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Ecological distribution of soil microorganism in artificial greenbelt in hinterland of Takilimakan Desert and their relations with soil factors

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地土壤中微生物的生态分布及其与土壤因子间的关系



全 文 :塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地土壤中微生物的生
态分布及其与土壤因子间的关系 3
周智彬1 ,2 3 3  李培军2
(1 中国科学院新疆生态与地理研究所 ,乌鲁木齐 830011 ;2 中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 100015)
【摘要】 对咸水灌溉条件下的塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地土壤微生物的分布规律和环境因子对土壤微
生物分布的影响进行了研究. 结果表明 ,人工绿地建成后 ,土壤结构和养分状况得到改善 ,土壤微生物在时
间和地域分布上呈现明显的规律性. 土壤微生物区系组成中 ,细菌占绝对优势 ,放线菌次之 ,真菌最少 ;表
层微生物数量远多于下层土壤 ;林地外围距林缘近的土壤微生物数量较多 ,3 m 以外微生物数量已接近流
沙微生物量 ;3 类土壤微生物分布具有不同的季节性规律 ,且不同立地类型土壤微生物分布差异显著. 土
壤速效磷、速效氮、全 N 对微生物的分布有较大的直接作用 ,通径系数为 1. 01~2. 58. 速效磷2速效钾、有
机质2速效钾、速效氮2速效钾、速效氮2效磷速、有机质2速效磷、速效磷2速效氮、全 N2速效钾、速效钾2速效
磷、全 N2速效磷和含水量2速效氮之间的间接作用对微生物影响较明显 ,作用系数为 1. 37~2. 58 ,其余因
素的作用相对不显著.
关键词  塔克拉玛干沙漠腹地  土壤微生物  土壤因子  咸水灌溉
文章编号  1001 - 9332 (2003) 08 - 1246 - 05  中图分类号  S154. 37  文献标识码  A
Ecological distribution of soil microorganism in artif icial greenbelt in hinterland of Takilimakan Desert and
their relations with soil factors. ZHOU Zhibin1 ,2 ,L I Peijun1 (1 Xinjiang Institute of Ecology and Geography ,
Chinese Academy of Sciences , U rum uqi 830011 , China ;2 Institute of A pplied Ecology , Chinese Academy of
Sciences , S henyang 100015 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2003 ,14 (8) :1246~1250.
Studies on the distribution of soil microorganisms in the artificial greenbelt in hinterland of Takilimakan Desert
and the effects of soil features on the distribution showed that under saline water irrigation , the activities of soil
microorganisms increased sharply , and the soil structure and nutrient status were improved. Among soil microor2
ganisms , bacteria were predominant , actinomyces were the next , and fungi were the least . There were more
microorganisms in upper than in deeper soil layers. Soil microorganisms near shelter2forest had a higher activity ,
and their quantities over 3m from shelter2forest were almost equal to those in shifting sand. The quantities of soil
microorganisms varied with seasons , and there were distinct differences among different sites of forests. Among
the measured 11 soil factors , the interactions between pairs of soil available phosphorus2available potassium , or2
ganic matter2available potassium , available nitrogen2available potassium , available nitrogen2available phosphorus ,
organic matter2available phosphorus , available phosphorus2available nitrogen , total nitrogen2available potassium ,
available potassium2available phosphorus , total nitrogen2available phosphorus , and water contents2available nitro2
gen were significant , with the correlation coefficients of 1. 37~2. 58. The direct effects of available phosphorus ,
available nitrogen , and total nitrogen on the microbial quantity were significant , with the coefficient of 1. 01~
2. 58.
Key words  Hinterland of Takilimakan Desert , Soil microorganisms , Soil factors , Irrigating by salt water.3 国家重点基础研究发展规划项目 ( G1999043504) 和“西部开发科
技行动”资助项目 (2001BA901A35) .3 3 通讯联系人.
2002 - 03 - 15 收稿 ,2002 - 10 - 05 接受.
