降香黃檀純林，不同混交林間差異不顯著(P>0.05)，說明降香黃檀混交林更利于真菌的繁殖和生長及土壤中淀粉、纖維素、單寧的分解以及腐殖質(zhì)的形成和分解。降香黃檀各類型樣地土壤真菌數(shù)量存在垂直分布規(guī)律，不同土層間，土壤真菌數(shù)量存在顯著差異(P<0.05)，真菌主要集中在0～40 cm土層間。

3 結(jié)論

1)降香黃檀不同類型混交林三大微生物數(shù)量存在差異，但差異不顯著(P>0.05)，微生物總數(shù)量由高到低的順序為降香黃檀+檀香>降香黃檀+奧式黃檀>降香黃檀+母生>降香黃檀+沉香>降香黃檀+火焰木。降香黃檀5種混交林的土壤微生物總數(shù)均顯著高于降香黃檀純林(57.27×104cfu·g-1)(P<0.05)，說明降香黃檀混交林有利于土壤微生物的繁殖和生長，對加速森林土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化有積極的作用，從而提高土壤肥力。

2)不同類型降香黃檀混交林的土壤三大類微生物均表現(xiàn)為細菌數(shù)量>放線菌數(shù)量>真菌數(shù)量；同一混交林中不同土層間的細菌、放線菌以及真菌數(shù)量均存在顯著差異(P<0.05)，各混交林的細菌、放線菌和真菌數(shù)量隨著土層深度的加深而減少，這可能與表層土環(huán)境適宜，營養(yǎng)豐富，能促進土壤微生物的新陳代謝有關(guān)。

3)不同混交林之間土壤細菌數(shù)量、放線菌數(shù)量和真菌數(shù)量的差異也不顯著(P>0.05)，這可能與林地的土壤質(zhì)地、土壤養(yǎng)分以及土壤酶活性有一定的關(guān)聯(lián)，還有待進一步研究。

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[5]桑利偉，劉愛勤，孫世偉，等.海南降香黃檀炭疽病病原鑒定及防治[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，29(8)：23-25.

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The Distribution of Soil Microorganism in Different Mixed Forests ofDalbergiaodorifera

CHEN Yu1，YANG Zhong-yang1，ZHOU Guo-ying2，LIU Jun-ang2，HUANG Xin2

(1.HainanResearchInstituteofForestry，Haikou571100，Hainan，China；2.CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，Changsha410004，Hunan，China)

Five differentDalbergiaodoriferamixed forest and pure forest was studied conducted to explore the quantities of microorganisms us dilution coated plate culture method.The results showed that：soil microorganism quantity were different among different types of soil，Dalbergiaodorifera+Santalumalbummixed forest which reached its maximum (112.36×104cfu·g-1)，and mixed forests in the total number of soil microorganisms were significantly higher than that of pure forest；soil microorganisms in different models reflected the vertical distribution law.i.e.soil microorganisms mainly concentrated in 0～20 cm soil layer；and the soil microbial quantities in all types of soil showed that the bacterias>actinomycetes>fungis.soil bacteria quantities ofDalbergiaodorifera+Santalumalbumwere the most，which were up to 104.27×104cfu·g-1.However soil actinomycete quantities and fungi quantities ofDalbergiaodorifera+Homaliumhainanensewere the most，which respectively reached 68.68×103cfu·g-1，22.03×103cfu·g-1.

Dalbergiaodorifera；soil microorganism；mixed forest；pure fores

2015-10-08；

2015-11-04

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(熱帶鄉(xiāng)土樹種優(yōu)良種質(zhì)資源篩選保存和生物復(fù)合肥研究與示范,201304402-5)

陳彧(1984—)，男，江西吉安人，海南省林業(yè)科學(xué)研究所工程師，碩士，從事珍貴樹種高效培育技術(shù)研究。E-mail：cfstuchen@126.com。

楊眾養(yǎng)(1965—)，男，廣東汕頭人，海南省林業(yè)科學(xué)研究所高級工程師，從事熱帶珍貴樹種培育研究。E-mail：hu36396763@126.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.026

S792.28；S714.3

A

1002-7351(2016)03-0128-05