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（责任编辑：高国赋）
银杉根际微生物群落结构初步研究
易思荣，肖 波，黄 娅，全 健，韩 风，韦中强，曹厚强
（重庆市药物种植研究所，重庆 408435）
摘 要：通过定点取样的方法对重庆市金佛山国家自然保护区内的银杉根际微生物的群落结构进行了初步研究。结果表明：银
杉根际微生物中的细菌在数量上比放线菌和真菌高 1个数量级，银杉的根际微生物在数量上至少较其他松科植物相差 1～2个数
量级；不论从类群数量还是个体数量上，银杉的根际微生物总量都远低于其他松科植物，这可能是导致银杉退化和生长不良的原
因之一。
关键词：银杉；根际微生物；群落结构
中图分类号：S791.19 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2012）19-0112-03
A Preliminary Study on Community Structure of
Rhizosphere Microorganisms of Cathaya argyrophylla
YI Si-rong, XIAO Bo, HUANG Ya, QUAN Jian, HAN Feng,
WEI Zhong-qiang, CAO Hou-qiang
(Chongqing Municipal Institute of Medicine Plantation, Chongqing 408435, PRC)
Abstract: The community structure of rhizosphere microorganisms of Cathaya argyrophylla was studied using the
method of fixed-point sampling. The results showed that among rhizosphere microorganisms of Cathaya argyrophylla, the
quantity of bacteria is one order of magnitude higher than that of actinomycetes and fungi; the quantity of rhizosphere
microorganisms of Cathaya argyrophylla is one order or two orders of magnitude less than that of the other Pinaceae
plants at least. Therefore, no matter it is from group numbers or from individual numbers, the total amounts of rhizosphere
microorganisms of Cathaya argyrophylla are much lower than the other Pinaceae plants, which may be one of the reasons
lead Cathaya argyrophylla to degradation and poor growth.
Key words: Cathaya argyrophylla; rhizosphere microorganisms; community structure
银杉（Cathaya argyrophylla）是我国特有的第三
纪孑遗植物。远在第三纪银杉的家族广布于北半球
的欧亚大陆，在第四纪发生的冰川袭击下，银杉才
在地球上几乎绝迹，仅在中国亚热带山地的局部
地区有零星残存。迄今为止，天然银杉林已在广
西、重庆、贵州和湖南 4 省区发现有分布，基本上
间断分布于大娄山、越城岭、八面山和大瑶山，其
垂直分布幅度较大，最低分布线为海拔 920 m，最
高分布线达 1 840 m。但高于 1 m的银杉个体总数
不超过 5 000棵[1]。
银杉起源古老，形态特别，对裸子植物中松科
的系统发育和进化的研究，以及古生物、古气候、古
地质和古生态方面的研究都有重要的科学价值，被
公认为当今世界最珍贵的植物之一，为我国国家一
级重点保护野生植物。银杉作为一种濒危植物，自
1955年被发现以来，即引起了国内外有关学者的
广泛关注和重视，在许多方面的研究都取得了重要
进展。近年来，随着对生物多样性保护的高度重视
和保护生物学学科的迅速发展，银杉再次受到世人
的关注，银杉种群的濒危机制、种群退化和未来命
运成为研究热点。本文在了解银杉种群退化的前提
收稿日期：2012-08-21
基金项目：重庆市自然科学基金项目（CSTC，2009BB5251）
作者简介：易思荣（1972-），男，四川达州市人，副研究员，主
要从事植物资源与生态等方面的研究工作。
