全 文 ：　　收稿日期 : 2001205208
基金项目 :“九五”国家科技攻关项目“岩质海岸防护林体系综合配套技术研究及示范”(962007203203)
作者简介 : 胡海波 (19642) ,男 ,江苏宝应人 ,副教授 ,生态学博士.3 本文曾得到南京林业大学姜志林、韩素芬教授的指导 ,谨表衷心感谢.
　　文章编号 : 100121498 (2002) 0120088208
岩质海岸防护林土壤微生物数量及其与
酶活性和理化性质的关系 3
胡海波1 , 张金池1 , 高智慧2 , 陈顺伟2 , 臧廷亮1
(11 南京林业大学森林资源与环境学院 ,江苏 南京　210037 ; 21 浙江省林业科学研究院 ,浙江 杭州　310023)
摘要 : 研究了亚热带基岩海岸不同类型防护林土壤微生物分布特点 ,并用数学方法探讨了它与土壤
酶活性和理化性质的关系 ,结果表明 : (1)土壤中各类微生物数量相关极显著 ,其数量关系是细菌 > 放
线菌 > 真菌 ,不过真菌所占的比例较泥质海岸高 ; (2) 不同林地土壤微生物差异很大 ,胡柚、桃形李等
经济林土壤微生物多 ,马尾松和杨梅成林较少 ; (3) 土壤微生物数量与土壤酶活性有一定的相关性 ;
(4)土壤微生物数量与土壤理化性质密切相关。最后 ,对土壤微生物数量与酶活性的关系及反映土壤
肥力的可能性进行了讨论。
关键词 : 基岩海岸 ;防护林 ;土壤微生物 ;土壤酶活性
中图分类号 : S154 　　　文献标识码 : A
土壤是一个复杂的生态系统 ,评价土壤质量和森林生产力有许多指标[1 ,2 ] ,如土壤理化性
质、酶活性和微生物状况等。土壤微生物是土壤生态系统中养分来源的巨大原动力 ,在动植物
残体的降解和转化 ,养分的释放和循环及改善土壤理化性质中起着重要作用 ,它是土壤生物活
性最敏感的指标之一。本文旨在揭示基岩海岸防护林土壤微生物的分布特点及其与土壤酶活
性和理化性质的关系 ,探讨土壤微生物作为肥力指标的可能性 ,为沿海防护林体系建设提供科
学依据。
1 　研究区概况
研究区位于浙江省宁海、三门两县沿海地区向海的一面坡上 ,属亚热带海洋性季风气候 ,
四季分明 ,雨量充沛。年平均气温1612 ℃,年降水量1 628. 8 mm ,但多集中于 6 　8 月 ,夏、秋
两季降水量占全年的 7119 % ,冬季仅占 914 %。年蒸发量 1 421. 2 mm ,无霜期 218. 2 d。该地多
台风暴雨 ,年平均有台风 2 　3 次 ,常引起山洪暴发、海塘被毁。土壤母岩大多为花岗岩和凝
灰岩 ,土层厚度中等 ,质地轻粘 ,干燥时疏松多孔 ,pH 值 4. 7 　6. 5。土壤石砾含量高 ,极易造
成土壤侵蚀 ,沿海山丘区和岛屿土壤侵蚀模数可达 3 000 t·km - 2·a - 1。地带性植被属中亚热带
常绿阔叶林 ,现大多为人工林所取代 ,主要树种有马尾松 ( Pinus massoniana Lamb. ) 、湿地松 ( P.