1  引   言
塔里木沙漠油田是 21 世纪我国石油生产的重
要战略接替区 ,由于地处塔克拉玛干沙漠腹地 ,风沙
危害严重. 为保障油田基地生产和生活顺利进行 ,
1994 年起建成人工绿地 35 hm2和 35. 2 km 的沙漠
公路防护林. 林地土壤在生物学、化学和物理学等因
素的长期作用下 ,流动沙丘逐渐发育成固定沙丘 ,风
蚀作用减弱 ,风沙土的理化性质逐渐发生变化 ,土壤
肥力提高[2 ] . 土壤微生物是生态系统中分解者亚系
统的主要组成部分 ,是土壤中最活跃的部分 ,对林木
根部营养有重要的意义 ,是影响土壤肥力的主要因
素之一. 研究不同林地土壤微生物的区系分布特征
和变化 ,对于评价防护林改土作用和指导维护人工
林持续发展具有重要意义[7 ] .
2  研究地区与研究方法
211  研究地区概况
塔克拉玛干沙漠腹地年平均气温 12. 4 ℃,一年中最热
月为 7 月份 ,平均气温 28. 2 ℃,最冷月为 12 月份 ,平均气温
- 8. 1 ℃,极端最高气温 45. 6 ℃,极端最低气温 - 22. 2 ℃.
应 用 生 态 学 报  2003 年 8 月  第 14 卷  第 8 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Aug. 2003 ,14 (8)∶1246~1250
年降水量 11. 05 mm ,年平均相对湿度 29. 4 % ,年蒸发为
3 638. 6 mm , 年平均风速 2. 5 m·s - 1 ,最大瞬时风速为 20. 0
m·s - 1 . 该地区地面景观为流动性高的复合沙垄 ,土壤特征
随地貌不同而有所差异 ,绝大部分为流动风沙土 ,盐分含量
为 1. 26~1. 93 g·kg - 1 ,在下层偶尔出现亚粘土 ,夹杂在风沙
土中间. 自然植被种类贫乏 ,群落结构简单 ,盖度极低 ,绝大
多数地区是不毛之地. 沙漠有植物 27 种 ,沙漠腹地仅有植物
9种. 防护林选用柽柳属 ( Tam arix ) 、沙拐枣属 ( Calligon2
um) 、梭梭 ( Haloxylorn am modendron) 3 类 27 种灌木 ,配置
方式为行间混交 ,株行距为 1 m ×1 m. 在丘间的粘土地 ,栽
种耐盐碱的梭梭和柽柳 ;在流沙地栽种具有良好固沙性能的
沙拐枣和梭梭. 灌溉方式采用滴灌. 灌溉井水矿化度 4. 08 g·
L - 1 .
212  研究方法
21211 供试土样  供试土样采自塔克拉玛干沙漠腹地塔中
石油前线指挥部中三点和塔中四联合站防护林地和绿地 ,采
用混合采样法 ,即在同一块样地内 ,按梅花型挖 5 穴混匀为
一土样 ,共取得土样 23 份 ,分属于 :1) 不同生长年限的绿地
和防护林土壤 ;2)不同立地类型防护林土壤 ;3) 同一地点不
同季节防护林土壤 ;4) 林地外围流沙 (对照区) ;5) 距防护林
不同距离的林缘土壤. 于 2001 年 4、6、8 和 10 月按 0~10、10
~25 和 25~50 cm 深度分层采样 ,去除植物根系和机械防
沙芦苇的碎屑 ,塑料袋包装 ,带回室内 5 ℃保存 ,进行各项测
定[11 ] . 供试土壤的基本情况见表 1.
21212  分析方法  土壤理化性质采用常规法测定[1 ] . 其
表 1  不同林地土壤的基本性质
Table 1 Characteristics of different forest soil
土样编
号 Serial No.