湖南农业科学 2012，（19）：112~114，118 Hunan Agricultural Sciences
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2012.19.040
条件下致力于对金佛山国家级自然保护区分布的
银杉的根际微生物开展初步研究，以期掌握银杉根
际微生物的主要类群及其动态变化概况。
1 研究地区概况
金佛山国家级自然保护区位于重庆市南部南
川市境内（东经 106°54′～107°27′，北纬 28°46′～29°
38′），东接贵州省道真县，南邻贵州省正安县、桐梓
县，西连万盛区、綦江县、巴南区，北与涪陵接壤，最
高点为风吹岭，海拔 2 251 m，最低点在骑龙乡柏林
的鱼跳岩，海拔 340 m，相对高差 1 911 m，面积约 1
300 km2。金佛山属亚热带湿润季风气候区，全年气
候温和，四季分明，雨量充沛，既无严寒，又无酷署，
立体气候明显。年平均气温 8.3℃，极端低温-
14.4℃，极端高温 29.2℃，年平均降水量 1 395.5
mm，平均年日照时数 1 079.4 h。平均年≥10℃的活
动积温 5 435℃，相对湿度 90%。金佛山属贵州大
娄山东段的一条支脉，形成于燕山运动后期，其后
又受到喜马拉雅造山运动的影响，在长期的内外应
力的作用下，形成了深沟峡谷、峭壁悬崖和无数大
断层，山体主要由灰岩和石灰岩组成，局部地区分
布有玄武岩、页岩、砂岩及变质岩等，主要土壤类型
有黄壤、黄棕壤及少量亚高山草甸土[2-4]。
金佛山属于中国－日本森林植物亚区的华中
地区，位于我国三大特有现象中心之一的鄂西—
川东植物分布中心，从地理位置分析，它不仅位于
东西植物分布的交界地带，也处于南北植物分界
的边缘地区，是众多野生植物的自然分化中心或
分布中心[5-6]；另外由于金佛山处于亚热带湿润气候
区，长期受太平洋湿润季风气候的影响，生物气候
条件十分优越，再加之第四纪冰川运动时受到的影
响很小，使部分亚热带珍稀濒危植物得到保存、繁
衍和发展，故区内植物种类繁多，类型复杂多样，形
态特征各异，不同地质年代的植物和不同区系成分
的植物常常混合在一个植物群落里，珍稀、孑遗植
物也相当丰富，是我国不可多得的中亚热带植物集
中分布中心。
2 材料与方法
2.1 样品采集
根据金佛山自然保护区内银杉分布区的地形
地貌、海拔高度、自然植被等特征，选择 6处有代表
性的取样点设立标准样地。在各标准样地内选择标
准木 3株，在标准木下挖出表层（0～20 cm）细根（<5
mm），作为获取根际土壤的材料，同时按 S形在各
标准样地内布点（3～5点），取 0～20 cm非根际土
壤。将采集的土样放入已消毒的纸袋，封口并放入
消毒密闭的塑料袋，带回实验室立即进行检测和微
生物的分离培养。采样时间分别为 3月 13日、6月
20日、9月 18日和 12月 17日。
2.2 样品处理
称取一定量的银杉根条，置于装有定量无菌水
的容器中，振荡 15～20 min，洗下的土壤溶液即为根
际土壤悬液。用无菌镊子取出银杉根条，用滤纸吸
干表面水分称重，即可计算出根际土壤的重量。称
取一定量的非根际土，置于装有定量无菌水的容
器中，振荡 15～20 min制成非根际土悬液。从野外
采集回来未能及时处理的土壤样品保存于 4℃冰
箱中。
2.3 土壤 pH值和含水量测定
将采集回来的土样与水按照一定的比例混合
后用精密 pH计测定土壤 pH值。称取定量的新鲜
土壤置于金属容器称量，在恒温烘箱中烘干至恒重
后称重，计算土壤含水量。
2.4 菌株的分离和培养
采用稀释平板法分别测定不同取样点银杉根
际土悬液和非根际土悬液的细菌、真菌和放线菌数
量。真菌采用 PSA培养基，细菌采用 NA培养基，放
线菌采用改良高氏 1号培养基。各土壤溶液分别取
100 μL置于 PDA培养基平板中央，并使用无菌玻
璃棒均匀涂布，然后在不同条件下培养。细菌置于
37℃恒温培养箱中培养 3～4 d后计数，真菌置于
28℃恒温培养箱中培养 3～4 d后计数，放线菌置于
28℃恒温培养箱中培养 6～7 d后计数。再将获得的
菌株进行分离、纯化和编号，并接种于相应培养基
中继续培养，置于 4℃条件下保存，用于分类鉴定。
2.5 土壤微生物种群数量测定与分类鉴定
细菌、放线菌和真菌的活菌计数培养基分别为
牛肉膏蛋白胨培养基、高氏 1号琼脂培养基、孟加
拉红琼脂培养基，具体培养方法见参考文献[7]，并采
用 CFU（Colony Forming Unit）法进行计数。优势菌
株的分类鉴定遵循以生理生化特征为主，以形态结
构、菌落特征为辅的原则，依据经典的分类方法[8-10]
进行。
3 结果与分析
3.1 土壤 pH值和含水量检测
第 19期 易思荣等：银杉根际微生物群落结构初步研究 113
不同季节采集回来的土样需要及时进行检测，
将其与水按照 1:5的比例混合后用精密 pH计测定
土壤的 pH值。另称取各新鲜土样 10.0 g放入金属
容器中称重，再置于恒温烘箱中烘干至恒重后称
