甘肅瑪曲高寒草甸土壤微生物季節變化特性的研究

李君鋒，楊建文，楊婷婷，達文燕，胡 磊， 景彩虹，姚 健，牛世全

(1.西北師范大學生命科學學院，甘肅 蘭州 730070； 2.河南省項城市第一高級中學，河南 項城 466200)

甘肅瑪曲高寒草甸土壤微生物季節變化特性的研究

李君鋒1,2，楊建文1，楊婷婷1,2，達文燕1，胡 磊1， 景彩虹1，姚 健1，牛世全1

(1.西北師范大學生命科學學院，甘肅 蘭州 730070； 2.河南省項城市第一高級中學，河南 項城 466200)

選取甘肅瑪曲高寒草甸6個樣地，對各樣地的土壤微生物季節動態及其與土壤理化因子的關系進行了分析。結果表明，在土壤微生物中細菌數量占絕對優勢，季節變化對土壤微生物有較大的影響，土壤微生物與土壤肥力有較為密切的關系。細菌在4月出現高峰；放線菌數量春季到秋季數量逐漸減少；真菌數量春季到秋季變化不明顯，冬季略有增加；氨化菌、硝化菌則大多在4和10月較多；反硝化菌在7月稍多；好氣性固氮菌、好氣性纖維素分解菌則在1月數量較多。主成分分析結果表明，好氣性固氮菌和好氣性纖維素分解菌對該地區土壤肥力有較大的貢獻。典型相關分析結果表明，僅有的一組典型變量的相關是由細菌、真菌、氨化菌、反硝化菌與土壤pH值、電導率、硝態氮、氨態氮、速效磷、全磷的相關性引起的。

高寒草甸；土壤微生物；季節動態；土壤理化因子

青藏高原高寒草甸生態系統具有十分重要的生態地位，因其生態與環境極其脆弱，在日益增長的人口壓力影響下，出現了一系列生態與環境問題，表現為草地嚴重退化、土地沙漠化和土壤侵蝕加快等不良地表變化[1]，而退化的草地又會使環境進一步惡化[2]。為了探究草原生態系統中草地的生態質量，研究草地退化機理和防止退化以及退化后的治理措施，不少學者從不同側面、不同角度進行了大量研究。目前，對土壤微生物的季節動態、土壤微生物與土壤理化因子關系的研究已經很多，但是對高寒區土壤微生物的研究較少，僅有對東祁連山高寒灌叢草地土壤微生物的季節和生態分布進行的研究[3]，對青藏高原東祁連山6種不同的高寒草地型土壤微生物數量的生態分布、季節動態的特征以及與相關生態因子的關系進行的研究[4]，以藏北高原紫花針茅(Stipapurpurea)草原為研究對象，測定了土壤微生物數量、土壤微生物量、土壤酶活性[5]；對天祝高寒草地21年前(1982年)、后(2003年)植被狀況、土壤理化性質、土壤三大類微生物和各生理群落微生物及不同退化程度草地土壤微生物數量變化特點進行了對比研究[6]。而對于甘肅瑪曲高寒草甸土壤微生物的季節動態及其與土壤理化因子關系的研究尚未見報道。

草甸土壤微生物是草地生態系統重要組成部分，是構成土壤有機無機復合體的重要成分[7]，在有機物質分解轉化過程中起主導作用，具有巨大的生物化學活力，從而能動地影響草原生態系統中的能量流動和物質轉化過程[8]，土壤微生物對土壤環境變化反應敏感，能夠較早地指示土壤生態系統功能的變化[9]，是土壤的重要肥力指標之一。本研究分析了青藏高原東緣瑪曲高寒草甸土壤微生物的季節動態及其與土壤理化因子的關系，為深入探討甘肅甘南瑪曲高寒草甸生態系統的結構與功能提供科學依據。

1 材料與方法

1.1研究地自然概況 研究區域位于甘肅省甘南藏族自治州西南部的瑪曲縣，地處青藏高原東端，位于甘肅、四川、青海三省交界處，地理位置為100°46′～102°29′ E，33°06′～34°33′ N。全縣最高海拔4 806 m，最低海拔3 300 m，大部分海拔在3 500～

3 800 m。瑪曲縣屬高寒濕潤型氣候，長冬無夏，氣候寒冷。年均氣溫1.1 ℃，年均降水量615.5 mm，年相對無霜期僅19 d。土壤以亞高山草甸土為主。植被為高寒常綠革葉灌叢、草甸、草原植被等，可分為典型草甸、高寒草甸、沼澤化草甸和鹽生草甸4個植被類型[10]。