采样地点
Site
土壤因子 Soil factors
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11
1 防护林一期工程 The first stage of shelter belt engineering 1. 72 0. 24 0. 45 19. 98 7. 1 0 124. 5 1. 56 0. 35 5. 5 8. 70
2 防护林二期工程 The second stage of shelter belt engineering 1. 66 0. 11 0. 46 19. 37 6. 4 0 109. 6 1. 57 0. 55 3. 5 8. 95
3 中三点三角造林地 Sanjiao afforestaion field in Zhongsandian 1. 87 0. 34 0. 43 17. 33 2. 8 0 194. 0 1. 43 0. 32 0. 4 8. 45
4 中三点蔬菜地 Vegetation field in Zhongsandian 5. 43 0. 55 0. 54 16. 17 22. 8 97. 0 198. 9 1. 38 0. 86 5. 3 8. 25
5 中三点兰沙所苗圃 Lanshasuo nursery in Zhongsandian 2. 76 0. 14 0. 78 21. 54 12. 8 3. 7 119. 5 1. 40 0. 46 4. 0 8. 05
6 中三点油库苗圃 Youku nursery in Zhongsandian 2. 34 0. 12 0. 61 18. 03 5. 7 1. 2 124. 5 1. 47 0. 70 2. 7 8. 15
7 中三点生地所苗圃 Shengdisuo nursery in Zhongsandian 1. 99 0. 22 0. 51 17. 11 3. 6 0 129. 4 1. 41 0. 54 2. 2 8. 40
8 中三点沙丘 Drift sand in Zhongsandian 1. 04 0. 07 0. 26 16. 89 4. 2 0 177. 9 1. 66 1. 85 0. 3 9. 30
9 联合站沙丘 Drift sand in Zhongsandian 1. 01 0. 06 0. 29 17. 01 3. 2 0 148. 9 1. 66 1. 78 0. 3 9. 10
X1 :有机质 Organic matter ( %) ; X2 :全 N Total nitrogen ( %) ; X3 :全 P Total phosphorus( %) ; X4 :全 K Total postassium( %) ; X5 :速效氮 Available nitrogen ( ‰) ; X6 :
速效磷 Available phosphorus( ‰) ; X7 :速效钾 Available postassium( ‰) ; X8 :容重 Bulk density (g·cm - 3) ; X9 :含盐量 Salt contents(g·kg - 1) ; X10 :含水量 Water con2
tents( %) ; X11 : PH.
中 ,土壤有机质用重铬酸钾氧化法 ,全 N 含量用半微量凯氏
定氮法 ,全 P 含量用钼锑钪法 ,全 K用火焰光度计法 ,土壤容
重用环刀法 ,土壤含盐量用残渣烘干法和电导法测定. PH 值
用酸度计法. 土壤微生物中细菌数测定用肉膏蛋白胨琼脂平
板表面涂抹法 ,真菌数用马丁培养基平板表面涂抹法 ,放线
菌数用高泽 1 号合成培养基平板表面涂抹法 [8 ] .
3  结果与分析
311  土壤中微生物的数量及区系组成
  塔克拉玛干沙漠腹地塔中四联合站防护林一期
工程、二期工程、中三点三角造林地、蔬菜地、兰沙所
苗圃、油库苗圃、生物地理研究所苗圃的所有样地剖
面中 ,土壤细菌、放线菌和真菌数量自上而下急剧减
少 , 表层土壤微生物数量最多 (表 2) . 这是因为表层
土壤有机质较为丰富 ,土壤结构疏松 ,为微生物活动
提供了良好的营养和通气条件 ;表层土壤与空气热
交换 ,其土壤热值状况比下层好 ,利于微生物生长繁
殖.在各层土壤中 ,3 大类群土壤微生物中细菌含量
几乎均高于 95 % ,微生物中的细菌数量最多 ,放线
菌次之 ,真菌最少 ,可见防护林土壤微生物主要由细
菌组成. 塔里木沙漠公路防护林土壤微生物的生态
分布与各类微生物的生物学特性有关. 一般情况下 ,
细菌喜欢湿润 ,能耐受低氧水平 ;真菌耐干 ,不能耐
受低氧水平 ;放线菌具有喜热耐旱的特性 ,只有当各
类微生物竞争的压力减少时才出现 ,因而在灌溉条
件下防护林各层土壤真菌和放线菌都很少.