林业科学研究　2001 ,15 (1) :88 　95
Forest Research
elliottii Engelm. ) 、日本扁柏 ( Chamaecyparis obtusa (Sieb et Zucc. ) End) 、樟树 ( Cinnamomum cam2
phora (L. ) Presl) 、木荷 ( Schima superba Gardn. et Champ ) 、苦槠 ( Castanopsis sclerophylla (Lindl . )
Schott) 、板栗 ( Castanea mollissima Blume) 、杨梅 ( Myrica rubra (Lour. ) Sieb. et Zucc. ) 、桃形李
( Prunus salicina Lindl . )等。
2 　研究方法
在研究区的杨梅林、桃形李林、胡柚林、湿地松林、扁柏林、马尾松幼林和成林、竹林、湿地
松 + 板栗、杨梅 + 桃形李、湿地松 + 木荷共 11 个林分中选择典型地块建立样地 ,设无林地 (前
1 年伐去植被、翻垦土壤)作对照。在这些林分中 ,除马尾松和杨梅两片成龄林外 ,其他皆为中
幼龄林 ,林龄为 5 　6 a。
在每个样地中 ,挖 2 　3 个土壤剖面 ,分 3 层取样 ,即 0 　5、5 　20 cm 和 20 　40 cm ,相应
层次取混合样带回室内分析。取样后 ,立即送回室内风干 ,在两周内完成土壤微生物和酶活性
的测定 ,并分析土壤理化性质。土壤微生物测定了细菌、真菌和放线菌[3 ] ,活菌计数采用表面
涂抹平板法 ,培养基分别为 :细菌 ———牛肉膏、蛋白胨琼脂培养基 ;放线菌 ———改良高氏 1 号培
养基 ;真菌 ———马丁氏孟加拉红培养基。每个样品的同一微生物分离一般重复 3 　5 次。土
壤酶活性测定了蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和蛋白酶[4 ] ,分别做平行试验。(1) 蔗糖酶活性表示 :mg
(葡萄糖)·g - 1 (土) (37 ℃,24 h) ; (2)磷酸酶活性 :mg(酚)·g - 1 (土) (37 ℃,12 h) ; (3) 脲酶活性 :
mg(氨态氮)·g - 1 (土) (37 ℃,24 h) ; (4) 蛋白酶活性 :mg(氨基氮) ·g - 1 (土) (30 ℃,24 h) 。土壤
理化性质测定容重 (g·cm - 3) 、孔隙率 ( %) 、水稳性团粒含量 ( %) 、有机质含量 ( %) 、pH 值等[5 ] ,
亦做平行试验。
3 　结果与分析
311 　土壤微生物状况
31111 　土壤微生物各类群的关系　土壤微生物主要包括细菌、放线菌和真菌 ,在基岩海岸防
护林土壤中 (表 1) ,细菌数量平均为 189180 ×105 个·g - 1 ,占微生物总数的 85. 0 % ;放线菌平均
为 24. 23 ×105 个·g - 1 ,占 10. 8 % ;真菌数量最少 ,只有 9. 30 ×105 个·g - 1 ,仅占 412 % ,因而土壤
微生物以细菌占绝对优势。另据检验[6 ] ,土壤各类微生物数量间存在显著的相关关系 (α=
0101) ,说明它们对环境的要求具有一定的相似性 ;各类微生物与总量间也显著相关 ,其中细菌
与微生物总量的相关性最高 ,相关系数达 01994 6 ,因此土壤微生物数量主要取决于细菌。
表 1 　土壤中微生物的数量及其相互关系 (n = 36)
土壤微生物状况
变化范围/
( ×105 个)
平均值/
( ×105 个)
占总微生
物比例/ %
标准差
变异
系数
相关系数
细菌 放线菌 真菌
微生物
总量
细菌 69. 8 　528. 92 198. 80 85. 0 11. 41 0. 601 1 1. 000 0
放线菌 5. 91 　62. 70 24. 23 10. 8 14. 46 0. 596 7 0. 601 3 3 3 1. 000 0
真菌 2. 11 　20. 23 9. 30 4. 2 5. 38 0. 578 4 0. 708 3 3 3 0. 595 7 3 3 1. 000 0
微生物
总量 79. 84 　607. 81 223. 33 100. 0 12. 73 0. 570 1 0. 994 6
