全 文 ：栽培模式对沙棘人工林土壤微生物群落结构
和参与氮循环功能基因的影响∗
杨　 丹１，２　 余　 旋１，２∗∗　 刘　 旭３　 刘金良１，２　 张顺祥１，２　 于泽群１，２
（ １西北农林科技大学林学系， 陕西杨凌 ７１２１００； ２西北农林科技大学教育部西部环境与生态重点实验室， 陕西杨凌 ７１２１００；
３西北农林科技大学葡萄酒学院， 陕西杨凌 ７１２１００）
摘　 要　 以沙棘×油松混交林、沙棘×侧柏混交林、沙棘×刺槐混交林、沙棘纯林的土壤为研究
对象，对其土壤微生物种群结构、参与氮循环功能基因丰度进行了检测．结果表明： 沙棘与油
松或侧柏混交能显著增加林地土壤总磷脂脂肪酸（总 ＰＬＦＡ）、细菌脂肪酸（ＢＰＬＦＡ）和革兰氏
阳性菌脂肪酸（Ｇ＋ＰＬＦＡ）含量，而真菌脂肪酸 （ＦＰＬＦＡ）含量无明显变化．两种混交林地土壤
的 ｎｉｆＨ、ａｍｏＡ、ｎｉｒＫ和 ｎａｒＧ基因丰度明显高于沙棘纯林土壤．土壤总 ＰＬＦＡ、Ｇ＋ＰＬＦＡ、革兰氏阴
性菌生物量（Ｇ－ＰＬＦＡ）和 ４种功能基因的丰度均与土壤 ｐＨ、土壤有机碳、总氮、ＮＨ４
＋ ⁃Ｎ、速效
钾呈显著正相关．不同栽培模式人工林土壤微生物群落和基因丰度的差异主要与土壤理化特
性有关．沙棘与油松或侧柏混交为当地 ２种较好的栽培模式，能有效地改善土壤质量．
关键词　 栽培模式； 沙棘； 微生物群落； 功能基因； 丰度
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）１２－３６３４－０７　 中图分类号　 Ｓ７１４．２　 文献标识码　 Ａ
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓ ｉｎ
Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ． ＹＡＮＧ Ｄａｎ１，２， ＹＵ Ｘｕａｎ１，２， ＬＩＵ Ｘｕ３， ＬＩＵ Ｊｉｎ⁃ｌｉａｎｇ１，２，
ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕｎ⁃ｘｉａｎｇ１，２， ＹＵ Ｚｅ⁃ｑｕｎ１，２ （１Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙａｎｇｌｉｎｇ
７１２１００， Ｓｈａａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ２Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｗｅｓｔ
Ｃｈｉｎａ， Ｙａｎｇｌｉｎｇ ７１２１００， Ｓｈａａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ３Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｏｌｏｇｙ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙａｎｇｌｉｎｇ
７１２１００， Ｓｈａａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ） ． ⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（１２）： ３６３４－３６４０．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｉｍｅｄ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ｏｎ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｐｏ⁃
ｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｓｏｉｌ． Ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ａ ｐｕｒｅ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ｓｔａｎｄ
（ＳＳ） ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｍｉｘｅｄ ｓｔａｎｄｓ， ｎａｍｅｌｙ， Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｐｉｎｕｓ ｔａｂｕｌｉｆｏｒｍｉｓ （ＳＹ）， Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ
ａｎｄ Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ （ＳＢ）， Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｃｄｏａｃａｃｉａ （ ＳＣ） ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ．
Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ＰＬＦＡ （ＴＰＬＦＡ）， ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ， ｇｒａｍ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ
（Ｇ＋ＰＬＦＡ） ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ ｔｈｒｅｅ ｓｔａｎｄｓ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｒｅ
ｏｎｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｆｏｒ ｆｕｎｇａｌ ＰＬＦＡ ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍ． Ｔｈｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ
ｎｉｆＨ， ａｍｏＡ， ｎｉｒＫ ａｎｄ ｎａｒＧ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ＳＹ ａｎｄ ＳＣ ｔｈａｎ ｉｎ ＳＳ． Ｔｈｅ ＴＰＬＦＡ， Ｇ＋ＰＬＦＡ，
ｇｒａｍ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ （Ｇ－ＰＬＦＡ）， ａｎｄ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｇｅｎｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ⁃
ｌｙ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ ｐＨ， ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ， ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ． Ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｎｃ⁃
ｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ｍｉｘｉｎｇ Ｐ． ｔａｂｕｌｉｆｏｒｍｉｓ ｏｒ Ｐ． ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ ｗｉｔｈ Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ｍｉｇｈｔ
ｂｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｍｉｇｈｔ ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｏｉｌ ｑｕａｌｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ； Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ； ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ； ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ
ｇｅｎｅ； ａｂｕｎｄａｎｃｅ．
∗国家自然科学基金项目（３０５０２１２１０）、教育部高等学校博士学科
点专项科研基金项目（２０１２０２０４１２００４３）和陕西省自然科学基金项目
（２０１３ＪＱ３００４）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｙｕｘ＠ ｎｗｓｕａｆ．ｅｄｕ．ｃｎ
２０１５⁃０３⁃１７收稿，２０１５⁃０８⁃２４接受．
　 　 土壤微生物是植物与土壤生态系统间相互作用 的连接者，在物质分解及养分循环过程中起着重要
的调节作用，影响土壤功能的多样性［１］ ．土壤微生物
种群结构和功能基因的变化不仅能够反映出土壤生
