全 文 ：天津东郊盐碱土微生物分布及土壤酶活性*
靳素英　崔明学　蔺继尚　(中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳 110015)
Distribution of microorganisms in saline-alkali soil at eastern suburbs of Tianjin and ac-
tivity of soil enzyme. Jin Suy ing , Cui M ingxue and L in Jishang ( I nstitute of App lied E col-
ogy , A cademia Sinica, Shenyang 110015) . -Chin. J . App l. Ecol. , 1996, 7( sup. ) : 139～
141.
The study show s that the quantity of soil micr oo rg anisms and the activity o f so il enzymes
ar e related with cr op kind and soil or ganic matt er content. R ice so il has the highest quan-
tit y o f micro or g anisms, and herbage so il has the low est one. The number o f micr oo rg an-
isms is much higher in 0～10cm t han in 20～30cm so il layer . P ro tease and urease have a
much higher a ct ivity in rice soil than in beer, herbage and wheat soils. Catalase act ivity is
the highest in beer soil, but t he lowest in herbage soil.
Key words　So il micr oo rg anism, So il enzyme act ivity , Saline-alka li so il.
　　* 中丹合作研究项目“诺和诺德发酵残渣土地处理
与农业利用研究”部分内容.
1996年 2月 9日收到, 5月 18日改回.
1　引　　言
土壤微生物是生态环境的一个重要组成部
分, 它不仅处在物质分解者的地位, 而且还起着部
分生产者的作用. 微生物在土壤中繁殖快, 数量
大, 代谢能力较强, 对土壤有机质的降解转化、无
机物质的转化和分子态氮的固定及对植物营养和
土壤肥力保持有重要作用, 土壤中微生物类群、数
量、分布及主要土壤酶活性是综合评价土壤生态
环境质量的一项重要指标. 本文对天津市东郊盐
碱土微生物组成、土壤酶活性做了大量重点研究,
以揭示该地区土壤微生物特征和土壤酶与植被类
型和土壤有机质含量的关系, 为生化污泥(生物肥
料)的合理施用提供科学依据.
2　材料与方法
2. 1　供试土样
1995年 4 月中旬, 按照土壤自然剖面层次取
1～3 层, 取样土层分别为 0～10、10～20、20～30
cm, 每块样地的每个土层的样品为 3 个取样点的
混合样, 共 12 个样品,装于经灭菌的土袋, 新鲜样
品用于微生物分析, 风干土壤样品用于测定有机
质含量、pH 值和酶活性, 样地和土样的一些基本
特性列于表 1.
2. 2　土壤 pH、有机质的测定
用电位法测定土壤 pH 值, 用重铬酸氧化法
测定土壤中有机质的含量[ 2] .
2. 3　土壤微生物类群的测定[2]
采用系列稀释法计数, 细菌计数用牛肉膏蛋
白胨培养基; 放线菌用改良高氏 1 号培养基 (每
300 ml培养基加入 3%重铬酸钾 1 ml, 以抑制细
菌和霉菌的生长) ; 真菌用马丁氏培养基(每 1000
ml加 1% 孟加拉红水溶液 3. 3 m l, 100 ml培养基
中加 1%链霉素 0. 3 ml) ;非共生固氮细菌用无氮
Ashby 培养基, 硝化细菌用亚硝酸细菌培养基,以
硫酸铵为 N 源 ,用格利斯试剂检测亚硝酸是否产
生反硝化细菌, 用奈式试剂及格利斯试剂检测是
否有氨和 NO 2- ,以检测反硝化作用.
2. 4　土壤酶活性的测定
过氧化氢酶活性用高锰酸钾滴定法测定, 蛋
白酶活性用青色溶液比色法测定, 脲酶活性用靛
酚比色法测定[ 3] .
3　结果与讨论
3. 1　不同植被土壤微生物组成与数量
应 用 生 态 学 报　1996 年 6 月　第 7 卷　增　刊　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , June1996, 7( sup. )∶139～141
表 1　天津东郊地区不同植被类型土壤的基本性质
Table 1 Basic properties of different vegetation soi l at eastern subsurbs of Tianjin
采样地点
Site
海 拔
Alt itude
(m )
植被类型
Vegetation
types
腐殖质* Humus ( % )
C N C /N
土层
S oil
h orizon
深度
Dep th
( cm)
pH 有机质含量( % )
Organic mat ter
conten t
总盐量( % )
T otal s al t
content
辛庄 1. 5～3 水稻 1. 466 0. 224 6. 544 A1 0～10 8. 15 1. 327 0. 123
Xin zhuang Rice AB 10～20 8. 03 1. 051 0. 228
AC 20～30 8. 12 1. 010 0. 321
双闸 1. 5～3 小麦 1. 019 0. 143 1. 125 A1 0～10 8. 20 1. 267 0. 156
Shu angzha Wheat AB 10～20 8. 17 0. 872 0. 178
AC 20～30 8. 11 1. 051 0. 211
双闸 1. 5～3 甜菜 1. 102 0. 167 0. 850 A1 0～10 8. 02 1. 428 0. 105
Shu angzha Beer AB 10～20 8. 10 2. 105 0. 178
AC 20～30 8. 21 1. 478 0. 210
双闸 1. 5～3 牧草 1. 144 0. 167 0. 850 A1 0～10 8. 21 1. 478 0. 138
Shu angzha Herbage AB 10～20 8. 19 1. 511 0. 205
AC 20～30 8. 10 1. 027 0. 210
* 腐殖质中的 C、N 含量为 0～30cm 土层中含量的平均值.
