降香黄檀混交林土壤微生物分布特征

陈 彧，杨众养，周国英，刘君昂，黄 馨

(1.海南省林业科学研究所，海南 海口 571100； 2.中南林业科技大学林学院，湖南 长沙 410004)

降香黄檀混交林土壤微生物分布特征

陈 彧1，杨众养1，周国英2，刘君昂2，黄 馨2

(1.海南省林业科学研究所，海南 海口 571100； 2.中南林业科技大学林学院，湖南 长沙 410004)

采用稀释涂布平板培养法，分析比较5种降香黄檀混交林(降香黄檀+檀香、降香黄檀+母生、降香黄檀+火焰木、降香黄檀+沉香、降香黄檀+奥式黄檀)及纯林土壤微生物分布特征。结果表明：各土壤类型微生物数量存在差异，微生物总数以降香黄檀+檀香混交林最多，达112.36×104cfu·g-1，混交林的土壤微生物总数均显著高于纯林；各类型微生物数量具有明显的垂直变化规律，即土壤微生物主要集中在0～20 cm土层，随土层加深，微生物数量逐渐下降。各类型土壤微生物数量均表现为细菌>放线菌>真菌，土壤细菌数量以降香黄檀+檀香混交林最多，为104.27×104cfu·g-1；土壤放线菌数量、土壤真菌数量均以降香黄檀+母生混交林最多，分别为68.68×103cfu·g-1、22.03×103cfu·g-1。

降香黄檀；土壤微生物；混交林；纯林

降香黄檀(Dalbergiaodorifera)又名黄花梨，蝶形花科黄檀属豆科植物，为海南特有种，是我国珍贵红木品种，具有重要的木材及药用价值[1]，市场需求大，野生资源趋近枯竭。目前国内外关于降香黄檀人工林栽培主要集中在引种[2-3]、抚育管理[4]、病虫害防治[5]等方面，缺乏降香黄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响并决定着土壤的生物活性，因此开展降香黄檀不同混交林土壤的微生物分布特征研究，对降香黄檀人工林培育有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于海南省澄迈县国营澄迈林场内，地处N 19°11′、E 111°1′。属于热带季风性气候，年日照时间为2200 h，年均气温24.1 ℃，雨量充沛，年均降水量约1749 mm。土壤主要为砖红壤，理化性质情况见表1。

表1 土壤理化性质基本情况

1.2 试验设计及样品采集

典型的样地设置在降香黄檀+檀香(Santalumalbum)、降香黄檀+母生(Homaliumhainanense)、降香黄檀+火焰木(Spathodeacampanulata)、降香黄檀+沉香(Aquilariasinensis)、降香黄檀+奥式黄檀(Dalbergiaoliveri)5种混交林及降香黄檀纯林内。林分基本情况见表2。

表2 样地的基本情况

2013年6月，在每个样地分别选取3块相似的10 m×10 m的标准地。各标准样地按“S”型5点取样，采取0～20、20～40、40～60、60～80 cm的土样，经去杂均匀混合后装入封口袋中。将新鲜土样放到4 ℃的冰箱保藏，用于土壤微生物数量的测定。

1.3 样品分析及数据处理

土壤微生物数量的测定采用稀释涂布平板法[6]。土壤细菌、真菌和放线菌分别采用牛肉膏蛋白胨培养基、PDA培养基、高氏一号培养基。细菌稀释梯度设置105、106、107cfu·g-1，放线菌稀释梯度设置104、105、106cfu·g-1，真菌稀释梯度设置103、104、105cfu·g-1，每个浓度梯度设置3个重复。数据采用Excel 2003、DPS 7.05等分析软件进行数据处理、图表绘制和统计分析。

2 结果与分析

土壤微生物是土壤中活的有机体，土壤微生物的3大类群——细菌、放线菌、真菌是构成土壤微生物的主要生物量，它们的类群组成和数量变化常能反映出土壤生物活性水平。通过土壤微生物的代谢活动，可以促进土壤的形成和发育，改变土壤的理化性质，促进氮、磷、钾等物质和能量的转化，提高土壤肥力[7]。

由表3分析结果表明，5种降香黄檀混交林及降香黄檀纯林中土壤三大类微生物数量存在差异(P>0.05)，但总体分布均表现为细菌数>放线菌>真菌；各样地微生物数量具有明显的垂直变化规律，即土壤微生物主要集中在0～20 cm土层，随土层加深，微生物数量显著下降，各土层间微生物总数存在显著差异。土壤微生物总数以降香黄檀+檀香混交林最多，土壤微生物数量最高达112.36×104cfu·g-1；降香黄檀+奥式黄檀混交林次之；降香黄檀+火焰木混交林最少，仅为72.09×104cfu·g-1；5种混交林的土壤微生物总数均显著高于降香黄檀纯林(57.27×104cfu·g-1)(P<0.05)，说明降香黄檀混交林有利于土壤微生物的繁殖和生长，对加速森林土壤的物质转化有积极的作用。