态系统受到各种干扰因子影响的状况，还可以反映
出微生物对土壤形成演化、土壤肥力维持、植物生
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 １２月　 第 ２６卷　 第 １２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｄｅｃ． ２０１５， ２６（１２）： ３６３４－３６４０
长、物质循环以及能量转化的影响和作用，因此是评
价土壤质量的重要指标．目前已有许多学者就树种
与土壤微生物特性之间的相互关系进行了研究，但
尚未得到一致结论［２－４］ ．
沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ）是黄土高原丘陵区
生态建设的重要树种之一，在保持水土、防风固沙和
固氮改土等方面具有重要的生态、经济和社会意义．
目前，对于沙棘林的研究主要集中在病虫害［５－６］、种
群动态［７－８］、林地养分［９－１０］等方面，而对林地土壤微
生物的研究较少．仅有李玉新等［１１］采用 Ｂｉｏｌｏｇ⁃Ｅｃｏ
微平板法对沙棘人工林土壤微生物代谢多样性进行
了研究，结果表明，不同林龄沙棘人工林土壤微生物
利用碳源底物的能力存在差异．本文拟以黄土高原
常见的 ４种沙棘人工林栽培模式为对象，通过对其
林地土壤养分、微生物种群结构和功能基因的研究，
探讨不同栽培模式下沙棘人工林地土壤质量的影响
机理以及林木生长与土壤微生态环境之间的关系，
以期为沙棘人工林的健康评价和可持续经营提供一
定的理论依据．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
研究地点位于陕西省永寿县渡马乡马莲滩流域
（３４° ２９′—３４° ５９′ Ｎ， １０７° ５６′—１０８° ２０′ Ｅ），海拔
１１１６～１２７６ ｍ．该区属于温带大陆性季风气候，年均
气温 １０．８ ℃，年均降雨量 ６０１． ６ ｍｍ，年均无霜期
２１０ ｄ．地带性土壤为褐土、黄墡土和黑垆土，还有少
量的红土、潮土、淤土、石渣土等．本区植被属暖温带
落叶阔叶林，森林植被破坏殆尽，残存有少量辽东栎
（Ｑｕｅｒｃｕｓ ｌｉａｏｔｕｎｇｅｎｓｉｓ）、山杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ ｄａｖｉｄｉａｎａ）、白
桦（Ｂｅｔｕｌａ ｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａ）、侧柏（Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ）
等天然次生林．人工林以刺槐（Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｃｄｏａｃａ⁃
ｃｉａ）、油松（Ｐｉｎｕｓ ｔａｂｕｌｉｆｏｒｍｉｓ）、侧柏、沙棘为主．
１􀆰 ２　 研究方法
１􀆰 ２􀆰 １样地设置与样品采集 　 本试验于 ２０１３ 年 ７
月在陕西省永寿县马莲滩流域峁顶，选取 ２０００ 年营
造的 ４种栽培模式下沙棘人工林地（沙棘×油松、沙
棘×侧柏、沙棘×刺槐、沙棘纯林）作为研究对象．上
述人工林地彼此之间相隔 ２００ ｍ 左右，且具有较为
相似的立地条件．人工建植以前均为废弃的农田地，
其耕作史相同．每种类型的人工林设置 ３ 块 ２０ ｍ×
２０ ｍ的样地，共计 １２ 块样地．在每个样地内按“Ｓ”
形线路五点法采取表层土壤（０ ～ １０ ｃｍ），并充分混
匀，装入无菌样品袋，用冰盒带回实验室．一部分土
样风干过筛后用于土壤理化性质测定，另一部分过
２ ｍｍ筛后储存在－８０ ℃冰箱，用于土壤微生物磷脂
脂肪酸含量和功能基因丰度测定．
１􀆰 ２􀆰 ２土壤理化性质测定 　 按参考文献［１２］进行．
土壤 ｐＨ采用电极电位法；有机碳（ＴＯＣ）采用重铬
酸钾氧化⁃外加热法；全氮（ＴＮ）用凯氏定氮法；全磷
（ＴＰ）用 ＮａＯＨ熔融⁃钼锑抗比色法；全钾（ＴＫ）采用
ＮａＯＨ熔融⁃原子吸收法；铵态氮（ＮＨ４
＋ ⁃Ｎ）、硝态氮
（ＮＯ３
－ ⁃Ｎ）采用 １ ｍｏｌ·Ｌ－１ＫＣｌ 浸提新鲜土样，浸提
液通过连续流动分析仪测定；速效磷（ＡＰ）用碳酸氢
钠浸提⁃钼锑抗比色法测定；速效钾（ＡＫ）用乙酸铵
浸提⁃原子吸收法测定．
１􀆰 ２􀆰 ３土壤微生物种群结构测定　 采用磷脂脂肪酸
（ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ，ＰＬＦＡ）生物标记法对土壤微
生物种群结构进行测定． ＰＬＦＡ 的提取与测定采用
Ｗｈｉｔｅ等［１３］的方法，单相萃取．土样用氯仿 ／甲醇 ／柠
檬酸缓冲液（１． ０ ／ ２． ０ ／ ０． ８，Ｖ ／ Ｖ ／ Ｖ）振荡提取总脂
类，硅胶柱分离得到磷脂脂肪酸，碱性甲酯化后用
Ａｇｉｌｅｎｔ６８５０Ｎ气相色谱仪分析 ＰＬＦＡ 成分，内标为
正十九烷脂肪酸甲酯（１９ ∶ ０）．色谱条件为：ＵＬＴＲＡ⁃
２柱（２５．０ ｍ×２００ μｍ×０．３３ μｍ），进样量 １ μＬ，分流
比 １０ ∶ １，载气（Ｎ２）流速 ０．８ ｍＬ·ｍｉｎ
－１ ．二阶程序升
高柱温 ∶ １７０ ℃起始，５ ℃·ｍｉｎ－１升至 ２６０ ℃，然后
４０ ℃·ｍｉｎ－１升至 ３１０ ℃，维持 １．５ ｍｉｎ．脂肪酸的种
类以细菌脂肪酸甲酯混标和 ３７ 种脂肪酸甲酯混标
确定，脂肪酸含量由 １９ ∶ ０内标确定．根据 Ｆｒｏｓｔａｇａｒｄ
命名法，以总碳数：双键数和双键距离分子末端位置
命名，即 Ｘ：ＹωＺ（ｃ ／ ｔ） ．后缀 ｃ（ｃｉｓ）和 ｔ（ ｔｒａｎｓ）分别
表示顺式和反式脂肪酸，后缀 ｉ（ ｉｓｏ）和 ａ（ａｎｔｅｉｓｏ）分
别表示异式支链脂肪酸和反异式支链脂肪酸，ｃｙ 表
示环丙烷脂肪酸．通过查找参考文献，本研究中采用
１４：０ｉ、１５：０ｉ、１５：０ａ、１６：０ｉ、１７：０ｉ、１７：０ａ 表示革兰氏
阳性菌［１４］； １４： １ｗ５ｃ、 １５： １ｗ６ｃ、 １６： １ｗ７ｃ、 ｃｙ１７： ０、
ｃｙ１９：０、 １５： ０３ＯＨ、 １６： １２ＯＨ、 １６：１ｗ９ｃ、 １８： １ｗ５ｃ、
ｃｙ１８：０ 表示革兰氏阴性菌［１４］；１４：０、１５：０、１６：０、
１８：０表示不知名细菌［１５］；１８：１ｗ９ｃ、１８：３ｗ６ｃ 表示真
菌［１６－１７］ ．
１􀆰 ２􀆰 ４土壤微生物功能基因丰度测定 　 采用定量
ＰＣＲ对参与土壤氮循环功能基因 （ ａｍｏＡ， ｎｉｆＨ，
ｎｉｒＫ， ｎａｒＧ）丰度进行测定．称取 ０．５ ｇ 土壤样品，采
用 ＵｌｔｒａＣｌｅａｎ ｓｏｉｌ ＤＮＡ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｋｉｔ 试剂盒进行土
壤总 ＤＮＡ提取．目的基因引物序列及反应条件如表
１所示 ．参照Ｗａｎｇ等［１８］的方法获得上述各基因的
５３６３１２期　 　 　 　 　 　 杨　 丹等： 栽培模式对沙棘人工林土壤微生物群落结构和参与氮循环功能基因的影响　 　 　
表 １　 定量 ＰＣＲ扩增引物及反应条件
Ｔａｂｌｅ １　 ＰＣＲ ｐｒｉｍｅｒｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ＰＣＲ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
目的基因
Ｔａｒｇｅｔ ｇｅｎｅ
引物　 　 　
Ｐｒｉｍｅｒ　 　 　
引物序列
Ｐｒｉｍｅｒ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
（５’⁃３’）
片段长度
Ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｉｚｅ
（ｂｐ）
反应条件
Ｃｙｃｌｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
ｎｉｆＨ ｎｉｆＨ⁃Ｆ
ｎｉｆＨ⁃Ｒ
ＡＡＡＧＧＹＧＧＷＡＴＣＧＧＹＡＡＲＴＣＣＡＣＣＡＣＴＴ⁃
ＧＴＴＳＧＣＳＧＣＲＴＡＣＡＴＳＧＣＣＡＴＣＡＴ［１９］
４６０ ９５ ℃预变性 ５ ｍｉｎ，９５ ℃变性 １５ ｓ， ５５
℃退火 ３０ ｓ，７２ ℃延伸 ２０ ｓ，４０ 个循环
ＡＯＢ ａｍｏＡ⁃１Ｆ
ａｍｏＡ⁃２Ｒ
ＧＧＧＧＴＴＴＣＴＡＣＴＧＧＴＧＧＴＣＣＣＣＴＣＫＧＳＡＡ⁃
ＡＧＣＣＴＴＣＴＴＣ［２０］
４８０ ９５ ℃预变性 ５ ｍｉｎ，９５ ℃变性 １５ ｓ，５０
℃退火 ３０ ｓ，７２ ℃延伸 ２０ ｓ，４０ 个循环
ＡＯＡ Ａｒｃｈ⁃ａｍｏＡＦ
Ａｒｃｈ⁃ａｍｏＡＲ
ＳＴＡＡＴＧＧＴＣＴＧＧＣＴＴＡＧＡＣＧＧＣＧＧＣＣＡＴＣ⁃
ＣＡＴＣＴＧＴＡＴＧＴ［２１］
３００ ９５ ℃预变性 ５ ｍｉｎ，９５ ℃变性 １５ ｓ，５５
℃退火 ３０ ｓ，７２ ℃延伸 ２０ ｓ，４０ 个循环
ｎｉｒＫ ｎｉｒＫＦＬＡＣＵ
ｎｉｒＫＲ３ＣＵＲ３ＣＵ
ＡＴＣＡＴＧＧＴＳＣＴＧＣＣＧＣＧＧＣＣＴＣＧＡＴＣＡＧＲ⁃
ＴＴＧＴＧＧＴＴ［２２］
２００ ９５ ℃预变性 ５ ｍｉｎ，９５ ℃变性 １５ ｓ，５５
℃退火 ３０ ｓ，７２ ℃延伸 ２０ ｓ，４０ 个循环
ｎａｒＧ ｎａｒＧ⁃Ｆ
ｎａｒＧ⁃Ｒ
ＧＴＧＡＡＡＣＣＧＣＡＡＧＡＡＧＴＧＡＡＣＧＡＴＧＴＣＧ⁃
ＧＡＡＴＡＣＡＡＧＣＡＧ［２３］
３８０ ９５ ℃预变性 ５ ｍｉｎ，９５ ℃变性 １５ ｓ，５５
