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第 17卷 第 1期
1 9 97年 1月
生 态 学 报
ACTA EC()L0GICA sINlCA
6 ㈦
V0I．17．No．1
Jan．， 1997
羊草草原土壤微生物的数量和生物量
郭继勋 祝廷成
■-——_— 一 —————————’、-
(东北师范大学国家草造生态工程实验室，长春，130024) 晷l
¨ 革草草原土壤散生物数量特征是，细菌数量在各生境中分布的艚序为t摊子茅群落>杂类草群落
>榆树疏林>革草群落>碱茅群落>碱蓬群落|真菌的分布为：靖树疏林>革草群落>杂类草群落>摊
子茅群落>碱茅群落>碱蓬群落}放线苗为，革草群落>杂类草群落>碱茅群落>碱蓬群落>拂予茅群
落>樯擗晚林。土壤赣生物生物量在6十植物群落中的大小艚序为t羊草群落>杂类草群落>榆树琉林
>拂予茅群落>碱茅群落>碱蓬群落。土壤傲生物散量在土壤剖面中的土层垂直分布是睫着土层加深而
逐渐减少。
STUDY 0N NUMBERS AND B10M ASS 0F S0IL
MICRo0RGANIsM IN w 恩 rEPJn
cHINENsE GR ^ L B
Guo Jixun Zhu Tingcheng
(Nat／ona~Laboratory o Ecologicd Engineering Grassla~ NortlmastNa~na!U w ☆ ，Ct,a,~chun，130024，Ck／na)
Abstract The size features of soil microorganism were studied in this paper．For bacteria the
numbers different habitatst Calamagro~s epigeios communky > weeds community > the
sparse woods of Ulmus加mila> Aneurolepidium cAinense community>Puccinellia termi3~ora
community>Suaeda glauca community．The order for fungi wast the sparse woods 0f Ulmus
鲫 谢 n> Aneurolepidh~n chmeme community> weeds community> Calamagrosts坤 ge os
community>Puccinelia tenui flora community>Suaeda glauca community．The order 0f
actinomycetes was·Aneuralepidium chinense community > weeds co mmunity > Puccinellia
／f／0m community>Suaeda g,lauca community>Calamagrosts epigdos community>the
spa rse woods of Ulmus pum妇 ．The order of soil mi croorganism biomass in six plant communi—
ties was：AneuroleI，idium chinense community > weeds community> the sparse woods of U
mu$pumila>Cdamagrosts epigeios community>Puccineliatemdflora community>Suaeda
· 国家自拣科学基金资助项目．
收辅日期：1995—02—12．修改稿收到日期}1996—07 05
帑
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1期 轺继勋等：羊草草原土壤微生物的数量和生物量
glauca community．The “ " in vertical distribution of soil microorganism was decreased
gradually with the soil depth．
Key words： bacteria，fungi，actinomyces，Aneurolepidium chinense grassland．
土壤微生物是陆地生态系统中最活跃的成分，担负着分解动植物残体的重要使命，如
果没有它，人和高等生物不能生存，生态系统将毁灭，因此称它为 友谊的微生物 。土
壤微生物推动着生态系统的能量流动和物质循环，维持生态系统正常运转“ 。因此，研究