312  不同立地类型林地土壤微生物的分布
  塔里木沙漠公路横穿塔克拉玛干沙漠 ,地形地
貌和土壤条件复杂多样. 沙漠腹地防护林建成后 ,林
地土壤条件得到改善 ,流动风沙土开始成土过程 ,不
同立地条件林地土壤微环境产生变化[6 ,10 ] . 从微生
物总数来看 (表 2) ,依次是粘土地 > 平沙地 > 沙垄
背风面 > 板结沙地 > 沙垄迎风面 > 沙垄顶 > 流沙
地. 粘土地微生物总数是平沙地和沙垄背风面的3. 2
和 3. 5 倍 ,是板结沙地和沙垄迎风面的 7. 9 和 8. 2
倍 ,是沙垄顶部的 19. 8 倍 ,流沙地的 43 倍. 这可能
与土壤养分含量有关. 除平沙地表层土壤微生物数
量最多以外 ,各种立地类型防护林土壤微生物的最
大数量出现在中下层土壤. 这是因为在沙垄顶部、沙
垄迎风面和背风面 ,客沙在防护林作用下经常在林
内堆积 ,使林内微生物活跃区域出现在中下层 ;板结
沙地表层坚实 ,土壤通气条件差 ,不利于土壤微生物
74218 期     周智彬等 :塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地土壤中微生物的生态分布及其与土壤因子间的关系                
的生长 ;粘土地表层伏沙 ,下层为粘土 ,土壤养分含
量高 ,土壤微生物活跃. 从微生物区系组成来看 ,细
菌数量的分布为粘土地 > 平沙地 > 沙垄背风面 > 板
结沙地 > 沙垄迎风面 > 沙垄顶 > 流沙地 ,放线菌为
沙垄顶 > 沙垄迎风面 > 平沙地 > 沙垄背风面 > 板结
沙地 > 粘土地 > 流沙地 ,真菌分布为沙垄顶 > 平沙
地 > 沙垄迎风面 > 沙垄背风面 > 板结沙地 > 粘土地
> 流沙地. 3 大类群的微生物中以细菌数量最多 ,各
层中所占微生物总数比例几乎均超过 90 % ,其次是
放线菌 ,最少是真菌.
表 2  不同立地条件林地土壤微生物的数量分布
Table 2 Quantitative distribution of soil microorganisms of forest in different conditions of site
土样编号
Serial No.
采样地点
Site
土壤深度
Depth
(cm)
细菌 Bacteria
数量 No.
( ×105 ind·g - 1)
%
放线菌 Actinomyces
数量 No.
( ×103 ind·g - 1)
%
真菌 Fungi
数量 No.
( ×102 ind·g - 1)
%
微生物总数
Total number
of microbes
( ×105 ind·g - 1)
10 沙垄顶 0~10 1. 4 73. 7 50 26. 3 37 < 0. 1 1. 9
Top of sand dune 10~25 2. 0 97. 6 4. 5 2. 1 3. 3 0. 3 2. 1
25~50 0. 3 98. 3 0. 5 1. 7 0. 5 < 0. 1 0. 3
11 沙垄迎风面 0~10 1. 3 90. 9 13 8. 1 - < 0. 1 1. 4
Windward of sand dune 10~25 5. 7 99. 6 1. 5 0. 4 2. 0 < 0. 1 5. 7
25~50 3. 2 95. 8 12 3. 6 15 0. 6 3. 3
12 沙垄背风面 0~10 2. 8 93. 3 19 6. 3 5. 0 0. 4 3. 0
Leeward of sand dune 10~25 3 98. 2 5. 5 1. 8 0. 3 < 0. 1 3. 1
25~50 18 99. 9 1. 5 0. 1 - < 0. 1 18. 0
13 平沙地 0~10 13 99. 4 7. 5 0. 6 3. 0 < 0. 1 13. 1
Smooth sand 10~25 8. 0 96. 1 31 3. 7 12 0. 2 8. 3
25~50 5. 0 97. 6 12 2. 3 0. 5 0. 1 5. 1
14 粘土地 0~10 12 99. 5 5. 5 0. 5 4. 0 < 0. 1 12. 1
Clay 10~25 23 99. 8 3. 5 0. 2 - < 0. 1 23. 0
