福建雄江黄楮林国家级自然保护区土壤微生物的优势类群分析

涂礼坚

摘 要：该研究对福建雄江黄楮林国家级自然保护区内福建青冈林、马尾松+丝栗栲林、杉木林、马尾松林、青冈林、甜槠林、毛竹林、映山红灌丛等8个不同植被类型林地的土壤微生物优势类群进行了分析。结果表明，不同林地土壤微生物总数在2.0×105～5.4×106cfu/g。其中，芽孢杆菌数量为1.0×104～6.2×104cfu/g，优势种主要有腊状芽孢杆菌（B. cereus）、圆孢芽孢杆菌（B. globisporus）、多粘芽孢杆菌（B. polymyxa）、巨大芽孢杆菌（B. megaterium）、蕈状芽孢杆菌（B. mycoides），其中腊状芽孢杆菌在各林地中所占比例较高，达14.7%～40.0%。放线菌优势属为链霉菌属（Streptomyces），分布于7个类群中。真菌优势种群主要有9个属，其中木霉（Trichoderma）、青霉（Penicillum）、镰刀菌（Fusarium）和曲霉（Aspergillus）占比例较高。不同林地之间，细菌、真菌数量以马尾松+丝栗栲林最大，芽孢杆菌数量以马尾松林最大，放线菌数量则以马尾松林土壤最高。

关键词：黄楮林；土壤；微生物；优势菌群

中图分类号 S154 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）07-0031-3

土壤中存在丰富的微生物资源，不同的土壤系统具有不同的微生物群落。森林中的土壤微生物是整个森林生态系统物质、能量循环的推动者，认识土壤微生物多样性和群落结构，对评价土壤质量、维持林地的生产力、保护环境质量具有十分重要的理论和实际意义。

福建雄江黄楮林国家级自然保护区地处福建闽清县西部，与福建南平市延平区、福建古田县交界，处于中亚热带南缘（北纬26°15'29″～26°22'41″、东经118°39'38″～118°51'19″），为戴云山脉低海拔地区的的重要组成部分。始建于1985年，当时规格为省级自然保护区，2003年进行了扩区，面积达12513.3hm2，属于森林生态系统类型的自然保护区。2012年1月，经国务院批准，晋升为国家级自然保护区，是以保护福建青冈林、珍稀濒危的两栖爬行动物种类为重点，兼顾种质资源和国家重点保护的野生动植物物种的保护，集生物多样性保护、科研监测、宣教培训、社区共管、生态旅游、多种经营于一体的公益性自然保护区。自2005年以来，笔者多次参与了保护区的综合科学考察工作，并以保护区内8个不同植被类型林地为调查研究对象，对林地土壤微生物的优势类群进行分析，以期为深入了解自然保护区生物多样性及有效保护提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集 选择福建雄江黄楮林国家级自然保护区内福建青冈林、马尾松+丝栗栲林、杉木林、马尾松林、青冈林、甜槠林、毛竹林、映山红灌丛等8个植被类型林地为土壤采集点。利用多点采样法采集0～20cm土层的土壤，每个土样采集1000g，无菌袋收集，在实验室冰箱中（0～4℃）保存备用。

1.2 微生物类群测定 13种土壤细菌功能群中，好气固氮菌、根瘤菌、好气纤维素分解菌、氨化细菌、有机磷分解菌、无机磷分解菌和硅酸盐细菌用稀释平板法分离计数，厌气纤维素分解菌、亚硝酸细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫化细菌和反硫化细菌用MPN（Most ProbableNumber）法分离计数[1-2]。放线菌和真菌分析采用涂抹法接种，稀释平板法测数[3-4]。

2 结果与分析

2.1 微生物总数 对保护区8个不同林地0～20cm土层的土壤进行分析，其结果见表1。由表1可知，土壤微生物总数以马尾松+丝栗栲林最多，达5.4×106cfu/g，不同林地土壤的细菌的数量为1.5×105～5.0×106cfu/g，放线菌数量为2.3×104～7.4×104cfu/g，真菌数量为1.7×104～2.5×105cfu/g。不同林地之间，细菌数量以马尾松+丝栗栲林最大，达5.0×106cfu/g；芽孢杆菌数以马尾松林最大，达6.2×104cfu/g；放线菌数量以马尾松枯枝落叶层土壤最高，达7.4×104cfu/g。真菌数量则以马尾松+丝栗栲林最高，达2.5×105cfu/g。

