荷木人工林地土壤微生物區系季節性分析

莫珍梅

（廣西環江毛南族自治縣華山林場，廣西環江547100）

荷木（L otus）木材材質優良，樹干通直，抗性強且生長快，是廣西珍貴的速生鄉土樹種，有發展為速生林的潛力[1-3]。土壤微生物是反映土壤環境質量的主要指標之一，在根際環境中具有十分重要的作用，其數量、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，關于桂西北荷木土壤微生物區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系季節間的持續性變化，同時分析重要的功能微生物如固氮菌的數量分布，以期為荷木栽培技術體系的建立提供參考依據[4-5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西環江縣華山林場，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，年蒸發量1 250～1 620 mm。土壤類型為砂頁巖發育形成的赤紅壤，土壤厚度在80 cm以上。林地平均海拔600 m。調查時林下植被較豐富，草本層以漸尖毛蕨（Cyclosorus acuminata）為優勢種，灌木層以野薔薇（Rosa canina）為優勢種，；林下植被覆蓋度約為80%，枯落物層厚度約為2～3 cm。

1.2 調查及分析方法

土壤采樣分上、中、下坡3組，每組隨機設置樣點3個共計36份土壤樣品，每個坡度樣地隨機取3個小區，采0～20 cm的土層，每個小區取300～500 g土壤，按四分法取10 g土壤樣品用于實驗微生物分析。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）。選擇適合的細菌、真菌、放線菌、固氮菌培養基以及接種方法[6-9]。采用平板菌落計數法統計菌落數，根據稀釋倍數和取樣接種量即可計算出樣品中的含菌數。將培養皿用馬克筆平均劃成4個部分，只選取其中一個部分進行讀數。以合適的稀釋度，計算同一稀釋度上3個培養皿上的菌落平均數，最后換算成每克干土中菌落數量，計算公式如下：

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

1.3 數據處理

采用Excel和SPSS統計軟件進因素方差分析。

2 結果與分析

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，分泌的物質增多，同時凋落物增多，為細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菌的生長繁殖[10]。但由于環江地處亞熱帶，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量，春、夏、秋、冬四季均以細菌占優勢，分別占當季總數量的0.96%；0.99%；0.99%和0.96%。這可能是由于細菌生長適宜溫度較高，較熱的氣候為其生長提供了較好的條件。

表1 荷木根際土壤微生物四季變化

對季節變化的微生物總數量、固氮菌總數量差異性進行分析（表2），方差分析結果不顯著（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量的差異。季節、降雨量等與季節有關的變量不影響微生物總數量。原因可能有以下2點：①環江的季節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量也相應較少。

表2 季節變化對微生物總數量的影響差異性分析

從表3可看出，真菌微生物總數量差異顯著（F=14.661，P=0.000<0.05）。可見荷木在不同季節與真菌微生物共生能力有明顯區別，這可能與其根系的分泌物，根系分布有關。

表3 季節間真菌總數量差異性分析

從表4可看出，荷木林下土壤固氮菌總數量差異顯著（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。

表4 季節間放線菌數量差異性分析

從表5可看出，季節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量受季節影響不大，但不同類型細菌之間的微生物數量有不同的差異。

表5 季節間固氮菌量差異性分析

微生物數量分布大致呈下坡>中坡>上坡的規律，這說明在土壤養分條件好的下坡，其土壤微生物的活動也較活躍，在上坡土壤水肥相對較差，微生物數量較少。從表6可看出，在微生物總數量方面，荷木除了春季總數量上處于劣勢其他季節均具有優勢。固氮菌總數量方面，荷木在秋冬兩季具有明顯優勢。綜上可知，荷木林下土壤微生物活性總體上占據優勢，固氮菌方面也有優勢，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，土壤微生物的活動亦加劇，微生物的數量也隨之增多。

表6 荷木不同季節微生物總數量、固氮菌總數量比較

3 結論與討論

土壤生物學性質能敏感地反映出土壤質量的變化，是土壤質量評價不可缺少的指標，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重要，固氮微生物數量又是決定氮素多少的一個重要指標，因此，將固氮微生物區別于其他微生物專門研究具有比較重要的意義。試驗從土壤微生物及功能微生物固氮微生物的數量的角度分析了荷木代替南方速生樹種具有可行性，并以此作為發展荷木人工速生林的參考。