25~50 50 100 1. 0 0 - < 0. 1 50. 0
15 板结沙地 0~10 2. 0 98. 7 2. 3 1. 1 2. 5 0. 2 2. 0
Hard sand 10~25 7. 5 99. 7 2. 5 0. 3 0. 5 < 0. 1 7. 5
25~50 1. 2 95. 5 5. 5 4. 4 1. 8 0. 1 1. 3
313  林缘土壤微生物的数量及区系组成
  对塔里木沙漠公路生态防护林平缓沙地林地外
围距林地不同距离土壤微生物进行分析 (表 3) ,发
现距林带 500 cm 以内 ,土壤微生物的数量随距离增
加而显著减少 ,距林地 300 cm 处土壤微生物的数量
接近流动沙地数量. 在林缘没有发生林带的所谓“胁
地”效应. 这可能与极端环境条件下植物根系生物量
较小 ,根系间竞争较弱有关. 距林带 50、100、150、
200、250 和 300 cm 处 0~25 cm 土层内 1 g 干土细
菌个数分别为 3. 6 ×106 、、2. 2 ×106 、9. 5 ×105 、5. 2
×105 和 7. 3 ×104 个 ,而 300、400 和 500 cm 处为
2. 0 ×104 、2. 1 ×104 和 1. 6 ×104 个 ,接近流动沙地
细菌个数 1. 1 ×104 个 ,仅为 50 cm 处的 0. 4 %~
0. 6 %. 放线菌和真菌也表现出相同的规律. 这是由
于微生物的活性与树木根系活动正相关 ,同时还与
土壤含水量正相关和土壤盐分含量负相关[4 ,9 ] .
314  季节变化对土壤微生物数量及其区系组成的
影响
  不同的微生物类群季节变化存在显著差
异[4 ,11 ] .塔里木沙漠公路生态防护林二期工程平沙
地各层土壤真菌的菌量在春季处在高峰 ,夏季处于
低谷 ,秋季生物活性开始回升 (图 1) . 放线菌生长高
峰是夏季 ,春季和秋季处于生长的低谷 (图 2) . 细菌
类群夏季有生长高峰 ,秋季生长最缓慢 (图 3) . 这与
科尔沁沙地土壤微生物类群的季节变化规律有明显
图 1  不同土层真菌的季节动态
Fig. 1 Seasonal variation of fungi quantity in different soil layer.
图 2  不同土层放线菌的季节动态
Fig. 2 Seasonal variation of actinomyces quantity in different soil layer.
8421 应  用  生  态  学  报                   14 卷
图 3  不同土层细菌的季节动态
Fig. 3 Seasonal variation of bacteria quantity in different soil layer.
的差别 ,可能与塔克拉玛干沙漠的气候和环境条件
及绿地咸水灌溉等有关[11 ] . 由于细菌类群数量在各
土层中占微生物总数比例均高于 95 % ,因此微生物
类群季节变化实际上由细菌类群的变化决定. 微生
物类群季节动态与各类群微生物生物学特性和防护
林水热状况随季节变化有关[4 ] . 6 月份 ,植物生长迅
速 ,根系活动旺盛 ,有利于土壤微生物的生长. 在此
期间 ,气温上升 ,植物需水量增加 ,灌溉周期缩短 ,灌
溉量增加 ,土壤湿润 ,促进细菌生长. 春、秋季气温
低 ,植物处于休眠状态或生长缓慢 ,根系活动迟缓 ,
灌溉量较小或不灌溉 ,土壤含水量较低 ,细菌的生长
受到抑制. 放线菌具有喜热耐旱的特性 ,6 月的高温
促进了其生长 ,形成了夏季生长高峰 ,春秋的低温减
缓其生长. 真菌的季节动态却恰恰相反 ,春秋的较小
灌溉量或不灌溉 ,使土壤通透性增强 ,有利于其生长
繁殖 ,夏季的频繁大量灌溉 ,使土壤处于低氧水平 ,
表 3  距林地不同距离处土壤微生物分布
Table 3 Quantitative distribution of soil microorganisms of different distance from shelter2forest
土样编号
Serial No.
距林地
直线距离
Distance
(cm)
细菌 Bacteria
数量 No.
( ×105
ind·g - 1)
%
放线菌 Actinomyces
数量 No.