3 3 0. 681 9 3 3 0. 745 8 3 3 1. 000 0
　　注 :表中“3 3”表示α= 0. 01 显著相关。
98第 1 期 胡海波等 :岩质海岸防护林土壤微生物数量及其与酶活性和理化性质的关系
应该注意的是 ,各地防护林土壤内真菌数量都比较少 ,如苏北泥质海岸刺槐林中真菌数量
仅占总量的 0102 %[7 ] ,热带泥质海岸广西桉树林中真菌也只有 0104 %[8 ] ,而本岸段却高达
412 % ,出现反常现象 ,虽然这与真菌生长繁殖的环境条件有关[9 ] 。本研究区土壤呈酸性 ,pH
为 417 　615 ,是真菌的适生环境 ,而苏北泥质海岸和热带泥质海岸均呈碱性 ,pH > 810 ,故真菌
数量少 ;另外 ,真菌繁殖的最适温度是 24 　25 ℃,而北方和南方长年温度不是偏低就是偏高 ,
故数量显著减少。
3. 1. 2 　不同林分土壤微生物的数量分析　不同林分土壤微生物数量差异很大 (表 2) ,胡柚林
土壤微生物数量最多 ,细菌、放线菌和真菌数分别为 265. 93 ×105、36. 68 ×105、7. 61 ×105 个·
g - 1 ,总数可达 310. 22 ×105 个·g - 1 ;而在毛竹林土壤中 3 种菌分别仅有 85. 41 ×105、9. 89 ×105、
3. 33 ×105 个·g - 1 ,总数 98. 63 ×105 个·g - 1 ,仅为胡柚林的 31. 8 %。马尾松、杨梅成熟林土壤微
生物数较低 ,其总数分别为 109. 40 ×105 个·g - 1、161. 45 ×105 个·g - 1 ,只占平均数的57. 8 %和
85. 3 % ,微生物数量不因树龄增长而增加 ,然而可能与林分类型有关 ,一般认为阔叶树改土能
力较针叶树强、落叶阔叶树改土能力较常绿阔叶树强[9 ] 。另外 ,马尾松幼林、湿地松及其混交
林土壤微生物数量都比较少 ;而胡柚、桃形李、板栗等经济林土壤微生物活性均很强 ,微生物数
量多 ,这显然与经济林施肥有关。徐秋芳等[10 ]认为 ,有机肥可显著提高竹林土壤中细菌和真
菌数量。
表 2 　不同林分土壤微生物数量和土壤酶活性
编
号
林分类型
细菌
数量/
( ×105 个·g - 1)
%
放线菌
数量/
( ×105 个·g - 1)
%
真菌
数量/
( ×105 个·g - 1)
%
微生物
总量/
( ×105 个·g - 1)
磷酸酶/
[mg(酚)
·g - 1 ]
蔗糖酶/
[mg(葡萄
糖)·g - 1 ]
脲酶/
[mg(氨态
氮)·g - 1 ]
蛋白酶/
[mg(氨基
氮)·g - 1 ]
1 马尾松幼林 84. 10 73. 4 27. 17 23. 7 3. 25 2. 9 114. 52 5. 27 2. 68 0. 56 1. 01
2 马尾松成林 92. 55 84. 6 12. 42 11. 4 4. 43 4. 0 109. 40 6. 65 19. 66 0. 52 0. 94
3 毛竹 85. 41 86. 6 9. 89 8. 6 3. 33 2. 9 98. 63 3. 84 3. 22 0. 43 0. 83
4 湿地松 +木荷 112. 14 84. 9 15. 87 12. 0 4. 06 3. 1 132. 08 5. 32 21. 20 0. 31 1. 04
5 胡柚 265. 93 85. 7 36. 68 11. 8 7. 61 2. 5 310. 22 5. 40 10. 54 0. 26 0. 89
6 湿地松 159. 33 79. 6 30. 93 15. 4 10. 08 5. 0 200. 34 6. 10 11. 56 0. 35 1. 04
7 杨梅 +桃形李 195. 55 82. 7 27. 19 11. 5 13. 69 5. 8 236. 43 6. 17 7. 24 0. 36 1. 07
8 湿地松 +板栗 190. 39 90. 1 10. 33 4. 9 10. 68 5. 0 211. 40 6. 37 8. 26 0. 37 1. 09
9 桃形李 266. 00 87. 7 26. 82 8. 8 10. 35 3. 5 303. 17 3. 18 16. 99 0. 20 0. 91
