竹林“一刀切”对土壤微生物数量的影响*

李加米，王玲玉，陈小美，刘晓捷，胡 霞*

（乐山师范学院生命科学学院/竹类病虫防控与资源开发四川省重点实验室，四川乐山 614000）

竹林“一刀切”对土壤微生物数量的影响*

李加米，王玲玉，陈小美，刘晓捷，胡 霞*

（乐山师范学院生命科学学院/竹类病虫防控与资源开发四川省重点实验室，四川乐山 614000）

四川竹林资源非常的丰富，但竹林的砍伐方式严重制约了竹产业的发展；因此需要探索一种新型的砍伐方式“一刀切”。在探索“一刀切”竹林经济效益的同时，研究其对土壤生态的影响也尤为重要。文章以慈竹“一刀切”竹林土壤为研究对象，探讨“一刀切”对土壤微生物数量的影响。试验结果表明：慈竹林“一刀切”后，细菌数量、放线菌数量增多，真菌数量减少，土壤微生物总的数量增加，表明竹林“一刀切”对微生物有一定的影响。

竹林“一刀切” 细菌 真菌 放线菌

竹林间伐需消耗大量的人力资源，已严重制约了竹林经济的发展，“一刀切”能很好地解决竹林砍伐成本过高的问题。“一刀切”即不论竹龄，将慈竹林用电锯成垄砍断（留1 m竹桩）。该砍伐方式操作简便，节约物力财力。然而，“一刀切”是否会对竹林持续性发展和竹林生态造成影响，至今没有发现相关研究。

细菌、真菌和放线菌是土壤中主要的三大微生物类群，它们在土壤矿物分解和养分循环中有着极其重要的作用[1]。土壤微生物物质在土壤有机质中所占的比例很小，但却起着不可替代的作用如腐殖质的分解和形成、土壤有机质的矿化、植物营养元素的转化[2]。土壤中微生物的分布和活跃程度与营养物质的转化、土壤结构的形成关系密切[3]。如果土壤环境发生变化对土壤微生物速度产生反应，这样就可以提前知道土壤生态系统功能发生了怎样的变化[4]。

在此背景下，研究间伐竹林（对照）与“一刀切”慈竹林下土壤微生物的动态变化，对于研究土壤微生物、不同砍伐方式对竹林经济效益的影响有非常重要的现实意义，也为将来的进一步研究提供了可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与采样方法

采样地位于四川省乐山市井研县马踏镇（104°04′E，29°40′N），属于北亚热带湿润气候，海拔419 m。年平均气温为17.3℃，年平均降雨量为1 025.8 mm，全年无霜期334 d。土壤类型为暗棕壤紫色土。

该研究于2014年的4月、6月和9月3个时间段到井研县马踏镇的实验试验区（间伐竹林与“一刀切”竹林），清理掉两垄竹林之间土上面的竹叶，采用画斜线的方法，用土壤采样器采集0～20 cm的土样，把采到的土样除去动植物残枝和石块等其他杂物，混合均匀后取样装入聚乙烯自封袋中，带回实验室测定微生物数量及土壤含水量。

1.2 测定方法

用稀释平板法测定土壤中微生物的数量[5]，烘干法测土壤含水量[6]。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2013对数据进行处理及绘图。

2 实验结果与分析

2.1 土壤含水量

水分是微生物生长活动中必需的物质之一，干燥的环境对一切微生物的生长都是有害的，土壤水分含量显著影响土壤微生物的数量和活性[7]。如图1所示竹林间伐土壤含水量9月＞6月＞4月；竹林“一刀切”土壤含水量6月＞9月＞4月。根据2014年乐山天气走向4月份、6月份、9月份的降雨天数分别为14 d、21 d、18 d；由于6月正处于夏季天气炎热，气温高，因此土壤的水分蒸发也较快，所以在间伐期间6月的土壤水分含量反而没有9月大。由于竹林“一刀切”后对土地的遮挡减小，使更多的雨水落到了地面。可能由于样地采伐时保留了林下灌木和草本植物样地植被多样性高，覆盖广，从而使林地蒸发量相对减少[8]，所以在“一刀切”期间6月的土壤水分含量比9月大。总的来说无论是在4月、6月还是在9月竹林“一刀切”地的土壤水分含量都大于间伐，而“一刀切”样地6月土地含水量与”一刀切”4月，9月相比也是最高的。