( ×103 ind·g - 1) %
真菌 Fungi
数量 No.
( ×102 ind·g - 1) %
微生物总数
Total number
of microbes
( ×105 ind·g - 1)
16 50 360 99. 4 21 0. 6 5. 3 < 0. 1 362. 2
17 100 220 99. 5 11 0. 5 3. 5 < 0. 1 221. 1
18 150 95 98. 6 13 1. 3 2. 7 0. 1 96. 3
19 200 52 98. 3 8. 6 1. 6 1. 4 0. 1 52. 9
20 250 7. 3 88. 7 9. 2 11. 2 2. 3 0. 1 8. 2
21 300 2. 0 79. 3 5. 1 20. 2 1. 1 0. 5 2. 5
22 400 2. 1 83. 8 4. 0 16. 0 0. 6 0. 2 2. 5
23 500 1. 68 3. 9 3. 0 15. 7 0. 8 0. 4 1. 9
抑制真菌生长.
315  环境因子与土壤微生物生态分布的关系
  通过对 9 个不同样地剖面的土壤微生物数量分
析以及对沙地 11 种土壤因子的测定 (表 1) ,利用通
径系数分析环境因子对土壤微生物分布的作用[4 ] .
其中 ,将 11 种环境因子和微生物量分别看作是影响
微生物分布的原因因素 ( x i) 和结果因素 ( y) ,利用
通径分析的计算程序[12 ] ,建立变量间的相关系数矩
阵 (表 4) . 将表 4 的数据代入 (1) ,求出 p iy (表 5) . 其
中 ,piy 为原因因素 ( x i) 对结果因素 ( y) 作用的通径
系数 ,表示 x i 对 y 的直接影响力.
1 r12 r13 . . . r1 ( n - 1) r1 n. . . r1 n
r21 1 r23 . . . r2 ( n - 1) r2 n. . . r2 n
. . . . . . . . .. . . . . .
rm1 rm2 rm3 . . . rm ( n - 1) 1. . .m ( n - 1)
piy
p2 y
. . .
pny
=
r1 y
r2 y
. . .
rny
  D iy = piy . rij (1)
  土壤速效磷对微生物的分布直接作用最大 ,其
余依次为速效氮、全 N、全 K、土壤有机质、土壤容
重、速效钾、土壤含水量、土壤 PH 值、全 P 和土壤含
盐量. 将表 4 和 5 的数据代入 (2) 式 ,求出原因因素
( x i)对结果因素 ( y)作用的间接系数 D iy (表 6) . 土
壤有机质主要通过速效钾、速效磷、全 P 和全 N 对
微生物的分布起间接作用 ;全 N 主要通过速效钾、
速效磷、全 P 和土壤有机质起间接作用 ;全 P 主要
通过速效磷、全 N 和速效磷起间接作用 ;全 K 主要
通过速效钾和速效磷起间接作用 ;速效氮主要通过
速效钾、速效磷、全 N 和土壤有机质起间接作用 ;速
效磷主要通过速效钾、速效氮、土壤有机质和全 N
起间接作用 ;速效钾主要通过速效磷、全 K 和速效
氮起间接作用 ,其余因素的间接作用见表 6. 以 Diy
的绝对值表示各间接作用对微生物分布的相对重要
图 4  土壤因子对土壤微生物作用的通径分析
Fig. 4 Path analysis of effects of soil factors on soil microorganism.
94218 期     周智彬等 :塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地土壤中微生物的生态分布及其与土壤因子间的关系                
性. 大小顺序是 :速效磷2速效钾 > 有机质2速效钾 >
速效氮2速效钾 > 速效氮2速效磷 > 有机质2速效磷 >
速效磷2速效氮 > 全 N2速效钾 > 速效钾2速效磷 > 全
N2速效磷 > 含水量2速效氮 ,其余不明显. 各间接作
用中 ,养分间的间接作用较为明显 ,这可能与沙地贫
瘠的土壤条件有关. 根据通径分析结果 ,画出环境因
子对微生物分布影响的通径分析图 (图 4) .