2.1 土壤细菌数量分析

细菌作为土壤微生物中数量最多的一个类群，主要参与土壤有机质的分解、氮素的固定以及硫、铁、锰的转化[8]。

表3 降香黄檀混交林、纯林不同土层的土壤微生物分布

*：同列数据后不同小写字母者为差异显著(P<0.05)。

从图1可以看出，各混交林的细菌数量均主要集中在0～20 cm的表层土中，20～40 cm土层的细菌数量次之，再次为40～60 cm土层，60～80 cm土层的细菌最少，这是由于表层土环境适宜，营养丰富，能促进土壤细菌的新陈代谢。从表3可看出，不同降香黄檀混交林之间的土壤细菌数量差异不显著(P>0.05)，土壤细菌数量表现为降香黄檀+檀香混交林>降香黄檀+奥式黄檀混交林>降香黄檀+母生混交林>降香黄檀+沉香混交林>降香黄檀+火焰木混交林，5种降香黄檀混交林下土壤细菌数量均显著高于降香黄檀纯林，分别是降香黄檀纯林的197%、192%、173%、145%、126%，说明降香黄檀混交林更利于土壤有机质的分解和氮素的固定。

2.2 土壤放线菌数量分析

放线菌作为数量上仅次于细菌的一个类群，主要参与植物残体的分解和碳、氮、磷化合物的转化[9]。从表3及图2可以看出，不同类型样地林下土壤放线菌数量存在差异，其中以降香黄檀+母生混交林放线菌数量最多(68.68×103cfu·g-1)，降香黄檀纯林最少(32.32×103cfu·g-1)。方差分析结果表明，降香黄檀不同类型样地土壤放线菌数量差异不显著。

土壤放线菌数量的具体表现为：降香黄檀+母生混交林>降香黄檀+奥式黄檀混交林>降香黄檀+檀香混交林>降香黄檀+沉香混交林>降香黄檀+火焰木混交林>降香黄檀纯林；从图2可以看出，土壤放线菌均主要集中在0～20 cm的表层土中，其次为20～40 cm的土层，再次为40～60 cm的土层，60～80 cm土层的放线菌最少。

2.3 土壤真菌数量分析

真菌是土壤微生物中数量相对较少的类群，主要参与土壤中淀粉、纤维素、单宁的分解以及腐殖质的形成和分解[9]。从表3及图3可以看出，降香黄檀不同类型林下土壤真菌数量表现为：降香黄檀+母生混交林>降香黄檀+檀香混交林>降香黄檀+奥式黄檀混交林>降香黄檀+沉香混交林>降香黄檀+火焰木混交林>降香黄檀纯林；降香黄檀混交林土壤真菌数量均显著高于降香黄檀纯林，不同混交林间差异不显著(P>0.05)，说明降香黄檀混交林更利于真菌的繁殖和生长及土壤中淀粉、纤维素、单宁的分解以及腐殖质的形成和分解。降香黄檀各类型样地土壤真菌数量存在垂直分布规律，不同土层间，土壤真菌数量存在显著差异(P<0.05)，真菌主要集中在0～40 cm土层间。

3 结论

1)降香黄檀不同类型混交林三大微生物数量存在差异，但差异不显著(P>0.05)，微生物总数量由高到低的顺序为降香黄檀+檀香>降香黄檀+奥式黄檀>降香黄檀+母生>降香黄檀+沉香>降香黄檀+火焰木。降香黄檀5种混交林的土壤微生物总数均显著高于降香黄檀纯林(57.27×104cfu·g-1)(P<0.05)，说明降香黄檀混交林有利于土壤微生物的繁殖和生长，对加速森林土壤的物质转化有积极的作用，从而提高土壤肥力。

2)不同类型降香黄檀混交林的土壤三大类微生物均表现为细菌数量>放线菌数量>真菌数量；同一混交林中不同土层间的细菌、放线菌以及真菌数量均存在显著差异(P<0.05)，各混交林的细菌、放线菌和真菌数量随着土层深度的加深而减少，这可能与表层土环境适宜，营养丰富，能促进土壤微生物的新陈代谢有关。

3)不同混交林之间土壤细菌数量、放线菌数量和真菌数量的差异也不显著(P>0.05)，这可能与林地的土壤质地、土壤养分以及土壤酶活性有一定的关联，还有待进一步研究。

[1]邱治军，周光益，陈升华.海南特有珍贵红木树种——降香黄檀[J].林业实用技术，2004(6)：41-42.

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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

林业公益性行业科研专项(热带乡土树种优良种质资源筛选保存和生物复合肥研究与示范,201304402-5)

陈彧(1984—)，男，江西吉安人，海南省林业科学研究所工程师，硕士，从事珍贵树种高效培育技术研究。E-mail：cfstuchen@126.com。

杨众养(1965—)，男，广东汕头人，海南省林业科学研究所高级工程师，从事热带珍贵树种培育研究。E-mail：hu36396763@126.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.026

S792.28；S714.3

A

1002-7351(2016)03-0128-05