巨桉人工林根系土壤微生物、根系土壤酶活性与根系土壤养分研究

目前，桉树作为世界三大造林树种在我国南方很多地区广泛栽植，其经济价值和社会价值已经得到广泛的认同，但同时其生态价值仍存在争议。虽然本研究组已对巨桉人工林土壤微生物、土壤动物和土壤养分做过研究，但还未从土壤酶活性，特别是还未从与植被生长密切相关的根际微域环境方面进行研究。为了进一步探讨巨桉人工林的生态效益，为扩大其栽植面积提供理论参考，本试验研究了洪雅县巨桉人工林根系土壤微生物与根系土壤酶活性的动态变化、垂直分布等生态学特性；同时，与其它利用方式下根系土壤微生物、根系土壤酶活性与根系土壤养分进行了比较。主要研究结果如下： 1．在两巨桉人工林地中，根系与根外土壤微生物组成一致，均为好气性细菌最多，放线菌次之，真菌最少；除了真菌数量根系与根外土壤季节变化不一致外，土壤好气性细菌、放线菌数量及微生物总数的季节变化趋势在两林地根系与根外土壤中一致。好气性细菌及微生物总数量秋季最高、冬季最低；放线菌数量春季最高、冬季最低；真菌数量根系土壤秋季最高、冬季最低，根外土壤春季最高、冬季最低；巨桉人工林三大类微生物四季的平均R／S值1.40，好气性细菌四个季度平均R／S值1.40，放线菌四个季度平均R／S值1.40，真菌四个季度平均R／S值1.41；巨桉人工林两样地根系与根外土壤微生物垂直分布规律一致，土壤微生物三大类及微生物总数量的垂直变化总的趋势是表层（0～20cm）＞中层（20～40cm）＞下层（40～60cm）；相比较2004年土壤微生物数量，2006年三大类数量及微生物总数均有一定程度的下降。 2．巨桉人工林根系与根外土壤酶活性季节变化规律一致，蔗糖酶、脲酶活性夏季最高、春季最低；过氧化氢酶活性秋季最高、春季最低；巨桉人工林根系与根外土壤酶活性垂直分布与微生物垂直分布趋势一致，总的趋势是表层（0～20cm）＞中层（20～40cm）＞下层（40～60cm）；巨桉人工林根系蔗糖酶活性四个季度平均R／S值1.54，根系脲酶活性四个季度平均R／S值1.29，根系过氧化氢酶活性四个季度平均R／S值1.39。 3．通过不同利用方式间表层根系土壤微生物、根系土壤酶活性与根系土壤养分的研究，发现巨桉人工林根系土壤生物学因子与根系土壤养分状况大多由于相邻青冈次生林，除了速效K含量巨桉人工林4号样地极显著低于青冈次生林以外，其余指标都高于青冈次生林，且大多指标都显著或极显著高于青冈次生林。 4．本试验所测定的根系土壤微生物与根系土壤酶活性间均呈正相关，除了好、气性细菌、放线菌、真菌与脲酶间未达到显著或极显著相关外，其余因子间均呈显著或极显著相关；此外，通过根系土壤生物学因子与根系土壤养分相关分析，发现除了速效K与脲酶、过氧化氢酶呈负相关外，其余生物因子与土壤养分因子间均呈正相关，其中，好气性细菌、蔗糖酶、过氧化氢酶与水解N、有机质和速效P极显著相关；放线菌与所有养分因子间均极显著相关；真菌与水解N、有机质和速效P极显著相关，与速效K显著相关；脲酶与水解N极显著相关，与速效P显著相关。 5．通过各因子对根系土壤微生物总数、根系土壤酶活性的通径分析发现：速效P、水解N、蔗糖酶和过氧化氢酶是影响微生物总数量的主要因子；脲酶、速效P、过氧化氢酶和水解N是影响蔗糖酶的主要因子：速效P、蔗糖酶和过氧化氢酶是影响脲酶的主要因子；脲酶、蔗糖酶和速效P是影响过氧化氢酶的主要因子。 6．对根系土壤养分进行了模型拟合，方程如下：水解N：Y1=1.112×10-10+0.371A1+2.601A2-2.511A3+1.002A4 A1代表好气性细菌，A2代表放线菌，A3代表真菌，A4代表脲酶速效K：Y2=-2.03×10-10-0.439B1-4.304B2+6.377B3-0.907B4-1.65B5+0.446B6 B1代表好气性细菌，B2代表放线菌，B3代表真菌，B4代表蔗糖酶，B5代表脲酶，B6代表过氧化氢酶速效P：Y3=1.225×10-11+1.773C1-1.279C2+0.492C3+0.221C4 C1代表放线菌，C2代表真菌，C3代表蔗糖酶，C4代表脲酶有机质：Y4=-1.99×1015+10.846D1-13.37D2+4.064D3 D1代表放线菌，D2代表真菌，D3代表蔗糖酶