表 4  土壤微生物量与土壤环境因素间的相关系数矩阵
Table 4 Matrix of correlation coeff icients among microbial quantity
and soil factors
变量
Variable X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 y
X1 1. 00 0. 81 0. 51 - 0. 15 0. 93 0. 92 0. 36 - 0. 72 - 0. 29 0. 63 - 0. 65 0. 35
X2 1. 00 0. 83 0. 24 0. 73 0. 55 0. 18 - 0. 86 - 0. 53 0. 55 - 0. 91 0. 74
X3 1. 00 0. 61 0. 47 0. 15 - 0. 36 - 0. 77 - 0. 67 0. 58 - 0. 88 0. 88
X4 1. 00 0. 02 - 0. 41 - 0. 69 - 0. 11 - 0. 52 0. 46 - 0. 28 0. 53
X5 1. 00 0. 90 0. 29 - 0. 52 - 0. 15 0. 71 - 0. 48 0. 35
X6 1. 00 0. 55 - 0. 44 0. 01 0. 49 - 0. 32 0. 03
X7 1. 00 - 0. 12 0. 31 - 0. 29 0. 09 - 0. 30
X8 1. 00 0. 71 - 0. 43 0. 93 - 0. 54
X9 1. 00 - 0. 56 0. 69 - 0. 33
X10 1. 00 - 0. 48 0. 31
X11 1. 00 - 0. 76
y 1. 00
Y:土壤微生物的数量 Quantity of soil microorganisms.
表 5  土壤因子对微生物量的通径系数
Table 5 Path coeff icients bet ween microbial quantity and 11 soil factors
P1 y P2 y P3 y P4 y P5 y P6 y P7 y P8 y P9 y P10 y P11 y
0. 62 1. 01 0. 09 - 0. 90 1. 92 - 2. 58 - 0. 43 0. 57 - 0. 06 - 0. 37 - 0. 15
表 6  土壤因子对微生物数量分布的间接作用
Table 6 Indirect effects of 11 soil factors on microbial quantity
变量
Variable X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11
X1 0. 62 0. 82 0. 05 0. 14 1. 80 - 2. 38 - 0. 16 - 0. 41 0. 02 - 0. 23
X2 0. 50 1. 01 0. 08 - 0. 21 1. 41 - 1. 43 - 0. 08 - 0. 49 0. 03 - 0. 20
X3 0. 32 0. 83 0. 09 - 0. 55 0. 91 - 0. 39 0. 16 - 0. 44 0. 04 - 0. 21
X4 - 0. 09 0. 24 0. 06 - 0. 91 0. 03 1. 06 0. 30 - 0. 06 0. 03 - 0. 17
X5 0. 58 0. 74 0. 04 - 0. 01 1. 92 - 2. 32 - 0. 13 - 0. 30 0. 01 - 0. 26
X6 0. 57 0. 56 0. 01 0. 37 1. 72 - 2. 58 - 0. 24 - 0. 25 0 - 0. 18
X7 0. 22 0. 18 - 0. 03 0. 63 0. 56 - 1. 43 - 0. 43 - 0. 07 - 0. 01 0. 11
X8 - . 045 - 0. 89 - 0. 07 0. 1 - 0. 99 1. 14 0. 05 0. 57 - 0. 04 0. 16
X9 - 0. 18 - 0. 54 - 0. 06 0. 47 - 0. 30 - 0. 04 - 0. 13 0. 40 - 0. 06 0. 21
X10 0. 39 0. 56 0. 05 - 0. 42 1. 37 - 1. 26 0. 13 - 0. 25 0. 03 - 0. 37
X11 - 0. 40 - 0. 91 - 0. 08 0. 25 - 0. 91 0. 82 - 0. 04 0. 53 - 0. 04 0. 18
4  结   论
  塔里木沙漠公路防护林和人工绿地建成后 ,风
沙土的性质和结构得到改善 ,微生物的数量显著增
加. 在土壤微生物区系组成中 ,细菌占绝对优势 ,放
线菌次之 ,真菌最少. 表层微生物数量远多于下层土
壤. 水平分布上 ,距林地越近土壤微生物活性越强. 3
m 以外土壤微生物数量已接近流沙中微生物数量.