℃退火 ３０ ｓ，７２ ℃延伸 ２０ ｓ，４０ 个循环
ＡＯＢ： 细菌 ａｍｏＡ基因 Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｍｏＡ ｇｅｎｅ； ＡＯＡ： 古菌 ａｍｏＡ基因 Ａｒｃｈａｅａｌ ａｍｏＡ ｇｅｎｅ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
重组质粒，分别以 １０倍梯度稀释各基因重组质粒得
到各自标准曲线．每个样品重复 ３ 次．采用 ｉＣＹｃｌｅｒ
ＩＱ （Ｂｉｏｒａｄ）扩增仪进行定量 ＰＣＲ分析．反应体系为
２５ μＬ，包括 ２ μＬ 稀释 １０ 倍的 ＤＮＡ 模板，１２．５ μＬ
２×ＴｒａｎｓＳｔａｒｔＴＭ ｑＰＣＲ ＳｕｐｅｒＭｉｘ，前后引物各 １ μＬ（５
μｍｏｌ·Ｌ－１）和 ８．５ μＬ灭菌双蒸水．
１􀆰 ３　 数据处理
所有数据统计分析均在 ＳＰＳＳ １９．０软件中进行．
采用单因素方差分析（ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯＶＡ）和最小显著
差异法（ＬＳＤ法）比较栽培模式对土壤理化特性、微
生物群落结构特征和功能基因的影响．采用 Ｐｅａｒｓｏｎ
相关系数分析上述 ３ 大类指标间的相互关系．显著
性水平设定为 α＝ ０．０５．应用主成分分析法比较不同
处理间土壤微生物群落结构特征的差异．所有数据
均为 ３次重复的平均值．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 不同栽培模式沙棘人工林土壤理化特性
４种栽培模式下土壤的基本理化特性如表 ２ 所
示．３种混交林的土壤 ｐＨ值、全磷、速效磷及硝态氮
含量均显著高于纯林（Ｐ＜０．０５）．与沙棘纯林相比，
沙棘×油松混交林和沙棘×侧柏混交林土壤的有机
碳、全氮、铵态氮及速效钾含量均有显著增高，增幅
分别为 １０７．０％和 ８５．０％、３６．３％和 ３２．７％、８１．６％和
５５􀆰 ４％、３６．４％和 ２３．８％．而在沙棘×刺槐混交林土壤
中，上述指标无明显变化．
２􀆰 ２　 不同栽培模式沙棘人工林的土壤微生物群落
结构特征
４种栽培模式下沙棘人工林的土壤微生物群落
结构特征如图 １所示．结果表明，３ 种混交林土壤的
总磷脂脂肪酸（ ｔｏｔａｌ ＰＬＦＡ，ＴＰＬＦＡ）含量、细菌脂肪
酸（ｂａｃｔｅｒｉａ ＰＬＦＡ，ＢＰＬＦＡ）含量和革兰氏阳性菌脂
肪酸（Ｇｒａｍ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ，Ｇ＋ＰＬＦＡ）含量均
显著高于沙棘纯林土壤．沙棘×油松混交林和沙棘×
侧柏混交林地土壤的革兰氏阴性菌脂肪酸（Ｇｒａｍ
ｎｅｇａｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ，Ｇ－ ＰＬＦＡ）含量较沙棘纯林
土壤有显著提高（Ｐ＜０．０５），但是沙棘×刺槐混交林
地土壤的 Ｇ－ＰＬＦＡ 含量与纯林相比无明显变化．虽
然 ３种混交模式下的 ＴＰＬＦＡ、ＢＰＬＦＡ较纯林均有明
显的增加，但真菌磷脂脂肪酸含量 （ ｆｕｎｇｉ ＰＬＦＡ，
ＦＰＬＦＡ）无显著差异．
为进一步分析不同栽培模式沙棘人工林土壤微
生物群落结构之间的差异，对不同林地土壤样品中
检测出的单个磷脂脂肪酸进行了主成分分析．结果
表 ２　 不同栽培模式下土壤的基本理化特性
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｓｏｉｌ ｂａｓｉｃ ｐｈｙｓｉｏ⁃ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ
模式
Ｍｏｄｅ
ｐＨ ＴＯＣ
（ｇ·ｋｇ－１）
Ｃ ／ Ｎ ＴＮ
（ｇ·ｋｇ－１）
ＴＰ
（ｇ·ｋｇ－１）
ＴＫ
（ｇ·ｋｇ－１）
ＮＨ４ ＋ ⁃Ｎ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＮＯ３ － ⁃Ｎ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＡＰ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＡＫ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＳＳ ７．７２ｄ １１．９３ｂ １０．５５ｂ １．１３ｂ ０．３８ｂ １２．７４ｂ ４．７７ｂ １．０３ｃ ９．２７ｂ １０２．０３ｂ
ＳＹ ８．１４ｂ ２４．７０ａ １６．３２ａ １．５４ａ ０．７２ａ １６．７６ａ ８．６６ａ １．４２ｂ １５．２７ａ １３９．１２ａ
ＳＢ ８．２７ａ ２２．０７ａ １４．８８ａｂ １．５０ａ ０．７３ａ １６．３４ａ ７．４１ａ １．９２ａ １５．６０ａ １２６．３５ａ
ＳＣ ７．９９ｃ １５．７０ｂ １４．１３ａｂ １．１４ｂ ０．７１ａ １６．２１ａ ４．９１ｂ １．３３ｂ １４．４４ａ １０８．７１ｂ
ＳＳ： 沙棘纯林 Ｐｕｒｅ Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ； ＳＹ： 沙棘×油松混交林 Ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｐ． ｔａｂｕｌｉｆｏｒｍｉｓ； ＳＢ： 沙棘×侧柏混交林
Ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｐ． ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ； ＳＣ： 沙棘×刺槐混交林 Ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈ． ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｒ． ｐｓｅｕｃｄｏａｃａｃｉａ． ＴＯＣ： 总有机碳
Ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ； ＴＮ：全氮 Ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ＴＰ：全磷 Ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ； ＴＫ：全钾 Ｔｏｔａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ； ＮＨ４ ＋ ⁃Ｎ：铵态氮 Ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ＮＯ３ － ⁃Ｎ：
硝态氮 Ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ＡＰ： 速效磷 Ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ； ＡＫ： 速效钾 Ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ． 同列不同小写字母表示处理间差异显著（Ｐ＜０􀆰 ０５）
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
６３６３ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
图 １　 不同栽培模式的土壤微生物群落特征
Ｆｉｇ．１　 Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ．
ＳＳ： 沙棘纯林 Ｐｕｒｅ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ； ＳＹ： 沙棘×油松
混交林 Ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｐｉｎｕｓ ｔａｂｕｌｉｆｏｒ⁃
ｍｉｓ； ＳＢ： 沙棘×侧柏混交林 Ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ
ａｎｄ Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ； ＳＣ： 沙棘×刺槐混交林 Ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ ａｎｄ Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｃｄｏａｃａｃｉａ． 不同小写字母表示处
理间差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅ⁃
ｒｅｎｃｅ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ． ＴＰＬＦＡ： 总
磷脂肪酸 Ｔｏｔａｌ ＰＬＦＡ； ＢＰＬＦＡ：细菌脂肪酸 Ｂａｃｔｅｒｉａ ＰＬＦＡ； Ｇ＋ＰＬＦＡ：
革兰氏阳性菌脂肪酸 Ｇｒａｍ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ； Ｇ－ＰＬＦＡ： 革兰氏
阴性菌脂肪酸 Ｇｒａｍ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡ； ＦＰＬＦＡ： 真菌磷脂脂肪