2.2 土壤细菌数量变化

细菌体积小，但它是土壤微生物一大类群，每个高质量的土壤中细菌会高达几亿到几十亿，并且它是土壤有机质转化过程中重要的参与者[7]。由图2可知，竹林间伐样地细菌数量6月＞9月＞4月，竹林“一刀切”后样地细菌数量9月＞6月＞4月。一些研究表明土壤中的细菌数量的季节总的变化趋势是温凉季高，雨季次之[8]。由于6月温度高、降水充足有利于细菌的生长，所以间伐样地6月细菌数量最多。而由于在竹林“一刀切”后土地裸露没有了遮挡物，细菌在雨水的冲刷下数量减少了，6月的降雨比9月的多，因此6月样地的细菌数量比9月样地的细菌数量少。“一刀切”样地细菌数量在4月与9月明显多于间伐。总体来说竹林“一刀切”后的细菌数量是多于竹林间伐期间的细菌数量。

2.3 土壤放线菌数量变化

土壤是放线菌主要的生存场所[9-10]。放线菌资源丰富，其抗生素等代谢物质在生物防治中具有重要的作用，有巨大的使用价值和经济价值[11]。如图3所示，竹林间伐期土壤放线菌数量4月＞6月＞9月；“一刀切”后土壤放线菌数量4月与9月数量相当，6月最多。由于放线菌对环境的敏感度较小[8]，它发育远比大多数的真菌和细菌缓慢[12]，因此数量增加的不是很明显。总体来说竹林“一刀切”后放线菌的数量与间伐相比是增加的。

2.4 土壤真菌数量变化

真菌的在整个微生物数量中的比例最小，但它积极参与土壤碳元素和能量循环过程，对无机营养的吸收也产生显著影响，因此其对土壤环境质量的改善和植物的生长具有不可忽视的作用[7]。由图2图3图4可知无论是竹林“一刀切”还是间伐土壤真菌的数量都是最少的。竹林间伐期和“一刀切”期土壤真菌数量都是6月＞9月＞4月。由于6月份温度高雨水充足有利于“一刀切”样地的残木的腐烂。在土壤中的真菌作为动植物残体的主要分解者，特别是在腐烂的木本残体中起着十分重要的分解作用[8]。因此可能就导致“一刀切”样地6月份真菌数量明显高于间伐样地6月份的真菌数量。但是“一刀切”后的土壤真菌数量在4月与9月明显低于间伐期，说明竹林“一刀切”不利于真菌的生长。

图1 土壤含水量

图2 土壤中细菌数量变化

图3 土壤中放线菌数量变化

图4 土壤中真菌的数量变化

3 结论

（1）竹林“一刀切”样地的土壤含水量比间伐样地的土壤含水量大，在雨季时“一刀切”样地土壤含水量更高。

（2）土壤微生物的数目分布情况，可以准确地反应土壤的环境质量状况如何，也可以反映土壤微生物活性情况[13]。竹林“一刀切”样地的细菌数量增加，适宜的温度与土壤含水量有利于细菌的生长，竹林“一刀切”后土地裸露没有了遮挡物，细菌在土壤中容易被雨水冲刷走；竹林“一刀切”样地放线菌数量比间伐样地放线菌数量多，但是相差不是很大，放线菌对环境变化的灵敏度小；除温度高雨水充足的环境能使“一刀切”样地树木残渣腐烂加快，使竹林“一刀切”样地真菌数量比间伐样地真菌数量多以外，竹林“一刀切”不利于真菌的生长；与竹林间伐相比，竹林“一刀切”能使土壤中的微生物总数增加。竹林土壤微生物的生长于竹林砍伐方式有关，在一定程度上也与当时的气候环境降水与温度有一定关系。

[1] Rogers BF，Tate RL．．Temporal an alysis of the soil mi crobial community along a toposequence in pineland soft，Soil Biol Biochem，2002．33：1389～1401

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[5] 李阜棣，喻子牛，何绍江．农业微生物学实验技术．北京：中国农业出版社，1996

[6] 鲁如坤．土壤农业化学分析手册．北京：中国农业科技出版社，2000，15～20

[6] 夏海洋．四川几种主要竹林土壤微生物区系研究．四川：四川农业大学生态学，2011

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[8] 郝永丽．拮抗放线菌的分离筛选与鉴定．陕西：西北农业科技大学，2007

[9] 朱红建．土壤放线菌次生代谢产物生防活性的初步研究．湖南：湖南农业大学，2005

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[12] 陈立新．施肥对落叶松人工林根际土壤生化活性的影响．水土保持学报，2000，17（3）：133～137

由四川省教育厅资助科研项目（项目名：竹材“一刀切”的增产效应及其对竹林生态的影响，项目编号：16ZA0306）；国家级大学生创新创业训练计划项目（项目名：竹材“一刀切”的增产效应及其对土壤生态的影响，项目编号：201610649036）支助