10 杨梅成林 146. 30 90. 6 8. 05 5. 0 7. 10 4. 4 161. 45 6. 13 30. 12 0. 26 0. 92
11 扁柏 197. 68 87. 9 17. 17 7. 6 10. 00 4. 5 224. 85 6. 18 3. 80 0. 33 1. 03
12 对照 (CK) 132. 75 78. 9 27. 44 16. 3 8. 04 4. 8 168. 23 4. 73 4. 14 0. 26 0. 94
均值 5. 45 11. 58 0. 35 0. 98
变异系数 0. 188 0. 714 0. 295 0. 80
　　注 :表中数据为 0 　40 cm土层内的平均值。
为弄清各林地土壤微生物的差异 ,进行方差分析[11 ] ,得到 F 值为 8. 124 ,而当显著性水平
α= 0. 01 时 , F 的临界值为 4. 49 ,故进一步证实各林分间土壤微生物数量有极显著差异。
设土壤微生物数为 x , x1 ———细菌数 (个·g - 1) , x2 ———放线菌数 (个·g - 1) , x3 ———真菌数
(个·g - 1) 。对 12 个样地 3 类微生物 (0 　40 cm)进行主成分分析 ,由于前两个主分量的累积贡
献率达 91. 43 % ,故取两个主分量。记 „x 为标准化变量 , x 为原变量 ,则有 :
第一主分量 : y1 = 0. 642 1 „x1 + 0. 479 8 „x2 + 0. 597 8 „x3
第二主分量 : y2 = - 0. 179 1 „x1 + 0. 852 1 „x2 - 0. 491 7 „x3
09　 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 15 卷
式中 , „x i = ( xi - €x i) / si , i = 1 ,2 ,3。将各林地土壤微生物数量代入方程 ,求出主分量 y1、
y2 ,将它们绘在图上 (图 1) 。
图 1 　各林分微生物数量主分量坐标图 (图中林分类型编号见表 2)
　　由图 1 知 ,根据土壤微生物数量可将 12 个样地分为 5 类 ,第一类是胡柚林 (5) ,土壤微生
物最丰富 ;第二类是杨梅 + 桃形李混交林 (7) 和桃形李林 (9) ,土壤中微生物也很丰富 ;第三类
是湿地松林 (6) 、湿地松 + 板栗混交林 (8) 、扁柏林 (11)和对照地 (12) ,大多为中幼林 ,土壤微生
物数量处在中等水平 ;第四类为杨梅成林 (10) ,土壤微生物少 ;第五类为马尾松幼林 (1) 和成林
(2) 、毛竹林 (3)及湿地松 + 木荷混交林 (4) ,土壤微生物最少。值得注意的是 ,经济林地土壤微
生物数量普遍较多 ,成林土壤微生物少 ,对照地土壤微生物也较活跃。
3. 2 　不同林分土壤酶活性的比较
在 0 　40 cm 土层内 ,不同林分类型土壤酶活性差异较大 (表 2) ,如蔗糖酶变化幅度为2. 68
　30. 12 mg(葡萄糖)·g - 1 (土) ,以杨梅成龄林最高、马尾松幼林最低 ,马尾松成龄林、湿地松和
木荷混交林、桃形李林也很高 ,分别为 19. 66、21. 20、16. 99 mg(葡萄糖) ·g - 1 ,而毛竹林、扁柏林
及对照地的土壤蔗糖酶活性很低 ,由此看出松、柏、竹林土壤蔗糖酶活性低、阔叶林高。值得注
意的是 ,马尾松成龄林由于林下阔叶树繁多 ,林地土壤实际上受阔叶树影响较大。脲酶活性反
映了土壤中氮素的转化能力 ,各林分间差异也较大 ,变异系数为 0. 295 ,马尾松幼林最高 ,为
0. 56 mg(氨态氮)·g - 1 ,最低的桃形李林为 0. 20 mg (氨态氮) ·g - 1 ,另外杨梅成林、胡柚林及对
照均很低 ,因此经济林的土壤脲酶活性低。各林分土壤蛋白酶活性的变化规律与脲酶相似 ,但
变异系数仅 0. 080。不同林分土壤磷酸酶差异也较小 ,马尾松和杨梅成林、湿地松林、杨梅和
桃形李混交林、湿地松和板栗混交林的土壤磷酸酶活性高 ,在 0 　40 cm 土层内均大于 6. 00 mg
(酚)·g - 1 ,而桃形李、毛竹及对照均较低。