酸 Ｆｕｎｇｉ ＰＬＦＡ．
表明，主成分分析能区分不同栽培模式沙棘人工林
地土壤微生物的群落特征（图 ２）．第一主成分解释
了微生物群落结构变异的 ６０．０％，其中单一脂肪酸
种类 ｉ１３：０、１８：３ｗ６ｃ、２０：１ｗ９ｃ、１６：１ｗ５ｃ １８：１ｗ９ｃ、
ｉ１４：０、１７：１ｗ８ｃ的载荷值较高．第二主成分解释了微
生物群落组成总变异的 １７． ４％，其中单一脂肪酸
１０Ｍｅ１８： ０、 ｉ１６： ０、 １６： １２ＯＨ、 ａ１７： ０、 １０Ｍｅ１７： ０、
ａ１５：０、ｉ１６：１、１８：１２ＯＨ的载荷值较高．另外，从主成
分分析的结果可以看出，沙棘×油松混交林和沙棘×
刺槐混交林的土壤微生物群落结构较为相似，沙棘
×侧柏混交林与沙棘纯林的土壤微生物群落结构有
较大差异，且与沙棘×油松混交林、沙棘×刺槐混交
林的土壤微生物群落结构明显不同，说明树种对沙
棘人工林地土壤微生物群落的组成具有重要影响．
２􀆰 ３　 不同栽培模式沙棘人工林土壤微生物氮循环
功能基因的丰度
图 ２　 不同栽培模式土壤微生物群落结构的主成分分析
Ｆｉｇ．２　 Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉ⁃
ｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ．
表 ３　 不同栽培模式土壤微生物氮循环功能基因丰度
Ｔａｂｌｅ ３ 　 Ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｇｅｎｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ
ｍｉｃｒｏｂｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ
模式
Ｍｏｄｅ
ｎｉｆＨ
（×１０８）
ＡＯＢ
（×１０６）
ＡＯＡ
（×１０３）
ｎｉｒＫ
（×１０６）
ｎａｒＧ
（×１０６）
ＳＳ １．３５ａ ８．２４ａ ２．１６ａ １．２８ａ ７．１６ａ
ＳＹ ４．１７ｃ ９．５０ｃ ２２．６０ｃ ４．３５ｃ ７．８２ｂ
ＳＢ ３．８０ｃ ９．１１ｂｃ ２７．７０ｃ ３．９７ｃ ７．６４ｂ
ＳＣ ２．１６ｂ ８．２７ａｂ ５．７６ｂ ２．６２ｂ ７．２６ａ
　 　 ４种栽培模式下沙棘人工林土壤微生物氮循环
功能基因的丰度如表 ３ 所示． ３ 种混交林土壤的
ｎｉｆＨ、古菌 ａｍｏＡ（ ａｒｃｈａｅａｌ ａｍｏＡ ｇｅｎｅ，ＡＯＡ）和 ｎｉｒＫ
丰度均显著高于沙棘纯林土壤（Ｐ＜０．０５）．沙棘×油
松混交林与沙棘×侧柏混交林土壤的 ｎａｒＧ丰度均显
著高于沙棘×刺槐混交林和沙棘纯林土壤，但沙棘×
刺槐混交林土壤与沙棘纯林土壤之间无显著差异．
就细菌 ａｍｏＡ（ｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｍｏＡ ｇｅｎｅ，ＡＯＢ）基因丰度而
言，沙棘×油松混交林土壤显著高于沙棘×刺槐混交
林和沙棘纯林土壤，但与沙棘×侧柏混交林土壤间
无显著差异．
２􀆰 ４　 土壤微生物群落特征、功能基因丰度与土壤理
化特性的相关性
不同样地土壤理化特性与微生物群落结构特征
的相关性如表４所示 ． ＴＰＬＦＡ、Ｇ＋ ＰＬＦＡ、Ｇ－ ＰＬＦＡ与
表 ４　 土壤理化特性与微生物群落特征的相关系数
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｐＨ ＴＯＣ ＴＮ Ｃ ／ Ｎ ＴＰ ＴＫ ＮＨ４ ＋ ⁃Ｎ ＮＯ３ － ⁃Ｎ ＡＰ ＡＫ
ＴＰＬＦＡ ０．９３５∗∗ ０．８２２∗∗ ０．８１４∗ ０．８０２∗ ０．８９５∗∗ ０．９１３∗ ０．７８７∗∗ ０．８８８∗∗ ０．９５６∗∗ ０．８２４∗∗
ＢＰＬＦＡ ０．８８５∗∗ ０．８６８∗∗ ０．４０３ ０．２８３ ０．６０８∗ ０．６６４∗ ０．４１６ ０．７４６∗∗ ０．７３８∗ ０．４９１
Ｇ＋ＰＬＦＡ ０．８８７∗∗ ０．７６５∗∗ ０．６４０∗ ０．５９６∗ ０．７２６∗∗ ０．８５９∗∗ ０．６２６∗ ０．７９５∗∗ ０．８５９∗∗ ０．６２６∗
Ｇ－ＰＬＦＡ ０．８８０∗∗ ０．７２２∗∗ ０．６７２∗ ０．５８２∗ ０．７２４∗∗ ０．７９６∗∗ ０．６２９∗ ０．８４６∗ ０．８１６∗∗ ０．６２７∗
ＦＰＬＦＡ ０．２６７ ０．１２９ ０．２１２ ０．０７３ ０．０３９ ０．２６４ ０．２０２ ０．２０９ ０．１７１ ０．１３２
∗Ｐ＜０．０５； ∗∗Ｐ＜０．０１．下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
７３６３１２期　 　 　 　 　 　 杨　 丹等： 栽培模式对沙棘人工林土壤微生物群落结构和参与氮循环功能基因的影响　 　 　
表 ５　 土壤理化特性与微生物功能基因丰度的相关系数
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ
ｐＨ ＴＯＣ ＴＮ Ｃ ／ Ｎ ＴＰ ＴＫ ＮＨ４ ＋ ⁃Ｎ ＮＯ３ － ⁃Ｎ ＡＰ ＡＫ
ＡＯＢ ０．６３２∗ ０．７０２∗ ０．６２４∗ ０．４９０ ０．４４６ ０．４６０ ０．７１７∗∗ ０．４５９ ０．５１１ ０．７１０∗∗
ＡＯＡ ０．９６１∗∗ ０．９４８∗∗ ０．７９４∗∗ ０．６４０∗ ０．７６０∗∗ ０．７８９∗∗ ０．８０５∗∗ ０．８５０∗∗ ０．８６７∗∗ ０．８５６∗∗
ｎｉｆＨ ０．９０２∗∗ ０．９７６∗∗ ０．７１１∗∗ ０．５４２ ０．７１３∗∗ ０．７８０∗∗ ０．７４７∗∗ ０．７２７∗∗ ０．８２５∗∗ ０．８２４∗∗
ｎｉｒＫ ０．９２７∗∗ ０．９１２∗∗ ０．６９８∗ ０．６６１∗ ０．８２１∗∗ ０．８６５∗∗ ０．７５１∗∗ ０．７４７∗∗ ０．９０９∗∗ ０．８２３∗∗
ｎａｒＧ ０．７５１∗∗ ０．８２２∗∗ ０．７９０∗∗ ０．６２１∗ ０．６０２∗ ０．６６４∗ ０．８４４∗∗ ０．６１３∗ ０．７０２∗ ０．９００∗∗
所有土壤理化特性均呈显著或极显著正相关关系．
ＢＰＬＦＡ仅与 ｐＨ、ＴＯＣ、ＴＰ、ＴＫ、ＮＯ３
－ ⁃Ｎ、ＡＰ 呈显著正
相关．而 ＦＰＬＦＡ与所有土壤理化指标均无显著相关
关系．
土壤微生物功能基因丰度与土壤理化特性的相
关性分析如表 ５ 所示．所有测定的土壤微生物功能
基因丰度均与土壤 ｐＨ、ＴＯＣ、ＴＮ、ＮＨ４
＋ ⁃Ｎ、ＡＫ 呈显
著正相关．除 ＡＯＢ 基因丰度外，其余基因丰度均与
Ｃ ／ Ｎ、ＴＰ、ＴＫ、ＮＯ３
－ ⁃Ｎ、ＡＰ 呈显著正相关．
综合表 ４、表 ５ 可以得出，ＴＰＬＦＡ、Ｇ＋ ＰＬＦＡ 及
Ｇ－ＰＬＦＡ、所有测定的土壤微生物功能基因丰度均与
土壤 ｐＨ、ＴＯＣ、ＴＮ、ＮＨ４
＋ ⁃Ｎ、ＡＫ呈显著正相关关系．
３　 讨　 　 论
３􀆰 １　 栽培模式对土壤有机碳的影响
土壤有机碳作为一种稳定而长效的碳源物质，
对土壤肥力保持起着重要作用，其含量在很大程度
上影响着土壤结构的形成和稳定性、植物营养的生
物有效性以及土壤的缓冲性能和土壤生物多样
性［２４］ ．前人的研究表明，森林管理措施（如抚育、间
伐等）对土壤碳循环及碳的固存影响较大［２５－２６］ ．本
研究发现，沙棘×油松混交林和沙棘×侧柏混交林地
土壤的有机碳、铵态氮和硝态氮含量均显著高于沙棘
纯林土壤．这与在杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ）×火
力楠 （Ｍｉｃｈｅｌｉａ ｍａｃｃｌｕｒｅｉ） 混交林［２７］ 和欧洲黑松
（Ｐｉｎｕｓ ｎｉｇｒａ）×冬青栎（Ｑｕｅｒｃｕｓ ｉｌｅｘ）混交林［２８］土壤中
得到的研究结果一致．沙棘是固氮树种．Ｖｉｔｏｕｓｅｋ［２９］研
究表明，固氮树种通过提高土壤氮的可利用性，改善
土壤微环境，促进自身生长，从而有效提高土壤有机
碳含量．沙棘与油松或侧柏的相互作用对提高土壤
有效氮含量产生增效作用．土壤有效氮含量的增加
有助于促进植物生长，提高植物凋落物的数量和质
量．而植物凋落物是土壤有机碳输入的主要来源．因
此，沙棘与油松或侧柏混交有助于增加土壤有机碳
含量，促进碳的固存．
３􀆰 ２　 栽培模式对土壤微生物种群结构的影响
磷脂脂肪酸是活体微生物细胞膜的恒定组分，
对环境因素极为敏感，在生物体外迅速降解．因此，
特定菌群 ＰＬＦＡ数量变化可准确反映出原位土壤微
生物活体生物量与菌群结构［２］ ．近年来，许多学者采
用磷脂脂肪酸分析法评估土地利用方式的改变或环
境干扰对土壤微生物群落的影响［３０］ ．本研究结果表
明，沙棘与油松或侧柏混交林地土壤的 ＴＰＬＦＡ、
ＢＰＬＦＡ、Ｇ＋ＰＬＦＡ均显著高于沙棘纯林，并且土壤微
生物种群结构与沙棘纯林土壤也有明显差异，说明
树种对土壤微生物群落组成有重要影响．这与前人
的研究结果一致［４，３１］ ．但是，Ｈｕａｎｇ 等［４］、Ｄｒｅｎｏｖｓｋｙ
等［３２］研究发现，树种对土壤微生物群落结构没有显
著影响，而具体的土壤生态环境因子（如土壤水分
含量、有机碳可利用性等）对树木生长有着重要影
响．这些因子能够增强或削弱树种对土壤微生物的
影响．这些才是土壤微生物群落结构组成的决定因
素．由此可见，植物种类对土壤微生物群落组成是否
起决定作用还有待于进一步研究．
３􀆰 ３　 栽培模式对土壤功能基因丰度的影响
土壤氮循环是生态系统的重要功能过程，氮的
转化直接影响到氮素在土壤中的累积及其有效性，
从而影响森林植被群落生长以及土壤有机碳的积