草原土壤微生物的区系成分，数量和生物量，对深入探讨草原生态系统的结构与功能就显
得非常必要
1 研究地区的自然概况与研究方法
1．1 研究地区的自然概况
研究地点位于吉林省西部长岭县境内，东经 123。44 ～123。47 ，北纬 44。40 ～44。44 。
该地区为温带季风气候，冬夏季风更替现象明显。年平均气温4．9℃，最暖月7月平均气温
为22~25C，最冷月1月平均气温一16～-22c。年降水量平均为470mm，多集中在6～
8月份。年蒸发量为1668 mm。该地区地带性植被为羊草草原，水平地带性土壤为淡黑钙
土。群落类型以羊草(Aneur~epidium chinense)群落占绝对优势，广泛分布在低地平原。在
草甸土上分布着杂类草群落，招泽化草甸土壤上分布着拂子茅(o ∞ epigeios)群
落，在严重盐碱化土壤上分布着碱茅(Puccindlia tenuiflora)群落和碱蓬(Suaeda g[auca)群
落，固定沙丘的沙土上分布着榆树(Ulmus pumila)琉林。
1．2 研究方法
1．2．1 采样于1993~1994年的4—10月，每月取样1次。3次重复。土壤剖面取土层次每
i0 cm为 1层，共 3层(0～i0 cm?i0~20 cm，20~30 cm)。样品带回实验室培养。
1．2．2 土壤微生物数量测定，细菌和放线菌的计数采用平板混菌法，真菌计数采用表面
涂抹平板法口 ]。
1．2．3 土壤微生物生物量的测定，采用千重换算法 ]。
(1)细菌生物量计算公式：
B= c／b·N
式中，占为生物量(g·g干土)}c为细菌纯培养悬液的总千重(g)；b为细菌纯培养悬
液中的总数(个)}N为1 g干土中的细菌总数(个)。
(2)放线菌柑真菌生物量计算公式t
B= dw·z2·1of 1-ds
式中，B为生物量}dw为定量5ml悬液菌丝的总干重(g){ 为定量 5ml悬液菌丝涂
片的显微镜视野平均长度( )；4为土壤稀释悬液涂片中菌丝的平均长度( )；ds为千土百
分比；10为50mI稀释土样悬液与5 rd菌丝悬液的比值。
2 结果与分析 ．
2．1 土壤微生物的数量
东北羊草草原地处温带，水热因子的变化基本同步，近 10年 4月份的月平均气温为
6．8"C，平均降水量为15．1 ran2}7月份为23．3℃和 1 57．7 mm；10月份为6．6℃和 22．9
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生 态 学 报 17卷
mm。土壤微生物无论是细菌、真菌和放线菌的数量均有明显的季节性，各类群数量季节动
态分布是春季较低，夏季最高，秋季开始逐渐下降，这种变化趋势与气候变化基本保持一
致。土壤微生物的季节动态与其所处的地理区域亦有关系“ 。
微生物数量水平分布特征与土壤和植物群落类型相联系，羊草草原 6个主要植物群落
土壤中微生物数量的变化表明，不同生境之间微生物不同类群的数量存在一定差异(表 1)。
衰 1 各类群土壤微生物在不同生境中的数量
Table The numl~ s of nficroorgaaism in v~now ha~tats
细菌在各植物群落数量分布大小的顺序为：拂子茅群落>杂类草群落>榆树疏林>羊
草群落>碱茅群落>碱蓬群落。真菌分布顺序为：榆树疏林>羊草群落>杂类草群落>拂
子茅群落>碱茅群落>碱蓬群落。放线菌分布顺序为：羊草群落>杂类草群落>碱茅群落
>碱蓬群落>拂子茅群落>榆树疏林。
不同植物群落的种类组成、结构不同，所形成有机质的量和营养成分存在一定差异
微生物主要以植物残体为营养源，植物的质和量的差异必然导致土壤微生物在各植物群落
中分布的不均一性。
土壤微生物的时闻分布特征，主要表现在季节性差异，各类群数量的时间分布曲线均
呈单峰曲线。从 4月中旬气温逐渐升高，微生物开始生长发育，数量迅速增加，在 7、8、9
三个月内相继出现峰值，峰值后开始下降，直到冬季出现最低值(图 1)。
土壤微生物的土层垂直分布规律是随着土层的加深其数量逐渐减少，但不同季节细
菌、真菌和放线菌在各土层的分布存在一定差异。以羊草群落土壤中微生物各类群在不同
土层中的分布为例，探讨其规律性。在各月份中细菌在各土层的分布均大于真菌和放线
菌。从微生物数量在不同时问的土层垂直分布来看，在 5、6、10月份在各土层中的比例相
似，变化幅度较小，微生物多分布在O～ O cm土层内。7、8、9月份O～10 cm土层的数量
明显增加，约占总数量的 6O 以上。2O～30 cm土层的数量减少幅度较大，仅占总数量的
l2 ～14 (图 2
土壤微生物多分布在土壤表层，这与枯枝落叶有密切关系，在地表聚积大量枯枝落
叶，有充分的营养源，水热和通气状况较好，利于微生物的生长和繁殖。测定结果表明，0