　　同一生态类型的土壤, 由于植被类型的不同,
导致土壤养分的变化和土壤盐分的改变, 因而在
土壤微生物组成和数量上表现出明显的差异[ 5] .
试验结果表明, 4 种不同植被的土壤中微生物组
成和数量存在较大的差异, 以水稻草甸土微生物
数量为最多, 高达 2. 75×109 个· g- 1土, 其次是
种植甜菜土壤, 为 2. 2×109个·g- 1干土, 种植小
麦的土壤为 1. 8×109 个·g - 1干土, 种植牧草土
壤为 1. 98×109 个· g- 1干土. 在数量上, 细菌是
土壤中微生物的主体(表 2) , 分析各种土壤不同
生理类型细菌的组成可以看出 ,氨化细菌和非共
生固氮菌为主要细菌类群, 在 4 种土壤中均约为
108个·g - 1干土, 在适宜条件下,非共生固氮细菌
每消耗 1 g 碳水化合物可固定约 3～10 mg N ,氨
化细菌类群参与土壤中有机态氮转化为氨的过
表 2　天津市东郊土壤微生物主要类群数量(× 107·
g- 1干土) *
Table 2 Quantity of maj or groups of soi l microorganisms
at eastern subsurbs of Tianjin(×107CFU·g- 1 dry soi l)
植　被
Vegeta-
t ion type
微生物
总数1)
细菌
Bacteria
数量
No.
%
放线菌
Acrinomycetes
数量
No.
%
真菌
Fun gi
数量
No.
%
水稻 275 250 90. 9 24 8. 73 1 0. 36
Rice
小麦 198 140 70. 07 57 28. 89 1 0. 37
Wheat
甜菜 202 170 84. 1 32 15. 84 9 0. 44
Beer
牧草 187 160 85. 6 27 14. 44 7 0. 37
Herb age
* 土壤为盐化草甸土 Soil type is s al ine meadow soil.下
同. T he s am e below .
1) T otal n umbers of microor ganisms.
程, 由此为植物和一些异养微生物的繁殖创造了
良好的营养条件[ 5] . 在水稻田中以嫌气性细菌为
主, 特别是嫌气性反硝化细菌的数量明显高于旱
田土,其原因在于水稻田湿度大 ,通气不良, 并有
可溶性有机物质存在, 使得嫌气性细菌的繁殖和
活动加强. 在 4 种盐碱土中, 反硝化细菌数量较
高, 这与该菌生长的最适酸碱度为中性或偏碱性
有关; 而亚硝化细菌的数量则较低(表 3) .
3. 2　土壤微生物的垂直分布
表 3　几种主要生理类型细菌数量分布(个·g- 1干土)
Table 3 Quantity of several physiological types of bacte-
ria in soil ( CFU·g- 1 dry soi l)
植 被
Vegeta-
t ion
type
氨化细
菌1)
(×106)
Ⅰ Ⅱ
亚硝化
细菌2)
(×104)
Ⅰ Ⅱ
反硝化
细菌3)
(×106)
Ⅰ Ⅱ
非共生
固氮菌4)
(×107)
Ⅰ Ⅱ
水稻 2 109 4. 5 6. 5 0. 5 9. 06 1. 5 15
Rice
小麦 403 3. 3 9. 5 4. 5 3. 2 0. 3 14 0. 5
Wheat
甜菜 323 2. 3 7. 2 0. 6 3. 2 0. 5 27 1. 1
Beer
牧草 106 6. 7 3. 3 0. 11 5. 0 1. 0 12 0. 8
Herbage
1 ) Ammonium oxidizers, 2) Nit rit e oxidizers, 3) Denit ri-
f iers , 4) Non symbiot ic nit rogen fixat ion.
Ⅰ.需氧型 Aerobic,Ⅱ.厌氧型 Anaerobic.