1.2土樣采集 對青藏高原東緣瑪曲縣高寒草甸進行初步調查，選取5個地區6塊典型高寒草甸樣地：甘南瑪曲縣曼日瑪1、曼日瑪2、阿萬倉、阿茲、采日瑪和尼瑪為研究對象。按季度分4次采樣，分別于2009年的4月、7月、10月和2010年的1月中旬在各樣地選擇植被群落具有代表性的固定樣方，除去地表植被和地表覆蓋物，每個樣方采用土壤剖面法五點采樣，土層深度為0～15 cm，將所采取的土樣混勻，用四分法棄去多余樣品，取約1 kg土樣裝入滅菌聚乙烯袋，帶回實驗室，一部分土樣立即進行土壤微生物分離、計數、土壤酶活性測定，另一部分土樣進行風干，用于土壤理化性質測定。采樣地點詳細特征見表1。

表1 青藏高原東緣高寒草甸各樣地特征Table 1 Characteristics of each plot in alpine meadow of the Eastern Qinghai-Tibetan Plateau

1.3研究方法

1.3.1土壤各類微生物數量測定[7]

1)細菌數量測定：采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基，以平板涂布法計數，按公式(1)計算細菌數量。

(1)

2)放線菌數量測定：采用改良高氏一號培養基，以平板表面涂布法計數，按公式(1)計算放線菌數量。

3)真菌數量測定：采用馬丁-孟加拉紅培養基，以平板表面涂布法計數，按公式(1)計算真菌數量。

4)固氮菌數量測定：采用改良的阿須貝(Ashby)無氮瓊脂培養基，以平板表面涂布法計數，按公式(1)計算固氮菌數量。

5)氨化細菌數量測定：采用蛋白胨培養基，以稀釋法計數，按公式(2)計算氨化細菌數量。

(2)

6)硝化細菌數量測定：采用改良的斯蒂芬遜(Stephenson)培養基，以稀釋法計數，按公式(2)計算硝化細菌數量。

7)反硝化細菌數量測定：采用組合培養基，以稀釋法計數，按公式(2)計算反硝化細菌數量。

8)好氣性纖維素分解菌數量測定：采用依姆歇涅茨基纖維素分解菌培養基，以稀釋法計數，按公式(2)計算好氣性纖維素分解菌數量。

1.3.2土壤樣品理化性質的測定 按常規方法測定土壤的含水量、pH值、有機質、全氮、速效氮、全磷、速效磷等理化指標[11-16]。

1.3.3數據分析 參考唐啟義和馮明光[17]的數據分析方法，試驗數據采用DPS v 7.05統計軟件進行主成分分析、簡單相關分析、典型相關分析及多元回歸分析。

2 結果與分析

2.1土壤微生物的季節動態

2.1.1細菌、放線菌和真菌 瑪曲高寒草甸三大微生物基本類群數量的季節動態表明，細菌的數量春季(4月)最高，夏季(7月)開始下降，冬季(1月)最少，季節波動較大(圖1)。細菌數量在溫度相對較高的夏季并未達到最多，明顯受到夏季強降雨的影響，夏季瑪曲草甸土壤含水量大多都呈飽和狀態，土壤中過多的水分會影響到土壤氧含量，導致土壤中的細菌數量下降，這與陳珊等[18]在東北羊草草原土壤微生物生物量的研究結果相符合。放線菌數量春季到夏季逐漸減少(阿萬倉和尼瑪除外)，夏季到秋季逐漸減少(阿茲和尼瑪除外)，秋季到冬季變化不明顯(曼日瑪2和阿萬倉除外)，季節波動較小(圖2)。放線菌數量季節動態變化不明顯，受溫度的影響較小。真菌數量春季到秋季變化不明顯，冬季略有增加(阿茲和采日瑪除外)，季節波動不大(圖3)。真菌數量只有尼瑪和阿茲兩個樣地在秋季增加，其他樣地季節動態變化不大，說明尼瑪和阿茲樣地真菌在溫度較低的秋季對高寒草甸土壤微生物生物量貢獻較大，這與王國榮[3]對東祁連山高寒灌叢草地土壤微生物的研究結果類似。

圖1 高寒草甸細菌數量季節動態Fig.1 Seasonal dynamics of bacteria in alpine meadow

圖2 高寒草甸放線菌數量季節動態Fig.2 Seasonal dynamics of actinomycetes in alpine meadow

圖3 高寒草甸真菌數量季節動態Fig.3 Seasonal dynamics of fungi in alpine meadow

2.1.2與氮循環有關的功能菌群 好氣性固氮菌數量在冬季最多，而春季、夏季、秋季(10月)波動不大(圖4)，由于冬季根際的大量植物脫落物有利于纖維素降解菌的生長，而固氮菌與纖維素分解菌存在著典型的互生關系，后者為前者提供碳源，前者則為后者提供氮源[19-20]。氨化菌數量冬季最低，春季、夏季、秋季較多(阿茲除外)(圖5)。硝化細菌數量春季最高，夏季下降，秋季有所回升(阿茲除外)，冬季最低(圖6)，由于7月草地水熱條件得到改善，草地處于植物生長量大、植被蓋度大的最旺盛生長階段，植物根系發達和土體結構緊密造成土壤容重較大，通氣受阻而不利于硝化細菌生長[19]。反硝化細菌數量春季最低，夏季最高，7月份后逐漸減少(圖7)，由于夏季雨水較多，土壤通氣性差，土壤形成厭氧環境，反硝化細菌大量繁殖。大多數反硝化細菌是異養兼性厭氧細菌，夏季土壤水分多、pH值偏高、有機質含量極其豐富、通氣不暢易造成厭氧條件，促使反硝化作用強度加大；在過度放牧的草地上由反硝化作用引起的氮素損失量隨土壤有機質含量的增加而增多，這也是草地土壤缺氮的重要原因，這與丁玲玲等[19]和刁治民[21]的研究結果一致。

