寧夏不同類型鹽漬化土壤微生物區系及多樣性研究

張楠楠

摘 要：為了驗證微生物區系、多樣化信息是否能夠作為評估寧夏土壤鹽漬化情況的依據，通過對不同鹽漬化程度土壤中微生物進行培養，觀察不同鹽漬程度條件下，微生物的區系、多樣性發展狀態是否存在規律性。結果顯示，微生物的區系、多樣性發展受土壤鹽漬化影響，所以可以將微生物的區系、多樣性信息作為鹽漬化土壤的評估依據。

關鍵詞：土壤生物；生物區系；寧夏土壤

1 材料與方法

1.1 材料

在此次研究中，研究者在寧夏的土壤中，選擇了一處白僵土作為土壤樣本，該類土壤是寧夏地區比較有代表性的鹽漬化土壤，一直以來都是土壤改善工作的難點。從整體上來看，該類土壤占據寧夏土壤面積總量的89.2%，具有不透水、容易吸水膨脹、干燥板結等特點，不適宜農作物生長，因此，白僵土區域經常為低產區域或荒地。此次作為研究樣本的白僵土土壤區域位于阿拉善左旗與黃河之間，屬于平原地區，西高東低，長期處于中溫帶干旱氣候下，全年日照時長可達3124小時，溫差比較大。當地的降水通常集中在每年的7～9月，平均蒸發量可以達到平均降水量的9.4倍，所以在自然條件下，該地區的白僵土土質長期得不到改善，制約了當地農業的發展。此外，為了形成對比，研究者還選用了該區域附近的草甸土、灰鈣土等鹽漬化程度不同的土壤作為研究樣本，以測定不同鹽漬化程度下，土壤中微生物區系、多樣性的情況。

1.2 方法

1.2.1樣本準備。待選定研究區域后，研究者開始了樣本的采集、處理工作，做好了后續測定、分析的準備。在樣點準備中，研究者結合當前現有的資料，即鹽漬土分級標準、寧夏鹽堿地分布圖，使用GPS進行了土壤樣本的野外定點采集，然后對這些鹽漬化土壤樣本的鹽堿含量進行了測算，得出了重度鹽化土壤樣本含鹽量為0.72%、中度為0.52%、輕度為0.28%，同時，在所采集的堿化土壤中，重度堿化土壤含堿量為20.3%、中度為13.6%、輕度為8.8%。

1.2.2樣本測定。在研究中，待準備工作完畢后，研究者就需要對土壤樣本開展微生物區系、多樣性測定以及理化性質測定。在此過程中，針對于微生物區系測定，考慮到土壤中的微生物主要有三種，即細菌、真菌、放線菌，為了能夠方便單獨觀察微生物的生長狀態，保證各類細菌能夠被順利分離出來，研究者采用牛肉膏蛋白胨進行了細菌培養、用Martin培養基進行了真菌培養、用高氏一號培養基進行了放線菌。在區系測定中，牛肉膏培養基的配方為3克牛肉膏、5克無機鹽、10克蛋白、20克瓊脂、1000毫升水，酸堿度值為7.5。Martin培養基的配方為葡萄糖、瓊脂、蛋白胨、MgSO4·7H2O、KH2PO4分別使用10克、15～20克、5克、0.5克、1克，結合1000毫升水，并在使用之前，放入0.3毫升的1%鏈霉素液，以保證測定結果的準確性。高氏一號培養基的配方是質量分別為0.001克、0.05克、0.05克、0.05克、0.1克的FeSO4·7H2O、無機鹽、MgSO4·7H2O、K2HPO4、KNO3。對于微生物多樣性測定，研究者選用了Biolog微生物檢定系統，并將所有營養物質、試劑均被提前加入到了96孔板中，經過一段時間的培養后，即可通過觀察反應孔數，評估出微生物多樣性狀態。此外，對于土壤的各類理化性質，研究者均按照了常規的方式予以分析，完成了測定工作。其中，白僵土、草甸土、灰鈣土這三種試驗土壤的理化性質，如表1。