为弄清不同类型防护林土壤酶活性的综合差异 ,进行聚类分析 ,可将 12 个林分分成 5 组 ,
第 1 组为马尾松成林和杨梅成林 ,土壤酶活性最高 ;第 2 组是湿地松和木荷混交林 ,土壤酶活
性也很高 ;第 3 组是马尾松幼林、湿地松林、湿地松和木荷混交林、杨梅和桃形李混交林 ,主要
为用材林 ,土壤酶活性中等 ;第 4 组有毛竹林、胡柚林、桃形李林和扁柏林 ,主要为经济林 ,土壤
受人为干扰大 ,酶活性低 ;第 5 组为对照地 ,土壤受到翻耕、弃荒 ,土壤酶活性最低。
3. 3 　土壤微生物数量与土壤酶活性的关系
土壤是一个不断进行着复杂生物化学反应的生态系统 ,土壤酶催化这些生化反应。研究
19第 1 期 胡海波等 :岩质海岸防护林土壤微生物数量及其与酶活性和理化性质的关系
表明[10 ] ,土壤酶绝大多数来自微生物 ,动植物也是其来源之一 ,但对酶的贡献十分有限 ,因此
土壤微生物数量与酶活性应有较好的相关关系。
由表 3 可知 ,土壤 3 种类群的微生物数量与土壤磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶显著相关 ,而与脲
酶不相关。因此 ,土壤微生物数量与土壤酶活性关系密切 ,但相关系数不很高。
表 3 　土壤微生物数量与酶活性的相关系数 ( n = 36)
土壤微生物
土壤酶活性
磷酸酶 蔗糖酶 脲酶 蛋白酶
细菌 0. 313 4 3 0. 293 5 3 - 0. 024 7 3 0. 372 9 3
放线菌 0. 309 2 3 0. 061 5 0. 021 4 0. 397 1 3 3
真菌 0. 481 5 3 3 0. 304 2 3 0. 014 4 0. 488 9 3 3
　　注 :临界值 r0. 05 = 0. 278 1 , r0. 01 = 0. 358 2
对土壤微生物数量 ( x) 与酶活性 ( y) 进行典型相关分析 (表 4) ,由于前两个特征根的累积
贡献率达 96. 01 % ,故仅分析前两个特征根。
表 4 　土壤微生物数量与酶活性的典型变量 ( n = 36)
典型变量 特征根 累积贡献率/ % 典型相关系数 原变量 (中心化) 特征向量
i = 1 i = 2 i = 3 i = 4
第一对 0. 626 2 78. 80 0. 791 3
„x i - 0. 002 6 0. 176 1 0. 887 0„y i 0. 708 1 - 0. 094 0 - 0. 682 0 0. 585 1
第二对 0. 136 7 96. 01 0. 369 7
„x i 1. 108 6 - 1. 139 2 - 0. 010 9„y i - 0. 567 2 1. 272 9 - 0. 256 9 - 0. 157 8
第三对 0. 031 7 100. 00 0. 178 0
„x i 1. 003 8 0. 631 1 - 1. 190 1„y i - 1. 782 3 0. 208 2 - 0. 000 2 1. 588 7
由表 4 知 ,土壤微生物数量 ( V) 与土壤酶活性 ( W) 第一对典型变量是 :
土壤微生物 :V1 = - 0. 002 6 „x1 + 0. 176 1 „x2 + 0. 887 0 „x3
土壤酶活性 : W1 = 0. 708 1 „y1 - 0. 094 0 „y2 - 0. 782 0 „y3 + 0. 585 1 „y4
V1 与 W1 的典型相关系数为 0. 791 3 ,经检验 (α= 0. 05) 达显著性水平 ,说明土壤微生物数
量与土壤酶活性的关系比较密切。在第一综合土壤微生物数量 ( V1) 中起主要作用的是真菌
( x3) ,第一综合酶活性中起主要作用的是磷酸酶 ( y1) 、脲酶 ( y3) 和蛋白酶 ( y4) ,因此 ,真菌数量
对这 3 种酶影响很大。
土壤微生物数量与土壤酶活性第二对典型变量是 :
土壤微生物 :V2 = 1. 108 6 „x1 - 1. 139 2 „x2 - 0. 010 9 „x3
土壤酶活性 : W2 = - 0. 567 2 „y1 + 1. 272 9 „y2 - 0. 256 9 „y3 - 0. 157 8 „y4
V2 与 W2 的典型相关系数为 0. 369 7 ,经检验也达显著水平 ,在第二综合土壤微生物数量