重，计算出土壤含水量。结果表明春、夏、秋、冬四季
银杉林地土壤的 pH 值分别为 6.74、6.93、7.03 和
6.83，土壤的含水量分别为 16.33%、12.23%、
10.76%和 14.56%。
3.2 根际微生物数量和组成
经过培养分离和鉴定，银杉根际微生物中细
菌、放线菌及真菌的数量分别细菌 7.35×105 cfu/g、
放线菌 7.65×104 cfu/g、真菌 1.11×104 cfu/g，分别占
根际微生物总量的 89.35%、9.30%和 1.35%，其中
细菌的数量最多，放线菌次之，真菌的数量最少，与
其他物种的根际微生物的分布规律相符合。表明细
菌在促进土壤 C、N、P等元素的转化及维持生态平
衡等方面发挥主导作用。
3.3 细菌的初步鉴定结果
从不同季节的银杉根际土壤中分离到的细菌
总计 4个属，共计 14株。其中，芽孢杆菌属（Bacil－
lus）8株、假单胞菌属（Pseudomonas）3株、微球菌属
（Micrococcus）2 株、土壤杆菌属（Agrobacterium）1
株，分别占细菌总株数的 57.14%、21.43%、14.29%
和 7.14%。土壤中芽孢型细菌的主要类群有巨大芽
孢杆菌（B．megaterium）、地衣芽孢杆菌（B．licheni－
formis）、蜡质芽孢杆菌（B．cereus）等。
3.4 放线菌的初步鉴定结果
从不同季节的银杉根际土壤中分离到的放线
菌分属 2个属，共计 12株。其中，链霉菌属（Strep－
tomyces）菌株有 8 株，分属 3 个种，即微白链霉菌
（S．albidus）4株、绿黄链霉菌（S．viridoflavus）3株、灰
色链霉菌（S．griseus）1 株，链霉菌属占总株数的
92.31%；诺卡氏菌属（Nocardia）有 1株，为绿色诺卡
氏菌（N. viridis），诺卡氏菌属占总株数的 7.69%。
3.5 真菌的初步鉴定结果
从秋季樟子松根际土壤中分离到的真菌分属
3个属，共计 10株。其中青霉属（Penicillium）有 5
株，木霉属（Trichoderma）3株，毛霉属（Mucor）有 2
株，分别占分离到的真菌总菌株数的 50%、30%和
20%。
4 小结与讨论
4.1 主要结果
通过对不同季节采集回来的银杉根际土样分
析检测，春、夏、秋、冬四季银杉林地土壤的 pH 值
分别为 6.74、6.93、7.03和 6.83，土壤的含水量分别
为 16.33%、12.23%、10.76%和 14.56%。
通过对银杉根际微生物的分离培养和鉴定，银
杉的根际微生物中细菌、放线菌及真菌的数量分别
细菌 7.35×105 cfu/g、放线菌 7.65×104 cfu/g、真菌
1.11×104 cfu/g，分别占根际微生物总量的 89.35%、
9.30%和 1.35%。
其中细菌总计 4个属，包括芽孢杆菌属、假单
胞菌属、微球菌属和土壤杆菌属，放线菌有链霉菌
属和诺卡氏菌属，真菌有青霉属、木霉属和毛霉属。
4.2 前期研究结果
前期研究中，针对银杉的根际微生物研究报道
极少，仅邢树堂等[11]报道了银杉外生菌根的观察方
法，且试验材料为银杉的种子，随后赵颖茹 [12]对广
西花坪自然保护区的两株银杉开展了根际土壤真
菌的分离与鉴定，而其他研究中主要集中于群落结
构与生长发育规律等方面[1,13-15]。
韩艳洁[16]对内蒙古大青山的几种乔木树种人
工林的根际微生物的数量和动态分布情况予以了
报道，结果表明人工油松林、人工落叶松林和天然
次生白桦山杨林的根际微生物的数量等级均达到
了 107 cfu/g以上；高明华等[17]从樟子松根际土壤中
分离到细菌 6属、放线菌 2属、真菌 3属，研究结果
表明各类群根际微生物数量均有明显的季节变化。
其他针对松科植物根际微生物的研究未见报道。
4.3 讨 论
研究结果表明银杉根际微生物中细菌在数量
基本上比放线菌和真菌高 1个数量级，说明在微生
物总体数量上细菌占绝对优势，银杉的根际微生物
在数量上至少较其他松科植物低 1～2个数量级，同
时不论从类群数量还是个体数量上，银杉的根际微
生物总量都不及其他松科植物丰富。
前期研究结果表明，细菌有利于促进土壤中有
机残体的分解和潜在养分的转化，提高土壤的供肥
能力，释放出的 CO2可供植物进行光合作用[18]。根际
微生物种类和数量越大，土壤微生物的活性越强，
越能促进植物的生长。另外土壤中的细菌产生的挥
发性物质能影响其他土壤微生物的生长，从而直接
影响了土壤微生物的群落结构[19]。由此笔者推测目
前各地普遍存在的银杉种群退化、个体生长缓慢、
种子自然萌发率低和成苗率低等现象，极有可能与
银杉的根际微生物群落结构密切相关，因此有必要
（下转第 118页）
第 19期湖南农业科学114
（上接第 114页）
在这方面开展更加深入的研究。
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第 19期湖南农业科学118