由于林地水热条件的季节变化 ,土壤微生物数量表
现季节性规律. 真菌在春季存在生长高峰 ,夏季处于
低谷 ,秋季生物活性开始回升 ,放线菌的生长高峰是
夏季 ,春季和秋季放线菌处于生长的低谷. 细菌类群
夏季有生长高峰 ,秋季生长最慢. 不同立地条件林
地 ,土壤微生物分布差异明显. 从微生物数量来看 ,
排列顺序为粘土地 > 平沙地 > 沙垄背风面 > 板结沙
地 > 沙垄迎风面 > 沙垄顶 > 流沙地 ,除平沙地表层
土壤微生物数量最多以外 ,各种立地类型防护林土
壤微生物的最大数量出现在中下层土壤.
  各土壤因子中 ,以速效磷、速效钾、全 N、全 K
和土壤有机质对微生物的数量分布直接作用较大 ,
其中速效磷的作用最大 ,速效磷和速效钾的相互作
用对微生物的数量分布最关键. 这反映了该地区土
壤中速效磷匮乏 ,林地管理中应增施磷肥 ,改良土
壤 ,提高林地生产力.
参考文献
1  Agricultural Chemistry Professional Committee ,Soil Science Soci2
ety of China (中国土壤学会农业化学专业委员会) . 1984. The
Conventional Anal sis Methods of Soil Agricultural Chemistry. Bei2
jing : Science Press. (in Chinese)
2  Cheng Z2C(陈祝春) . 1989. Activities of soil enzymes in sand dune crust
of different zones. Desert Res (中国沙漠) ,9 (1) :86~91(in Chinese)
3  Cheng Z2C (陈祝春) . 1995. The biological characteristic of af2
forested sand dune in southwestern Horqin sandy land of semiarid
zone. Desert Res (中国沙漠) ,15 (3) :283~287 (in Chinese)
4  Chen S(陈 珊) . 1995. Seasonal variation in the biomass of decom2
poser microbes and its relationship to soil habitat in the Ley m us
Chinensis grassland in northeast China. Acta Ecol S in (生态学报) ,
15 (1) :91~94 (in Chinese)
5  Lu G2F (吕桂芬) . 1999. The preliminary study on seasonal dy2
namics of soil microbe in Horqin sandy land. Desert Res (中国沙
漠) ,19 (1) :107~109 (in Chinese)
6  Rao AV , Venkateswarlu B. 1983. Microbial ecology of the soil of
Indian Desert . A gric Ecosyst Envi ron ,10 (4) :361~370
7  Shen H(沈 慧) ,Jiang F2Q (姜凤歧) . 1999. Benefit evaluation on
water and soil conservation forest —A review. Chin J A ppl Ecol
(应用生态学报) ,10 (4) :492~496 (in Chinese)
8  The Department of Microorganism , Institute of Soil Science ,Chi2
nese Academy of Sciences ,Nanjing(中国科学院南京土壤研究所
微生物室编) . 1985. The Research Methods on Soil Microorgan2
ism. Beijing : Science Press. (in Chinese)
9  Wang L2C(王龙昌) .1998. Effect of water and salt contents on soil microor2
ganism. Reclamation Paddy Planting(垦殖与稻作) ,(3) :40~43(in Chi2
nese)
10 Zak Donald R ,Tilman D. 1994. Plant production and soil microorganisms in
alter succession ecosystems: A continental2scale study. Ecology , 75(8) :2333
~2347
11  Zhang P(张 萍) , Guo H2J (郭辉军) . 1999. Ecological distribution and
biochemical properties of soil microorganisms in Gaoligong Mountains.
Chin J Appl Ecol (应用生态学报) ,10(1) :74~78(in Chinese)
12  Zhang X2Z(张贤珍) . 1990. Accounting and Calculating Procedure
of BASIC Language on Agricultural Data. Beijing : Agricultural
Press. 493~496 (in Chinese)
作者简介  周智彬 ,男 ,1969 年生 ,博士生 ,副研究员 ,主要
从事植物生态学方面研究及荒漠化治理工作 ,已发表文章多
篇. E2mail :zzb4181 @sina. com
0521 应  用  生  态  学  报                   14 卷