累．土壤微生物在土壤氮循环过程中具有重要作用，
调节着有机质的分解及氮的固定、硝化、反硝化过
程．ｎｉｆＨ基因为固氮作用中的固氮还原酶编码基因，
ａｍｏＡ基因为硝化作用中的氨单加氧酶编码基因，
ｎｉｒＫ和 ｎａｒＧ基因为反硝化作用中的硝酸盐还原酶
编码基因．通常采用编码上述酶的功能基因丰度来
评估土壤微生物参与氮循环的生态功能［３３］ ．本研究
结果表明，沙棘×油松混交林和沙棘×侧柏混交林土
壤的 ｎｉｆＨ、ａｍｏＡ、ｎｉｒＫ 和 ｎａｒＧ 基因丰度均显著高于
沙棘纯林土壤．这说明栽培模式对土壤氮循环产生
了重要影响．研究发现，植被类型是影响土壤氮循环
微生物群落结构的重要因素，因为植被类型的变化
能改变土壤温度、湿度及养分含量等一系列理化性
质，进而影响土壤氮循环微生物群落结构和功
能［３４］ ．其中，土壤有机碳和氮含量不仅是土壤微生
物群落结构和功能的重要影响因素，而且调节着土
８３６３ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
壤氮循环过程［３５］ ．另外，植物根系分泌物也是造成
土壤氮循环以及微生物群落分布、结构差异的另一
个重要原因［３６］ ．结合前人的研究结果推测，由于油
松和侧柏的引入，促进彼此的生长，增加了地被凋落
物的数量，从而增加了土壤有机碳和氮的含量．另一
方面，两种植物根系分泌物的互作，能为功能菌群的
生长和繁殖提供有利环境．这都将有助于增加与氮
素循环相关的功能菌群的数量，从而促进土壤氮素
循环．另外，本研究中 ４ 个样地细菌 ａｍｏＡ 基因拷贝
数明显高于古菌 ａｍｏＡ 基因，与大多数有关森林土
壤的研究报道一致［３７－３９］ ．但随着研究的深入，也有
一些学者提出相反的结论．Ｏｎｏｄｅｒａ 等［４０］发现，在天
然的柏树×橡树混交林土壤中 ＡＯＡ 数量居多，并在
氨氧化过程中发挥着重要作用． Ｓｚｕｋｉｃｓ 等［４１］认为，
在潮湿高热的原始森林土壤中，ＡＯＡ 在硝化过程中
占据主导地位．这说明两者的数量及其在硝化过程
中发挥作用的大小与植被、土壤湿度、酸度、温度等
有密切关系，因此在研究森林土壤中 ＡＯＢ 和 ＡＯＡ
时应考虑具体的生态环境．
３􀆰 ４　 树种、土壤微生物种群与功能基因间的关系
树木凋落物是土壤有机质输入的主要来源．森
林植被通过调节根系分泌物和凋落物的数量及化学
特性，影响土壤有机质的积累、酸度及养分特性．而
土壤有机质能为微生物的生长提供营养物质，是微
生物进行生命活动的物质基础，其质量和数量是影
响土壤微生物数量和群落组成的关键因素［４２］ ．本研
究中沙棘×油松混交林和沙棘×侧柏混交林的土壤
有机碳、全磷、全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷及速效
钾含量较纯林均有显著提高，说明在沙棘纯林中引
入油松和侧柏有助于提高土壤的养分含量．土壤微
生物群落组成与土壤理化特性的相关性分析表明，
ＴＰＬＦＡ、Ｇ＋ＰＬＦＡ、Ｇ－ＰＬＦＡ与所有土壤理化特性均呈
显著正相关关系．本研究还发现，所有测定的土壤微
生物功能基因丰度均与土壤 ｐＨ、ＴＯＣ、ＴＮ、ＮＨ４
＋⁃Ｎ、
ＡＫ呈显著正相关．由此可以推断，树种可能通过影
响土壤理化特性间接影响土壤微生物群落结构组成
和功能基因丰度．
参考文献
［１］　 Ｗａｎｇ Ｍ （王　 淼）， Ｑｕ Ｌ⁃Ｙ （曲来叶）， Ｍａ Ｋ⁃Ｍ （马
克明）， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ ｏｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｈａｎ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ｓｉｎｉｃａ Ｖｉｔａｅ
（中国科学）， ２０１３， ４３（６）： ４９９－５０８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２］　 Ｌｕｏ Ｄ （罗　 达）， Ｓｈｉ Ｚ⁃Ｍ （史作民）， Ｔａｎｇ Ｊ⁃Ｃ （唐
敬超）， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ
ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｉｘｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｓｔａｎｄｓ ｏｆ ｎａｔｉｖｅ ｔｒｅｅ
ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｈｉｎａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１４， ２５ （ ９）：
２５４３－２５５０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３］　 Ｕｓｈｉｏ Ｍ， Ｗａｇａｉ Ｒ， Ｂａｌｓｅｒ ＴＣ， ｅｔ ａｌ． Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ
ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｍｏｎ⁃
ｔａｎｅ ｆｏｒｅｓｔ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ： Ｄｏｅｓ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｍａｔｔｅｒ？ Ｓｏｉｌ
Ｂｉｏｌｏｇｙ ＆ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２００８， ４０： ２６９９－２７０２
［４］　 Ｈｕａｎｇ ＺＱ， Ｗａｎ ＸＨ， Ｈｅ ＺＭ， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏ⁃
ｍａｓｓ， ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｉｎｇ
ｉｎ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｈｉｎａ． Ｓｏｉｌ Ｂｉｏ⁃
ｌｏｇｙ ＆ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２０１３， ６２： ６８－７５
［５］　 Ｒｕａｎ ＣＪ， ｄａ Ｓｉｌｖａ ＪＡＴ， Ｌｉ Ｑ， ｅｔ ａｌ． Ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｏｆ
ｄｒｉｅｄ⁃ｓｈｒｉｎｋ ｄｉｓｅａｓｅ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ａ
ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ （Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ Ｌ．）
ｆｒｏｍ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ，
２０１０， １２７： ７０－７８
［６］ 　 Ｓｕｎ ＹＬ， Ｈｏｎｇ ＳＫ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｈｉｔｉｎａｓｅ ｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ
ｆｕｎｇａｌ ｐａｔｈｏｇｅｎｓ ｉｎ ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ， Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍ⁃
ｎｏｉｄｅｓ， ａｎｄ ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ｃｌａｓｓ Ｉ ａｎｄ ＩＩＩ ｃｈｉｔｉｎａｓｅ ｇｅｎｅｓ．
Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ， ２０１２， ５０： ６００－６１５
［７］　 Ｈｅ Ｂ （贺　 斌）， Ｌｉ Ｇ⁃Ｑ （李根前）， Ｘｕ Ｄ⁃Ｂ （徐德
兵）． Ｔｈｅ ｃｌｏｎａｌ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ
Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （西
北林学院学报）， ２００６， ２１（３）： ５４－５９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［８］　 Ｚｈａｎｇ Ｗ⁃Ｈ （张文辉）， Ｇｕｏ Ｌ⁃Ｊ （郭连金）， Ｌｉｕ Ｇ⁃Ｂ
（刘国彬）． Ｑｕａｎｔｉｔｙ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ
ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈａｂｉｔａｔｓ ｓｔａｎｄｉｎｇ ｉｎ ｈｉｌｌｙ Ｌｏｅｓｓ