V2 中起主要作用的是细菌 ( x1) 和放线菌 ( x2) ,在第二综合土壤酶 W2 中起主要作用的是蔗糖
酶 ( y2) ,因此细菌和放线菌数量对蔗糖酶有显著影响。
设土壤微生物数量为自变量 ( x) ,土壤酶活性为因变量 ( y) , x1 ———细菌 (106 个·g - 1) ,
x2 ———放线菌 (105 个·g - 1) , x3 ———真菌 (105 个·g - 1) ; y1 ———磷酸酶 (mg·g - 1) , y2 ———蔗糖酶
(mg·g - 1) , y3 ———脲酶 (mg·g - 1) , y4 ———蛋白酶 (mg·g - 1) ,则有方程 :
29　 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 15 卷
y1 = 4. 478 7 - 0. 013 6 x1 + 0. 008 0 x2 + 0. 191 2 x3 　　　R1 = 0. 484 9
y2 = 8. 297 4 + 0. 342 3 x1 - 0. 276 5 x2 + 0. 812 7 x3 　 R2 = 0. 377 6
y3 = 0. 436 7 - 0. 002 8 x1 + 0. 001 1 x2 + 0. 003 4 x3 　 R3 = 0. 061 6
y4 = 0. 859 2 - 0. 000 1 x1 + 0. 002 3 x2 + 0. 014 4 x3 　　 R4 = 0. 506 4
通过典型相关和多元回归分析 ,可知土壤酶活性虽与微生物数量有一定的相关性 ,但相关
系数不大 ,相关关系并不十分密切 ,这是因为只有少量微生物种群在其生命周期的所有阶段存
在某种特定的土壤酶 ,而且土壤酶活性是生物与非生物活性的总和 ,因此有可能土壤中微生物
数量很少而却有很高的非生物活性酶 ,导致土壤微生物与酶活性无关或相关性较小[10 ] 。
3. 4 　土壤微生物数量与土壤理化性质之间的关系
由表 5 可知 ,土壤微生物数量与土壤理化性质有着密切关系。3 种微生物类群与土壤有
机质、容重和 pH显著相关 ,容重越大土壤微生物数量越少 ;而有机质含量和 pH 越高 ,土壤微
生物数量越多 ,表明土壤理化性能好。土壤孔隙率对微生物数量没有显著影响 ,尤其是非毛管
孔隙率相关性更小 ,这可能与试验地土壤孔隙丰富、通气良好、对微生物活动无影响有关 ;团粒
结构也反映了土壤通气状态 ,由于直径 D ≥0. 25 mm 的土壤团粒结构含量高达 48. 14 % 　
89. 33 % ,因而对微生物活动影响较小。
表 5 　土壤微生物数量与理化性质的相关系数 ( n = 22)
土　壤
微生物
土壤理化性质
D ≥0. 25 mm 的
团粒结构 有机质含量 容重 总孔隙率 非毛管孔隙率 pH值
细菌 0. 207 2 0. 516 6 3 3 - 0. 406 2 3 0. 246 4 0. 191 6 0. 632 4 3 3
放线菌
- 0. 351 9 3 0. 103 4 - 0. 371 8 3 0. 258 4 - 0. 084 7 0. 377 1 3
真菌 0. 164 9 0. 511 8 3 3 - 0. 353 2 3 0. 331 7 0. 224 5 0. 575 7 3 3
　　注 :临界值 r0. 05 = 0. 385 4 , r0. 01 = 0. 489 1。
对土壤微生物数量与理化性质进行典型相关分析 ,其第一对典型变量为 :
土壤微生物 :V1 = 2. 460 2 „x1 + 0. 910 3 „x2 - 2. 146 2 „x3
土壤理化性质 :W1 = - 0. 114 7 „y1 + 3. 315 9 „y2 - 4. 018 3 „y3 - 4. 351 3 „y4 - 2. 781 0 „y5 - 0. 407 5 „y6
V1 与 W1 的典型相关系数是 0. 968 7 ,说明土壤理化性质第一典型变量 (理化性质综合指
标) W1 与土壤微生物第一典型变量 (微生物综合指标) V1 的关系很密切 ,而在 W1 中起主要作
用的是 y2 (有机质含量) 、y3 (容重) 、y4 (总孔隙率) 和 y5 (非毛管孔隙率) ,在 V1 中起主要作用