～i0 cn1，lO～20 cm，2O～30 cm土层腐殖质含量分别为 3．12 ，0．77 和 0．66 {全 N
含量分别为0．23 ，0．08 和0．05 。土壤的吸湿水分别为1．24 ，0．76 和0．78 ，在
降雨量较少的情况下，由于枯草层的覆盖，表层土可保持湿润状态。土壤温度平均每i0 cm
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1期 郭继勖等：羊草草原土壤微生物的数量和生物量 81
下降 2～3℃。可见随着土层的加深，生境条件变差，从而影响微生物的数量分布。
一 目 a act —— l自 run — ·一 一
图 1 不同植物群落土壤微生物数量对数值的季节变化
F罾 1 T 。哪on chants 0f s。jI micr~rganlsm numbers(1~ rithmi~value)in dif{erent山 nt oommur6ties
2．2 土壤微生物生物量
在羊草草原上，土壤微生物各类群生物量所占总生物量的比倒不同。细菌在数量上虽
然占优势，但其生物量很小，仅占总生物量的1O．8O 、真菌所占的比例最大为49．52 ，
其次是放线菌为39．68 。以禾草为主的草原上，以真菌和放线菌占优势，这两个类群具
有较强的分解纤维素和果胶质的能力可以解释这种倾向 ’ 。
6种生境中土壤微生物生物量的季节变化规律均呈抛物线型。生物量最大值，除了榆
树疏林出现在 7月份，其它 5个植物群落均出现在 8月份(图 3)。不同植物群落间微生物
生物量的季节动态也存在一定差异，榆树疏林变化幅度较大，5～6月上升缓慢，到7月生
物量骤然增大至峰值后又迅速下降。造成这种现象的原因可能是由于榆树疏林为沙土，持
水傈水能力较差，限制微生物的生长。而7月份正是降雨量最大月份，水分充足微生物迅
速生长繁殖，使生物量骤然增大。在平原低地的 5个群落中微生物生物量的季节变化相对
平缓，增长和下降的幅度较小 平原低地土壤中水热条件的季节变化比固定沙丘相对稳
定，因此 5个群落中微生物生物量的季节动态比榆树疏林相对平稳。
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图 2 羊草群落土壤散生物的垂直分布
Fig．2 The~ rtiea[ bud。n of so；I
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圈 3 不同植物群落中土壤散生物生物量的季节动态
Fig．3 The se咖 naI dynamics of s0iI microorgmaism Tl峭
ir different phnt communLties
1碱蓬群落 S~,eda gla~ca community，2碱茅群落 Pt~ccindlia
ten．flora commnumty．3拂子茅群落 c Ig 砷 c。玎卜
munity，4杂类草群落 Woods cc~munityt 5榆树疏林 sparse
wo0ds ofu抽蚶 m妇，6羊草群落 船^ 础抽mfb聊 c．c~n—
munity．
6个植物群落中微生物年度总生物量大小的
顺序是羊草群落>杂类草群落>榆树疏林>拂子
茅群落>碱茅群落>碱蓬群落。特别是羊草群落
中各月份的生物量均大于其它植物群落，这说明
了羊草草原土壤微生物的区域特征与植被是相联
系的。在羊草草原上羊草群落占绝对优势，分布
面积最广，生产力高质量优良，土壤微生物在长
期的发展进化中形成了与植被相适应的一些特
点，在该生境条件下最适宜生长发育。在草原盐
碱化过程中出现的碱茅和碱蓬群落中，土壤微生
物生物量较低，这说明了这两种群落的土壤生境
条件不利于微生物的生长发育。
参 考 文 献
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廖仰南．草原土壤微生物生物量的测定方法．草原生态幕统研究．1988，(2)：233~238
E H米秆斯金．地区性规律和有关土壤散生物的学说．土壤学报．1956，(4)-l9429
M．亚利山大(广西农学院农业做生物教研组译)．土壤微生物导论．北京 -科学出版社，1983．105~110
Frankenger W T and Dick w A．Relationsh~hetwf~efi ert~gle activities and microbial growth and acdvity indites in soil
s s6．s ．Am．J．、983 t47) 945~951
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