ｒｅｇｉｏｎ． Ａｃｔａ Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｂｏｒｅａｌｉ⁃Ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉａ Ｓｉｎｉｃａ （西北
植物学报）， ２００５， ２５（４）： ６４１－６４７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［９］　 Ｌｉ Ｑ， Ｌｉｕ ＺＷ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｌｅａｆ ｌｉｔｔｅｒ ｍｉｘｔｕｒｅｓ
ｆｒｏｍ Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ ａｎｄ ｂｒｏａｄｌｅａｆ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｎ
ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，
２０１３， ２８： ６４２－６５０
［１０］　 Ｚｈａｎｇ ＪＴ， Ｃｈｅｎ ＴＧ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｍｉｘｅｄ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍ⁃
ｎｏｉｄｅｓ ｏｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｉｎ ｐｌａｎｔｅｄ ｆｏｒｅｓｔｓ ｉｎ ｔｈｅ
ｅａｓｔｅｒｎ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ， Ｃｈｉｎａ． Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
２００７， ３１： １１５－１２１
［１１］　 Ｌｉ Ｙ⁃Ｘ （李玉新）， Ｚｈａｏ Ｚ （赵　 忠）， Ｃｈｅｎ Ｊ⁃Ｑ （陈
金泉）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｅａ
ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ｆｏｒｅｓｔ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
（西北农林科技大学学报）， ２０１０， ３８（８）： ６７－８２ （ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１２］　 Ｌｕ Ｒ⁃Ｋ （鲁如坤）． Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ａｇｒｉｃｕｔｕｒａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
Ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈ⁃
ｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｅｓｓ， １９９９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１３］　 Ｗｈｉｔｅ ＤＣ， Ｄａｖｉｓ ＷＭ， Ｎｉｃｋｅｌｓ ＪＳ， ｅｔ ａｌ． Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｂｙ ｅｘｔｒａｃｔｉｂｌｅ ｌｉｐｉｄ
ｐｈｏｓｐｈａｔｅ． Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ， １９７９， ４０： ５１－６２
［１４］　 Ｆｒｏｓｔｅｇåｒｄ Ａ， Ｂååｔｈ Ｅ． Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ ｆａｔｔｙ
ａｃｉｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｆｕｎｇａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｉｎ
ｓｏｉｌ． Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｏｉｌｓ， １９９６， ２２： ５９－６５
［１５］ 　 Ｚｈａｎｇ ＨＪ， Ｄｉｎｇ ＷＸ， Ｈｅ ＸＨ， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ２０⁃
ｙｅａｒ ｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｇ⁃
ｇｒｅｇａｔｅｓ ｉｎ ａｎ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｓａｎｄｙ ｌｏａｍ ｓｏｉｌ．
ＰＬｏＳ Ｏｎｅ， ２０１４， ９： ｅ９２７３３
［１６］　 Ｍｙｅｒｓ ＲＴ， Ｚａｋ ＤＲ， Ｗｈｉｔｅ ＤＣ． Ｌａｎｄｓｃａｐｅ⁃ｌｅｖｅｌ ｐａｔ⁃
ｔｅｒｎｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ
ｕｓｅ ｉｎ ｕｐｌａｎｄ ｆｏｒｅｓｔ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２００１， ６５： ３５９－３６７
［１７］　 Ｙａｒｗｏｏｄ ＳＡ， Ｍｙｒｏｌｄ ＤＤ， Ｈöｇｂｅｒｇ ＭＮ． Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ
ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ Ｃ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｂｙ ｔｒｅｅｓ ａｌｔｅｒｓ ｓｏｉｌ ｆｕｎｇａｌ ａｎｄ
ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｉｎ ａ ｂｏｒｅａｌ ｆｏｒｅｓｔ． ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏ⁃
９３６３１２期　 　 　 　 　 　 杨　 丹等： 栽培模式对沙棘人工林土壤微生物群落结构和参与氮循环功能基因的影响　 　 　
ｌｏｇｙ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２００９， ７０： １５１－１６２
［１８］　 Ｗａｎｇ Ａ， Ｗｕ ＦＺ， Ｙａｎｇ ＷＱ， ｅｔ ａｌ． Ａｂｕｎｄａｎｃｅ ａｎｄ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｍｍｏｎｉａ⁃ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｒｃｈａｅａ
ｉｎ ａｎ ａｌｐｉｎｅ ｆｉｒ ｆｏｒｅｓｔ ｏｎ ｔｈｅ ｅａｓｔｅｒｎ Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａｔｅａｕ ｏｆ
Ｃｈｉｎａ． Ｃａｎａｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， ２０１２， ５８：
５７２－５８０
［１９］　 Ｒöｓｃｈ Ｃ， Ｍｅｒｇｅｌ Ａ， Ｂｏｔｈｅ Ｍ． Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｄｅｎｉｔｒｉ⁃
ｆｙｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｎｉｔｒｏｇｅｎ⁃ｆｉｘｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ ａｎ ａｃｉｄ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌ．
Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， ２００２， ８： ３８１８－
３８２９
［２０］ 　 Ｓｚｕｋｉｃｓ Ｕ， Ｈａｃｋｌ Ｅ， Ｚｅｃｈｍｅｉｓｔｅｒ⁃Ｂｏｌｔｅｎｓｔｅｒｎ Ｓ， ｅｔ ａｌ．
Ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｗｏ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌｓ ｔｏ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎｐｕｔ：
Ｒａｐｉｄｌｙ ａｌｔｅｒｅｄ ＮＯ ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｎｄ ｎｉｒＫ ａｂｕｎ⁃
ｄａｎｃｅ． Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｏｉｌｓ， ２００９， ４５： ８５５－
８６３