的是 x1 (细菌) 和 x3 (真菌) ,因此土壤有机质含量、容重、总孔隙率和非毛管孔隙率对土壤细菌
和真菌数量有很大影响。
第二对典型变量的相关方程为 :
V2 = - 0. 606 0 „x1 - 1. 149 0 „x2 + 1. 637 3 „x
W2 = 0. 691 2 „y1 + 0. 865 4 „y2 + 2. 130 8 „y3 + 0. 977 9 „y4 - 0. 149 8 „y5 - 0. 077 8 „y6
V2 与 W2 的典型相关系数是 0. 853 9 ,说明土壤理化性质第二典型变量 W2 与土壤微生物
数量第二典型变量 V2 的相关性也很密切。在 W2 中起主要作用的是 y3 (土壤容重) ,在 V2 中
起主要作用的是 x2 (放线菌) 、x3 (真菌) ,所以土壤容重对土壤真菌和放线菌数量影响很大。
设土壤理化性质为自变量 ( x) ,土壤微生物数量为因变量 ( y) 。x1 ———D ≥0. 25 mm 团粒
39第 1 期 胡海波等 :岩质海岸防护林土壤微生物数量及其与酶活性和理化性质的关系
结构含量 ( %) , x2 ———有机质 ( %) , x3 ———容重 (g·cm - 3) , x4 ———总孔隙率 ( %) , x5 ———非毛管
孔隙率 ( %) , x6 ———pH 值 ; y1 ———细菌 ( ×105 个·g - 1) , y2 ———放线菌 ( ×105 个·g - 1) , y3 ———
真菌 ( ×105 个·g - 1) ,则有方程 :
y1 = 227. 697 9 - 0. 050 3 x1 + 14. 430 3 x2 - 49. 603 9 x3 - 2. 018 5 x4 - 2. 190 8 x5 - 2. 743 7 x6
　　　R1 = 0. 932 7
y2 = 20. 900 9 - 0. 922 8 x1 + 1. 122 1 x2 - 62. 778 5 x3 + 0. 413 2 x4 + 0. 008 7 x5 + 25. 907 8 x6 　
　　R2 = 0. 877 8
y3 = - 1. 160 6 - 0. 161 1 x1 + 7. 336 0 x2 + 3. 419 5 x3 - 0. 025 9 x4 - 0. 778 9 x5 + 5. 657 8 x6 　
　　R3 = 0. 890 7
将土壤理化性质的数据代入上述方程 ,求出土壤微生物数量的理论值 ,方程的误差可用实
测值 y 和理论值 y^ 平均相对误差表示 ,公式为 : E = 1N ∑
N
i = 1
| y i - y^ i |
y i
。求得细菌 y1、放线菌 y2
和真菌 y3 的平均相对误差分别为 8. 80 %、17. 55 %和 18. 18 % ,在可接受的范围内 ,故上述方程
是可靠和有效的。
综合以上分析 ,土壤微生物与土壤理化性质有着密切关系 ,表明土壤理化性质对微生物数
量有很大影响。
4 　讨论
本次研究结果是 ,在亚热带基岩海岸防护林中 ,胡柚、桃形李等经济林土壤微生物数量多 ,
松、竹及其混交林土壤微生物少 ,成熟林土壤微生物数量也不多 ;而其土壤酶活性方面[12 ] ,马
尾松和杨梅成龄林最高 ,经济林土壤酶活性低。也就是说 ,土壤微生物数量多者其酶活性不一
定高 ,其原因可能有 :一是受林分类型的影响 ,如针叶林和阔叶林对土壤微生物的影响就不
同[9 ] ,前者的死地被物多形成粗腐殖质 ,呈酸性反应 ,影响了微生物的发育和活动 ;而阔叶林常
形成细腐殖质 ,呈中性或微酸性反应 ,故土壤微生物较多 ;二是受人为干扰的影响 ,经济林因施
肥促进了某些微生物的大量繁殖 ,而土壤酶活性增加不多[1 ,10 ] ;三是林下植被的影响 ,由于各
种林分林下植被丰富 ,影响土壤生物活性的因子极为复杂。
关于土壤微生物数量与酶活性及理化性质之间的关系 ,国内外学者进行了大量研究。有
人认为土壤酶活性是在人工培育条件下测定的 ,只反映土壤潜在的生物活性 ,难以表示自然状
态下的生化过程 ,因而土壤微生物数量与酶活性没有相关性[10 ,13 ] ,另一些学者则持相反的观
点[1 ] 。作者认为 ,土壤微生物数量与酶活性有一定的相关性 ,但相关关系并不十分密切。另据
