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黄顶菊与本地植物群落对土壤微生物影响的差异性研究



全 文 :黄顶菊与本地植物群落对土壤微生物影响的差异性研究
因外来植物黄顶菊入侵改变了原有本地植物的
地上地下生态环境条件,进而影响土壤微生物的种
群数量及分布。反过来这种改变可能更有利于外来
植物排挤本地植物,从而促进外来植物的入侵扩
散。因此研究外来植物黄顶菊与本地植物群落对土
壤微生物影响的差异性,对深入探讨入侵植物 —
土壤—微生物的生态效应及黄顶菊入侵的生态机
制等有重要意义。
黄顶菊于 2001 年 10 月在河北衡水湖首次发
现,随后迅速蔓延到整个湖区及周边的农田等。目
前已传播至河北沧州、邯郸,天津等地,给入侵地
的农牧业生产及生态环境安全造成严重威胁。
1 材料与方法
在河北衡水湖区的湿地中,选择土壤与植被较
一致的地段。植被为入侵 3 a 以上的黄顶菊群落,
本地植物群落:狗尾草、苘麻、碱蓬(三者均为黄
顶菊的主要伴生植物)4种生境为样地。每样地小区
的面积为 2 m ×2 m,重复数为 3,植物的盖度
均>90%。于 2009 年 9 月,按对角线法采集各样
地 0 ~ 20 cm 的根际土壤。微生物的培养记数按
《土壤微生物分析方法手册》 进行。
2 结果与分析
2.1 细菌、放线菌、真菌的数量差异。由表 1 可
知,各植物群落根际土壤中三大类微生物的数量都
是细菌>放线菌>真菌,说明细菌是土壤微生物的
主体,并在物质分解转化及循环中起主要作用。不
同植物群落根际土壤中微生物总数与细菌均是黄顶
菊>狗尾草>苘麻>碱蓬,前者分别是 13 313.61、
7 699.33、6 519.75、4 623.47(×105个 /g干土);后
者分别是 132.15、76.49、64.56、45.84(×107个 /g
干土)。放线菌的数量是黄顶菊>苘麻>狗尾草>
碱蓬,分别是 94.64、57.15、46.97、35.28(×105个 /g
干土),可见黄顶菊的根系分泌物及凋落物等对细
菌和放线菌都有明显的促进作用,同时也暗示黄顶
菊根际土壤的生态环境更适宜这两类微生物生长。
真菌的数量是苘麻>碱蓬>黄顶菊>狗尾草,分别
是 65.80、41.73、39.28、33.41(×104 个 /g 干土 ),
说明黄顶菊入侵的土壤效应对真菌有一定的抑制作
用。
2.2 好氧性纤维素分解菌的数量差异。各植物群落
根际土壤中好氧性纤维素分解菌的数量是黄顶菊>
苘麻>碱蓬>狗尾草,分别是 36.81、 30.97、
24.55、15.72(×103MPN/g干土),原因是黄顶菊的
净初级生产力比其它植物强,使根部土壤中积累的
纤维物质更多,并为维素分解菌提供了更多的营养
所致。
3 讨论与结论
与本地植物相比,黄顶菊净初级生产力的大
小,凋落物及根分泌物的数量及质量等都不相同,
这样改变了输入土壤生态系统物质的质量、数量及
转化循环,进而改变土壤生态环境并使养分含量升
高或降低。土壤微生物依赖于土壤环境及营养生
存,故土壤环境异质性的综合效应最终导致微生物
的种群结构及数量分布的差异。
与 3种本地植物群落比较,入侵植物黄顶菊根
际土壤中的细菌、放线菌、好氧性纤维素分解菌的
数量最多,真菌的数量较少,说明黄顶菊入侵的土
壤效应对前 3者有明显的促进作用,对
真菌有抑制作用。总体上讲,入侵明显
增加了土壤微生物的数量。上述结果暗
示黄顶菊入侵也增加了土壤养分,土壤
养分与微生物多样性的提高可能是黄顶
菊成功入侵的重要因素之一。
053000 河北省衡水学院生命科学系
范玉贞
表 1 不同植物群落根际土壤微生物区系的数量
细 菌 放线菌 真 菌 好氧性纤维 微生物总数
植 物 素分解菌
(×107个 /g土) (×105个 /g土) (×104个 /g土) (×103 MPN /g土) (×105个 /g土)
黄顶菊 132.15 94.64 39.28 36.81 13 313.61
狗尾草 76.49 46.97 33.41 15.72 7 699.33
苘 麻 64.56 57.15 65.80 30.97 6 519.75
碱 蓬 45.84 35.28 41.73 24.55 4 623.47
试 验 研 究
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