［２１］　 Ｆｒａｎｃｉｓ ＣＡ， Ｒｏｂｅｒｔｓ ＫＪ， Ｂｅｍａｎ ＪＭ， ｅｔ ａｌ． Ｕｂｉｑｕｉｔｙ
ａｎｄ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ⁃ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｒｃｈａｅａ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｃｏ⁃
ｌｕｍｎｓ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｃｅａｎ． Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａ， ２００５， １０２： １４６８３－１４６８８
［２２］　 Ｂｒａｋｅｒ Ｇ， Ｆｅｓｅｆｅｌｄｔ Ａ， Ｗｉｔｚｅｌ ＫＰ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＰＣＲ
ｐｒｉｍｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒｉｔｅ ｒｅｄｕｃｔａｓｅ
ｇｅｎｅｓ （ｎｉｒＫ ａｎｄ ｎｉｒＳ） ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓａｍｐｌｅｓ． Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉ⁃
ｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， １９９８， ６４： ３７６９－３７７５
［２３］　 Ｐｈｉｌｉｐｐｏｔ Ｌ， Ｐｉｕｔｔｉ Ｓ， Ｍａｒｔｉｎ⁃Ｌａｕｒｅｎｔ Ｆ， ｅｔ ａｌ． Ｍｏｌｅｃｕ⁃
ｌａｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｉｔｒａｔｅ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｆｒｏｍ ｕｎ⁃
ｐｌａｎｔｅｄ ａｎｄ ｍａｉｚｅ⁃ｐｌａｎｔｅｄ ｓｏｉｌｓ． Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎ⁃
ｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， ２００２， ６８： ６１２１－６１２８
［２４］　 Ｌｉｕ Ｙ⁃Ｑ （刘苑秋）， Ｗａｎｇ Ｆ （王　 芳）， Ｋｅ Ｇ⁃Ｑ （柯
国庆）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｉｎｔｏ
ｆｏｒｅｓｔ ｌａｎｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ
ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｒｅａ ｉｎ Ｒｕｉｃｈａｎｇ， Ｊａｎｇｘｉ． Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１１， ２２
（４）： ８８５－８９０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２５］　 Ｗｕ Ｙ⁃Ｃ （吴亚丛）， Ｌｉ Ｚ⁃Ｃ （李正才）， Ｃｈｅｎｇ Ｃ⁃Ｆ
（程彩芳）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｎ ｓｏｉｌ
ｌａｂｉｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｐｏｏｌ ｉｎ ａ Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｃａｍｐｈｏｒａ
ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生
态学报）， ２０１３， ２４（１２）： ３３４１－３３４６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２６］　 Ｌｉｕ Ｙ⁃Ｃ （刘迎春）， Ｗａｎｇ Ｑ⁃Ｆ （王秋凤）， Ｙｕ Ｇ⁃Ｒ
（于贵瑞）， ｅｔ ａｌ． Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ
ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｔｗｏ ｍａｉｎ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
Ｇｒａｉｎ ｆｏｒ Ｇｒｅｅｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｎ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｈｉｌｌｙ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１１， ３１（１５）：
４２７７－４２８６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２７］　 Ｌｉｕ Ｌ， Ｄｕａｎ ＺＨ， Ｘｕ ＭＫ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｏｎｏｓｐｅｃｉｆｉｃ
ａｎｄ ｍｉｘｅｄ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｍｉ⁃
ｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｔｗｏ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｉｎｇ． Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ｓｏｉｌ， ２０１０， ３２７： ４１３－４２８
［２８］　 Ｌｕｃａｓ⁃Ｂｏｒｊａ ＭＥ， Ｃａｎｄｅｌ Ｄ， Ｊｉｎｄｏ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏ⁃
ｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｍｏｎｏｓｐｅｃｉｆｉｃ
ａｎｄ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｓｔａｎｄｓ， ｕｎｄｅｒ Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ ｈｕｍｉｄ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ｓｏｉｌ， ２０１２， ３５４： ３５９－３７０
［２９］　 Ｖｉｔｏｕｓｅｋ Ｐ． Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈａｗａｉｉａｎ ａｒｃｈｉｐｅｌａｇｏ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２００６， ９４： ５１０－５２１
［３０］　 Ｙａｎ Ｈ （闫　 浩）， Ｈｕａｎｇ Ｙ⁃Ｍ （黄懿梅）， Ｊｉａｎｇ Ｙ⁃Ｌ
（蒋跃利）， ｅｔ ａｌ． Ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＬＦＡ ｄｕｒｉｎｇ ｓｏｉｌ
ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｈｒｕｂ ｌａｎｄｓ ｉｎ
ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ａｒｅａ ｏｆ ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｎｉｎｇｘｉａ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ．
Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ （环境科学学报）， ２０１４，
３４（８）： ２１１１－２１２０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３１］　 Ｐｏｒａｚｉｎｓｋａ ＤＬ， Ｂａｒｄｇｅｔｔ ＲＤ， Ｂｌａａｕｗ ＭＢ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｌａ⁃
ｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｔ ｔｈｅ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ⁃ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：
Ｐｌａｎｔｓ， ｓｏｉｌ ｂｉｏｔａ， ａｎｄ ｓｏｉｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ． Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｏｎｏ⁃