2.2 芽孢杆菌属主要优势种 由表1可知，在福建雄江黄楮林国家级自然保护区中，芽孢杆菌（Bacillus）的数量波动幅度相对较小，在104cfu/g范围，数量最多者为马尾松林，达6.2×104cfu/g。自然保护区内芽孢杆菌优势种主要有5个（表2），分别为腊状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、圆孢芽孢杆菌（B. globisporus）、多粘芽孢杆菌（B. polymyxa）、巨大芽孢杆菌（B. megaterium）、蕈状芽孢杆菌（B. mycoides），其中腊状芽孢杆菌为主要优势种之一，在各林地中所占比例达14.7%～40.0%。

2.3 放线菌优势种群 经鉴定分析，福建雄江黄楮林国家级自然保护区中，放线菌的优势种群包括链霉菌属（Streptomyces）、小单孢菌属（Micromonospora）和诺卡氏菌属（Nocardia）等。由表3可知，链霉菌属为主要的优势属，在不同林地中，分别占放线菌数量的78.3%～96.2%，其中以杉木林林地土壤的鏈霉菌属占放线菌比例最高；小单孢菌和诺卡氏菌比例最高者为甜槠林和映山红灌丛，分别为7.1%和6.5%。总体上不同放线菌类群在不同林地变化不大，仍以链霉菌为主要类群，链霉菌主要分布在7个类群中（表4），不同林地优势类群有一定的差别。主要优势类群为白孢类群，平均出现率25.5%；淡紫灰类群和黄色类群也有较高的分布，分别为18.6%和18.2%。其他类群如粉红孢类群、灰红紫类群、烬灰类群等也是常见的类群。

2.4 真菌优势种群 福建雄江黄楮林国家级自然保护区土壤真菌优势种群主要由木霉（Trichoderma）、青霉（Penicillum）、镰刀菌（Fusarium）和曲霉（Aspergillus）组成，共9个属中（表5），分布相对较为广泛，但不同的林地中主要优势种群仍有一定的差异。与福建其他保护区比较，木霉、青霉、镰刀菌仍是主要的优势属。

3 讨论与结论

林地植被类型是影响林地土壤微生物群落多样性的最主要因素之一。黄庆辉等[5]对闽西梅花山自然保护区土壤微生物群落分析表明，在不同植被的土壤中，针叶林和灌草地微生物的数量分布规律是细菌>放线菌>丝状真菌，而阔叶林则为细菌>丝状真菌>放线菌。吴则焰等[6]对武夷山国家自然保护区不同植被类型土壤微生物群落结构和代谢功能多样性进行研究，表明青冈林和米槠林代表的天然林均明显优于马尾松林和杉木林代表的人工林。本研究通过对福建雄江黄楮林国家级自然保护区内福建青岡林、马尾松+丝栗栲林、杉木林、马尾松林、青冈林、甜槠林、毛竹林、映山红灌丛等8个不同植被类型林地的土壤的微生物群落分析表明，微生物总数在2.0×105～5.4×106cfu/g样品，其中，芽孢杆菌数量为1.0×104～6.2×104cfu/g，优势种群分布于腊状芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌等5个属；放线菌优势属为链霉菌属，分布于7个类群中。真菌优势种群主要由9个属组成，木霉、青霉、镰刀菌仍是主要的优势属。不同林地之间，细菌、真菌数量以马尾松+丝栗栲林最大，分别达5.0×106cfu/g和2.5×105cfu/g；芽孢杆菌数以马尾松林最大，达6.2×104cfu/g；放线菌数量则以马尾松枯枝落叶层土壤最高，达7.4×104cfu/g。

土壤微生物群落作为森林生态系统的重要组成部分，通过相互竞争、协调、驱动养分循环等作用影响着森林生态的多样性。作为全国成片面积最大的黄楮林自然保护区，本研究也仅对福建雄江黄楮林国家级自然保护区土壤微生物的优势类群开展初步分析研究，有关研究尚需深入。今后将在土壤微生物多样性与地上植被多样性之间的关系、主要林型下土壤微生物生态分布的季节性动态等方面做更深入研究。

参考文献

[1]东秀珠，蔡妙英.常见细菌系统鉴定手册[M].北京：科学出版社，2001.

[2]冯健，张健，梁剑.巨桉人工林地土壤微生物类群的初步研究[J].四川农业大学学报，2005，23（3）：300-304.

[3]邵力平，沈瑞祥，张素轩，等.真菌分类学[M].北京：中国林业出版社，1984.

[4]阎逊初.放线菌的分类和鉴定[M].北京：科学出版社，1992.

[5]黄庆辉，杨淑专.闽西梅花山自然保护区森林土壤微生物数量分布与区系的研究[J].福建林学院学报，1991，11（1）：90-97.

[6]吴则焰，林文雄，陈志芳，等.武夷山国家自然保护区不同植被类型土壤微生物群落特征[J].应用生态学报，2013，24（8）：2301-2309.

（责编：张宏民）