研究[2 ,14 ,15 ] ,土壤酶活性可以反映土壤肥力水平高低 ,既然土壤微生物数量与酶活性有一定的
相关性 ,微生物当然也能反映土壤肥力水平 ;另一方面 ,土壤微生物数量与土壤理化性质密切
相关[16 ,17 ] ,本文中其第一对典型相关系数高达 0. 968 7 ,因而土壤微生物数量可以作为评定土
壤肥力的指标。但是 ,对某一类微生物来说 ,土壤肥力与其数量并不一定是正相关 ,仅用某类
微生物数量来评定土壤肥力是不全面的。
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(1) :52 　55
Study on Quantitative Distribution of Soil Microorganism
and Relationship with Enzyme Activity and Physical , Chemical
Property of Shelter2forest in Rocky Coastal Area
HU Hai2bo1 , ZHANG Jin2chi1 , GAO Zhi2hui2 , CHEN Shun2wei2 , ZANG Ting2liang1
(11Nanjing Forestry University ,Nanjing 　210037 , Jiangsu ,China ;
2. Zhejiang Forestry Scientific Research Institute ,Hangzhou 　310023 ,Zhejiang ,China)
Abstract :The quantitative distribution of soil microorganism of different protective forest types in rocky
sub2tropical coast is studied. By means of mathematical analysis , the relationship of soil microorganism
with enzyme activity ,physical and chemical property is discussed. The results are as follows : ①There is
significant correlation among the three types of microorganisms. Major population is bacteria ,followed by
actinomycete ,the least one is fungi . But the percentage of fungi is much higher than that in silting2coastal
areas. ②The quantity of soil microorganisms in different forest types is quite different . There are more soil
microorganisms in no2timber forest ,whereas the number is less in mature forest of Pinus massoniana and
Myrica rubra . ③There is a correlation between soil microorganisms and enzymes , but the coefficients are
low. ④There is close correlation between soil microorganism and physical ,chemical property. At last ,
some relative problems are discussed.
Key words : rocky coast ; shelter2forest ;soil microorganism ;soil enzyme activity
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