上海市沿海防护林土壤微生物三大类群变化特征

上海市沿海防护林土壤微生物三大类群变化特征李玥，王丽，张金池**，李奕建（南京林业大学森林资源与环境学院，南京，210037）摘要：通过对上海市区6种林型的沿海防护林的土壤养分和三大类群土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）数量的动态特征进行研究，结果表明：（1）不同土壤层次3大类群微生物数量变化均较大，细菌的表层（0-10cm）数量是底层（40-60cm）的2.33-3.67倍；真菌的表层（0-10cm）数量是底层（40-60cm）的2.21-3.75倍；放线菌的表层（0-10cm）数量是底层（40-60cm）的1.29-2.26倍。

（2）不同林型下土壤三大类群微生物数量的季节变化各有其自身特点，变化趋势不一致。

（3）三大类群微生物数量从多到少的顺序为细菌>真菌>放线菌，细菌在土壤微生物中占有绝对优势。

（4）不同林型的表层土壤（0-10cm）中微生物总量差异较大，年内总量表现为杨树>杨树+麻栎>榆树+榉树>水杉+杨树>东方杉>水杉>滩地。

关键词：沿海防护林土壤微生物季节变化上海市Spatiotemporal and Characteristic of the Soil Microbial of Coastal Protective Forest in Shanghai Abstract: The number and distributions of soil microorganisms (bacteria, fungi and actinomyces) spatiotemporal characteristics and soil fertility factors of 6 different forest types were studied. The results obtained were as follows: (1) The quantities of microbial were different with soil depth, the number was much higher within 0-10 cm than that within 40-60 cm (bacteria were 2.33-3.67 times, fungi were 2.21-3.75 times and actinomyces were 1.29-2.26times). (2) The distribution of microorganisms were also different from each other in different forest types with month. (3) The rank of there kinds of microbes in the soil from more to less was: bacteria>fungi> actinomyces. Bacteria were the absolute superiority in soil microorganisms. (4) Total number of microorganisms in 0-10 cm soil layer was much different among every forest type and the rank was: Poplar > Poplar+Quercus acutissima > Ulmus pumila+Zelkova schnideriana > Metasequoia glyptostoboides+Populus > Taxodium mucronatum×Crytomeria fortunei > Metasequoia glyptostoboides > Beach.Key words: coastal protection forest, soil microorganisms, seasonal characteristic, Shanghai基金项目：沪农科攻字（2006）第4-10号作者简介：李玥（1981~），女，博士生，主要从事水土保持与荒漠化防治研究通讯作者：张金池email:nfujczhang@我国海岸线长达1.8×104km，是自然灾害多发的区域，近几年因风暴潮每年所造成的直接经济损失都超过100亿元。

营造沿海防护林体系，可显著改善环境条件、有效抗御自然灾害。

上海市是我国最大的综合性工业城市，也是重要的科技中心，贸易中心，金融和信息中心。

由于其濒临大海，历年都会遭受不同程度的风害、水患，故其沿海防护林的建设具有极其重要的战略意义，但迄今为止对上海市沿海防护林土壤的基础性研究却少有问津。

土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体，主要包括细菌、放线菌、真菌，还有一些原生动物和藻类等，它们都参与了发生在土壤中的所有生化过程，包括有机物分解，腐殖质的形成，养分转化和循环，发挥着保持土壤生产力的重要作用[1]；它们还通过形成和稳定土壤团聚体改善土壤物理性质，如结构、孔隙度、透气度、渗透压等。

由于土壤微生物的生长和活性受到土壤养分、质地、pH值、温度、土壤水分含量等的共同影响，因此它们也成为了土壤性质变化的敏感指标[2]。

土壤微生物在土壤形成和演化过程中起着主导作用[3]，并且不同类型的土壤中的微生物种类和数量也相应不同，但每克土壤的微生物含菌量大体上有一个10倍系列的递减规律：细菌(-108)>放线菌（-107)>真菌（-106)>酵母菌（-105)>藻类（-104)>原生动物（-103)[4]。

由于土壤中微生物个体微小，数量多，土壤微生物分离和鉴定困难，土壤环境条件复杂等原因，目前为止大约仅1-10%的土壤微生物被分离和鉴定[5]，这限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识。