ｇｒａｐｈｓ， ２００３， ７３： ３７７－３９５
［３２］　 Ｄｒｅｎｏｖｓｋｙ ＲＥ， Ｖｏ Ｄ， Ｇｒａｈａｍ ＫＪ， Ｓｃｏｗ ＫＭ． Ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ
ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ａｒｅ ｍａｊｏｒ ｄｅｔｅｒ⁃
ｍｉｎａｎｔｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ． Ｍｉｃｒｏ⁃
ｂｉａｌ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２００４， ４８： ４２４－４３０
［３３］　 Ｌｉｎｄｓａｙ ＥＡ， Ｃｏｌｌｏｆｆ ＭＪ， Ｇｉｂｂ ＮＬ， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ａｂｕｎ⁃
ｄａｎｃｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｇｒａｓｓｙ ｗｏｏｄｌａｎｄｓ
ｉｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｍｏｒｅ ｂｙ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｔｈａｎ ｂｙ
ｒｅｃｅｎｔ ｗｅｅｄ ｉｎｖａｓｉｏｎ ｏｒ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ． Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄ
Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， ２０１０， ７６： ５５４７－５５５５
［３４］　 Ｚｈａｎｇ Ｊ （张 　 晶）， Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｗ （张惠文）， Ｌｉ Ｘ⁃Ｙ
（李新宇）， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００６， １７ （ ６）：
１１２９－１１３２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３５］　 Ｌｏｎｇ ＸＥ， Ｃｈｅｎ ＣＲ， Ｘｕ ＺＨ， ｅｔ ａｌ． Ａｂｕｎｄａｎｃｅ ａｎｄ
ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ
ａｒｃｈａｅａ ｉｎ ａ Ｓｗｅｄｅｎ ｂｏｒｅａｌ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌ ｕｎｄｅｒ １９⁃ｙｅａｒ ｆｅｒ⁃
ｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ １２⁃ｙｅａｒ ｗａｒｍｉｎｇ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌｓ ａｎｄ Ｓｅｄｉ⁃
ｍｅｎｔｓ， ２０１２， １２： １１２４－１１３３
［３６］　 Ｗｅｎｇ ＢＳ， Ｘｉｅ ＸＹ， Ｙａｎｇ ＪＪ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｎｉ⁃
ｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｅ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｏｆ Ｋａｎｄｅｌｉａ ｏｂｏｖａｔａ ｕｎｄｅｒ
ａｍｍｏｎｉｕｍ ａｎｄ ｎｉｔｒａｔｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ． Ｍａｒｉｎｅ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｂｕｌｌｅ⁃
ｔｉｎ， ２０１３， ７６： ２２７－２４０
［３７］　 Ｈｏｒｚ ＨＰ， Ｂａｒｂｒｏｏｋ Ａ， Ｆｉｅｌｄ ＣＢ， Ｂｏｈａｎｎａｎ， ｅｔ ａｌ． Ａｍ⁃
ｍｏｎｉａ⁃ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｏ ｍｕｌｔｉｆａｃｔｏｒｉａｌ ｇｌｏｂａｌ
ｃｈａｎｇｅ． Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， ２００４， １０１： １５１３６ －
１５１４１
［３８］　 Ｐｅｔｅｒｓｅｎ ＤＧ， Ｂｌａｚｅｗｉｃｚ ＳＪ， Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ Ｍ， ｅｔ ａｌ． Ａｂｕｎ⁃
ｄａｎｃｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｇｅｎｅｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｉｎｇ
ａｓ ｉｎｄｉｃｅｓ ｏｆ ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒａｔｅｓ ａｃｒｏｓｓ ａ ｖｅｇｅ⁃
ｔａｔｉｏｎ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｉｎ Ａｌａｓｋａ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，
２０１２， １４： ９９３－１００８
［３９］　 Ｄｉ ＨＪ， Ｃａｍｅｒｏｎ ＫＣ， Ｓｈｅｎ ＪＰ， ｅｔ ａｌ． Ａｍｍｏｎｉａ⁃ｏｘｉｄｉ⁃
ｚｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ａｒｃｈａｅａ ｇｒｏｗ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ ｓｏｉｌ ｎｉ⁃
ｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１０，
７２： ３８６－３９４
［４０］　 Ｏｎｏｄｅｒａ Ｙ， Ｎａｋａｇａｗａ Ｔ， Ｔａｋａｈａｓｈｉ Ｒ， ｅｔ ａｌ． Ｓｅａｓｏｎａｌ
ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ⁃ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｒ⁃
ｃｈａｅａ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｅ
ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌ． Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ， ２０１０， ２５： ２８－
３５
［４１］　 Ｓｚｕｋｉｃｓ Ｕ， Ａｂｅｌｌ ＧＣＪ， Ｈöｄｌ Ｖ， ｅｔ ａｌ． Ｎｉｔｒｉｆｉｅｒｓ ａｎｄ
ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｅｒｓ ｒｅｓｐｏｎｄ ｒａｐｉｄｌｙ ｔｏ ｃｈａｎｇｅｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ａｎｄ ｉｎ⁃
ｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ ａ ｐｒｉｓｔｉｎｅ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌ． ＦＥＭＳ Ｍｉ⁃
ｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１０， ７２： ３９５－４０６
［４２］　 Ｘｉａ Ｚ⁃Ｃ （夏志超）， Ｗａｎｇ Ｐ （王　 朋）， Ｃｈｅｎ Ｌ⁃Ｃ （陈
龙池）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉ⁃
ｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ． Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报），
２０１２， ２３（８）： ２１３５－２１４０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 杨　 丹，女，１９９２ 年生，硕士研究生．主要从事森
林土壤微生物及其功能调控研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｙｄａｎ１２３ｉｎｇ＠ １６３．
ｃｏｍ
责任编辑　 肖　 红
０４６３ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