　　土壤徽生物的垂直分布受土壤理化特性和土
壤营养状况的制约, 随着土层的加深, 温度的下
降, 不适合大多数微生物生长繁殖, 土壤有机质和
N 也随着土层深度而减少, 0～10cm 层正是植物
根系布区, 土壤疏松,通气性好,营养丰富 ,因而土
壤微生物相对增多, 这种规律具有普遍性(表 4) .
3. 3　不同植被土壤中土壤酶活性
140 应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　7卷
表 4　不同土壤剖面中微生物数量(×107·g- 1干土)
Table 4 Quanti ty of microorganisms in di fferent soi l
profi les(×107CFU·g- 1 dry soil)
植　被
Vegetat ion type
土层 Soil horiz on ( cm)
0～10 10～20 20～30
水稻 Rice 255 34 0. 6
小麦 Wheat 180 23 0. 9
甜菜 Beer 177 36 0. 8
牧草 Herbage 172 20 0. 2
　　土壤酶主要来源于微生物细胞、动物和植物
残体. 土壤中有机物质的降解,主要由有代谢活性
的微生物细胞来完成, 但土壤酶也起着十分重要
的作用,尤其在有机残体的分解和某些无机化合
物转化的初始阶段, 以及在不利于微生物生长繁
殖的环境条件下, 土壤酶有它不可忽视的作
用[ 3～5] .
天津市东郊不同土壤中过氧化氢酶活性以种
植甜菜的盐化草甸土为最高, 其次是种植水稻的
水田和种植小麦的旱田, 牧草种植地最低(表 5) .
表 5　不同植被土壤的土壤酶活性
Table 5 Soi l enzyme activity in di fferent vegetation soil s
植　被
Vegetat ion
type
蛋白酶
Proteae
( Tryos ine
mg·g - 1
dry soil·24h - 1)
过氧化氢酶
Catalas e
( 0. 1mol
KM nO4)m l·g- 1
d ry s oil)
脲　酶
U rease
( NH3-
N mg·100g- 1
dry soil )
水稻 Rice 2. 692 18. 06 2. 813
小麦 Wheat 0. 625 15. 31 1. 756
甜菜 Beer 2. 414 49. 36 1. 309
牧草 Herbage 1. 321 8. 63 0. 512
　　蛋白酶和脲酶活性可以体现土壤中 N 转化
强度, 不同植被土壤中土壤酶活性的差异, 表明了
不同土壤之间有机残体转化差异[ 3] , 从表 5 可以
看出, 旱田土壤中蛋白酶和脲酶酶活性普遍比稻
田土壤酶活性低,表明了旱田土壤中有机质转化
的过程进行得较为缓慢, 土壤中积累的腐殖质 C
和腐殖质 N 含量也较低, 由表 1 可以看出, 不同
种植地土壤中 C、N 含量不同,种植水稻的盐化草
甸土( 0～30 cm 层) C 含量为最高, 约为 1. 466% ;
其次是种植牧草的旱田土壤和种植甜菜的土壤,
C 含量最低是小麦地土壤,约为 1. 081% , 稻田盐
化草甸土含 N 量最高,约为 0. 224% , 其次是种植
甜菜和牧草及小麦的土壤, N 的平均含量为
0. 174% , 稻田中 C/ N 也明显高于旱田土壤, 因
此, 稻田土壤中微生物相对数量比旱田土高,蛋白
酶和脲酶活性也相应较高 .
4　结　　论
4. 1　微生物区系组成与植被类型及土壤有机质
含量呈显著相关, 不同植被类型土壤微生物总数
以水稻盐化草甸土为最高, 以牧草盐化草甸土为
最低, 0～1 cm 土层微生物数量明显高于 20～30
cm 土层.
4. 2　不同植被类型土壤的蛋白酶和脲酶活性仍
以稻田为最高, 甜菜、牧草和小麦田土壤均较低,
过氧化氢酶的活性以种植甜菜的盐化草甸土为最
高, 其次是小麦种植, 再其次是牧草种植地, 土壤
微生物数量和土壤酶活性与植被类型和土壤有机
质含量呈显著相关.
参考文献
1　中国科学院南京土壤研究所微生物室. 1985.土壤
微生物研究法.北京: 科学出版社, 40～ 59, 263～
269.
2　许光辉、郑洪元编著. 1986. 土壤微生物分析手册.
北京:农业出版社.
3　关松萌主编. 1986. 土壤酶及其研究法.北京:农业
出版社, 115～131, 260～339.
4　严昶升主编. 1988. 土壤肥力研究方法.北京:农业
出版社. 277～279.
5　陈华癸主编. 1984. 土壤微生物学. 上海:上海科学
技术出版社.
6　周礼恺. 1987.土壤酶学.北京:科学出版社.
141增刊 靳素英等: 天津东郊盐碱土微生物分布及土壤酶活性