近年来，国内外学者在土壤微生物季节动态、不同类型土壤微生物数量、区系以及种群动态变化等方面作了较系统的研究[6、7]，但主要集中于高寒草地、退化草场和天然林地等地区，对沿海防护林下土壤微生物三大类群数量的时空动态等方面的研究相对较少。

本文通过研究上海市沿海防护林下土壤微生物活性及肥力特征，分析现有不同结构防护林带林下土壤的理化性质和微生物三大类群的动态变化，研究现有林带对土壤性质变化的影响，为今后防护林下土壤微生物研究和如何建设复合型高效防护林提供参考。

1 材料与方法1.1 研究区自然概况上海市地处120°51′-122°12′E，30°40′-31°53′N，位于长江入海口，东濒大海，北枕长江，沿海地区自北向南依次分布着崇明、宝山、浦东、南汇、奉贤、金山等6个区县，海岸线全长约510.4km。

该区属北亚热带季风气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。

年平均气温16℃左右。

全年无霜期约230d，年平均降雨量在1100mm左右。

该区地貌类型主要属于河口三角洲或东部滨海平原，属泥质海岸带，平均海拔4米左右。

沿海土壤主要为滨海盐土类、潮土类、水稻土类，土层深厚，土质疏松，结构良好。

由于成陆时间短，在成土过程中曾多次受到海水浸渍，沿海地区土壤含盐量在0.2%-0.4%，一般为中碱性、强碱性土壤（pH＞8.5），主要分布于新垦区。

上海市沿海防护林建设起步较晚，目前的一线海防林主要建植于20世纪7、80年代，大部分地区一线林带的宽度约20-30m左右，尚未达到国家提出的200m宽的要求，乔木主要以水杉Metasequoia glyptostoboides、东方杉T axodium mucronatum×Crytomeria fortunei、杨树Populus、榆树Ulmus pumila、榉树Zelkova schnideriana、湿地松Pinus elliotii、香樟Cinnamomum camphora等为主，树种单一，结构不合理，有的地段还有缺口断带。

1.2 样地选取与样品采集在上海市沿海地区选择立地条件相似、具有代表性的一线防护林带6条，并在各防护林带内分别设置一个20m×20m的标准样地做标准地调查。

6种林分类型分别为水杉纯林、杨树纯林、东方杉纯林、水杉+杨树混交林、杨树+麻栎混交林、榆树+榉树混交林，此外在上海滨海森林公园附近选1个近海滩地作为对照。

样地基本情况见表1。

表1 样地基本情况Table 1 Basic conditions of the sample plot样地编号plot No.树种配置species collocation林龄（a）stand age株行距（m）plantingspacing平均胸径（cm）average dbh平均树高（m）averageheight郁闭度canopydenisity1水杉Metasequoiaglyptostoboides30 1.7×2 15.1 16.5 0.722杨树Populus6 2×3 6.7 5.5 0.403东方杉Taxodiummucronatum×Crytomeriafortunei30 2×2 29.6 15.0 0.654水杉+杨树Metasequoiaglyptostoboides+Populus15 1.5×1.7 21.5、30.3 11.5、12.0 0.805杨树+麻栎Populus+Quercus acutissima8 2.2×2.2 7.0、4.3 6.3、3.5 0.606榆树+榉树Ulmus pumila+Zelkova schniderian a9 1.5×1.5 9.5、9.8 6.5、7.1 0.507 近海滩地- - - - - 注：以下图、表样地编号同表1。

样品采集分春、夏、秋、冬四个季节进行，本研究于2008年3月开始，分别于2008年3月中旬、7月中旬、10月中旬和2009年1月中旬，定时、定点进行土样采集。

各样地采用土壤剖面和混合多点取样法，在每个样地内取5个剖面，每一剖面深度一般为60cm，按0-10cm，10-20cm，20-40cm，40-60cm分4个层次从下往上取样，共采集样品140个。

1.3 样品的测定土壤养分测定：本实验选取2008年7月土样风干、过筛后进行土壤基本理化性质的测定。

土壤有机碳采用重铬酸钾容量法-外加热法测定；全氮采用凯氏定氮法测定；水解氮采用碱解扩散法测定；全磷采用HClO4-H2SO4消化法测定；有效磷采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定；速效钾采用火焰光度法测定；pH 值采用1.0∶2.5水土比-去离子水浸提酸度计法测定；含盐量采用重量法测定；土壤容重采用环刀法测定[8]。