1.3 統計學方法

在此次研究中，所用的數據分析工具包括，EXCEL、DPS V9.5軟件。

2 結果與分析

2.1 區系數量變化分析

根據上述測定、分析得出的數據資料，研究者發現，在不同的鹽漬化程度下，根據國家對強度、中度、輕度土壤鹽漬化程度的劃分，土壤中的微生物區系數量呈現出了輕度>中度>強度的情況，而在不同鹽化合堿化的鹽漬化土壤條件下，細菌的區系數量大小順序為，強堿化>強鹽化>中堿化>輕堿化>中鹽化>輕鹽漬化的狀態，整體變化范圍為，0.86×105～8.7×105cfu/g干土，同時，研究者還發現，在鹽漬化程度相同的情況下，鹽化土壤中的微生物區系數量明顯低于堿化土壤。在此過程中，真菌的區系數量大小順序為，強堿化>中堿化>強堿化>強鹽化>中鹽化>輕鹽化，具體變化范圍為0.34×103～2.94×103cfu/g干土，放線菌的區系數量大小順序為，強堿化>中堿化>強鹽化>中鹽化>輕堿化>輕鹽化，具體變化范圍為0.15×104～5.05×104cfu/g干土。從整體上來看，隨著鹽漬化程度的增強，微生物區系數量變化趨勢為，真菌增多，細菌減少，放線菌減少。

2.2 區系結構變化情況分析

區系結構變化，即細菌、真菌、放線菌在微生物總量中占比的變化情況。在此研究環節中，研究者分別對輕度、中度、強度條件下，不同鹽化、堿化程度的鹽漬化土壤內所含的細菌、真菌、放線菌含量占比進行了分析，并發現，無論在何種堿化或鹽化程度條件下，鹽漬土壤中的微生物區系結構均呈現為細菌數量占比最多，其次為放線菌，真菌占比最低。但從整體上來看，細菌所占的比例均達到了90%以上，而真菌占比保持在0.01%～1.11%，放線菌占比則保持在0.77%～8.08%。

2.3 碳源利用特征多樣性分析

根據Biolog微生物檢定系統的測試結果，研究者發現，若碳含量相同，那么在強堿化條件下，微生物的碳消耗最慢，而輕度鹽化、堿化土壤中，微生物對碳的消耗最快。在此過程中，碳消耗得越快說明微生物利用碳的特征越多樣化，反之其利用碳的特征多樣化水平就越低，活性也越低。基于此，研究者可以將微生物對碳的利用特征，作為評估土壤鹽漬化程度的依據。

2.4 多樣性指數分析

在Biolog微生物檢定系統的測定中，研究者通過觀察反應微孔情況及其均勻度情況，得出隨著鹽漬土壤鹽化、堿化程度的增強，微生物的多樣化程度、活動就會逐漸降低，同時，結合所得出的McIntosh指數、SIMPSON指數也可以得出相同的結論。然后研究者對各種鹽漬化程度的土壤，為微生物多樣性所帶來的影響，進行了差異性分析，分析結果顯示，各類土壤之間的差異性評估值為P<0.01，F=186.06，由此可見，各類土壤條件下，微生物多樣性指數變化較為顯著，有利于人們按照多樣性指數，對土壤的鹽漬化程度加以評估，因此，多樣性指數可以被用于鹽漬化土壤情況的評估依據，為寧夏鹽堿土壤的治理工作提供詳實的依據。

3 討論

根據上述分析，研究者發現，在不同鹽漬程度土壤環境下，真菌、放線菌、細菌這三類微生物，均在區系方面呈現出了明顯、有規律的差異，因此，在土壤評估中，可以將微生物區系數據作為評估依據，以準確地反映出鹽漬化土壤的堿化、鹽化程度，增強土壤質量評估的精確性。而在多樣性方面，不同鹽漬化程度下，微生物的多樣性也呈現出了明顯的變化，這使得多樣性數據可以被應用到土壤質量評估中，以完善土壤評估依據。基于此，在實際的評估工作中，研究者將微生物區系、多樣性數據資料作為評估依據，對當地的土壤進行了鹽漬化程度分析。之后，將分析結果對照鹽漬土分級標準，來驗證該結果的準確定，并發現，借助該評估依據，能夠準確、快速地定位鹽漬化土地情況，因此，將微生物區系、多樣性數據應用到土壤鹽漬化程度評估中，具有較高的可行性，有助于土壤評估工作水平的提升。

4 結論

綜上所述，微生物區系、多樣化信息可以準確地反映出土壤鹽漬污染情況。經過上述研究，研究者發現，土壤的鹽漬化越嚴重，其中的微生物區系對碳源的利用能力就越低，同時，微生物的多樣性水平、區系數量水平也會隨之降低，所以微生物區系、多樣化信息具有反映土壤鹽漬化程度的作用。