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土壤微生物是湿地生态系统的重要组成部分,也是对环境变化反应敏感的指示生物,其种群结构和数量组成是评价生态系统健康程度的重要指标。土壤微生物在生态系统物质循环、能量流动以及土壤的形成与熟化过程中均起重要作用。本文对黄河三角洲芦苇(Phragmites australis)群落、柽柳(Tamarix chinensis)群落、碱蓬(Suaeda heteroptera)群落、獐毛(Aeluropus sinensis)群落等四种典型耐盐植物群落应用磷脂脂肪酸技术(PLFA)以及氯仿熏蒸浸提法对土壤微生物量及微生物种群结构进行了分析,探讨了黄河三角洲区域不同植物群落类型中土壤营养元素、土壤微生物群落结构特征及土壤酶之间的相关关系,以期为湿地盐渍化土壤的生态恢复提供重要的理论依据。本研究的主要研究结果如下:
1、黄河三角洲四种耐盐植物群落土壤营养元素(有机碳、铵态氮、硝态氮、有效磷、Na+、K+)含量明显高于对照。除有效磷外,土壤中营养元素含量随着土层的深度的增加逐渐降低,而有效磷的垂直分布规律不明显。
2、四种耐盐植物群落的土壤微生物群落结构多样性明显高于对照裸地。土壤微生物数量的垂直分布规律是:随着土层深度的增加,各微生物数量呈递减的趋势,表现为0-10cm层>10-20cm层>20-30cm层;从4月到10月,土壤磷脂脂肪酸、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及真菌的总量有明显的增高趋势,其中革兰氏阴性菌总量明显高于革兰氏阳性菌和真菌的总量;四种植物群落对应的土壤微生物群落结构类型具有显著差异,其中芦苇群落的土壤磷脂脂肪酸、真菌以及细菌量均高于其它三种植物群落(P<0.05)。
3、四种耐盐植物群落土壤微生物量碳、氮以及微生物呼吸值明显高于对照裸地。表层0-10cm土壤对应的土壤微生物量碳、氮以及呼吸值均比10-20cm层和20-30cm层高。从4月到10月土壤微生物量碳均有明显增高的趋势,而不同植物群落类型土壤微生物量氮及呼吸值无明显的规律性季节变化。在四种耐盐植物群落的土壤微生物代谢熵值相比较中,柽柳群落为最低。
4、土壤微生物量碳、氮以及呼吸值与土壤理化性质的相关分析表明,土壤微生物量碳、氮与土壤含盐量、含水量及铵态氮含量呈现显著相关(P<0.01):土壤呼吸与土壤含盐量、土壤含水量、铵态氮含量、土壤有机碳、植物干重显著相关(P<0.01):土壤微生物量氮与土壤硝态氮含量及植物干重具有相关性(P<0.05),土壤呼吸值与土壤有效磷含量也具有相关性(P<0.05)。
5、四种耐盐植物群落对应的根际土壤酶活性明显高于对照裸地。三个土层相比较,表层0-10cm土壤对应的土壤酶活性最高。
6、土壤酶活性与理化性质的相关性分析表明:土壤脱氢酶、磷酸酶、过氧化氢酶以及蛋白酶与土壤含盐量均呈极显著负相关(P<0.01)。土壤有机碳含量、植物干重与土壤脲酶活性的相关性较强(P<0.05)。铵态氮与土壤蛋白酶活性比与其他土壤酶活性的相关较强(P<0.05)。土壤有效磷与土壤酸性磷酸酶活性具有显著的相关性(P<0.01)。
7、土壤酶活性与微生物的相关分析表明:革兰氏阴性菌与土壤过氧化氢酶、土壤蛋白酶以及土壤磷酸酶活性呈显著相关(P<0.01)。革兰氏阴性菌也与土壤脱氢酶活性相关性较强(P<0.05)。革兰氏阳性菌与土壤脱氢酶活性呈显著相关(P<0.01),与土壤过氧化氢酶具有一定的相关性。真菌与土壤脲酶活性呈显著相关(P<0.01),与土壤过氧化氢酶与酸性磷酸酶具有一定的相关性(P<0.05)。