圖4 高寒草甸好氣性固氮菌數量季節動態Fig.4 Seasonaldynamicsofaero-nitrogenfixingbacteriainalpinemeadow圖5 高寒草甸氨化菌數量季節動態Fig.5 Seasonaldynamicsofammonifierinalpinemeadow圖6 高寒草甸硝化菌數量季節動態Fig.6 Seasonaldynamicsofnitrobacteriainalpinemeadow圖7 高寒草甸反硝化菌數量季節動態Fig.7 Seasonaldynamicsofdenitrifierinalpinemeadow

2.1.3好氣性纖維素分解菌 好氣性纖維素分解菌數量在冬季和春季最多(采日瑪除外)(圖8)，這可能是由于瑪曲海拔高，太陽直射較強，冬季和春季土壤處于反復凍融狀態，土壤中植物根際脫落物大量增加，進而造成冬季和春季纖維素分解菌數量增加。土壤中植物殘體的分解主要由微生物進行，這是自然界生態系統中大氣碳循環的重要基礎。已有研究表明，纖維素分解菌的分布受到一定的生態地理等因子影響，人類的勞動，耕地的熟化與氮肥等肥料的施用，都可以促進纖維素分解菌的增長。這些說明纖維素分解菌在大氣碳素的循環中有重大作用，而且它們的分布與土壤性狀、土壤肥力有著密切關系。

圖8 高寒草甸好氣性纖維素分解菌數量季節動態Fig.8 Seasonal dynamics of aero-cellulose decomposer in alpine meadow

2.2不同季節三大類微生物數量所占比例 三大類微生物中，以細菌數量最大，占微生物總數的95.313 7%～99.976 1%，各樣地細菌數量所占的比例在各月均占絕對優勢；放線菌數量次之，占微生物總數的0.023 3%～3.892 0%，放線菌數量在春季所占比例最小；真菌數量最小，占微生物總數的0.000 5%～1.332 9%，但由于真菌菌絲體粗大，在有機質的分解中起著重要作用[5]，真菌數量從春季到冬季所占比例不斷增大，冬季比例最大。比例分析說明，細菌類群在微生物中占絕對優勢，是該高寒草甸生態系統的主要微生物成分，尤其是春季和夏季在有機物的分解和轉化中占重要位置，而放線菌和真菌數量在微生物中所占比例較小(表2)。

表2 高寒草甸表土層(0～10 cm)不同季節微生物數量所占比例Table 2 Proportions of microbial number at 0-10 cm layer in different months in alpine meadow %

2.3土壤微生物數量主成分分析 在對8種土壤微生物數量進行主成分分析時，選擇前3個主成分，累計貢獻率可達85.032 8%，這3個主成分可以代表該區域土壤生物特性的3個方面。第1主成分中，固氮菌、真菌、放線菌、細菌具有較大的貢獻率；第2主成分中反硝化菌和纖維素分解菌具有較大的貢獻率；第3主成分中纖維素分解菌和硝化菌具有較大的貢獻率(表3)。可見，微生物量對瑪曲高寒草甸土壤生態起到十分重要的作用，尤其是固氮菌和纖維素分解菌在各主成分中具有較大的系數，可作為該地區土壤生物特性的重要因子來考慮。土壤中自生固氮作用是高寒草甸氮素的重要來源之一，土壤纖維素分解菌積極參與植物殘體中纖維素的分解，土壤纖維素分解菌數量降低，直接影響到植物殘體轉化速度，使土壤中難分解植物殘體的積累量增加，土壤生態環境變得愈來愈不利于有益微生物的繁殖和活動，從而大大降低了土壤中碳、氮營養元素循環速率和能量流動。

2.4土壤微生物數量與理化因子間的典型相關分析 從土壤微生物數量與土壤理化因子之間的簡單相關系數及顯著性水平可以看出，細菌數量與土壤氨態氮含量呈顯著正相關(Plt;0.05)，相關系數是0.83，表明土壤的氨態氮有利于細菌的生長；放線菌數量與土壤硝態氮含量呈顯著的正相關，相關系數是0.85，表明土壤的硝態氮有利于放線菌的生長；好氣性固氮菌數量與土壤硝態氮含量呈極顯著的正相關(Plt;0.01)，相關系數是0.96，與土壤電導率呈顯著的正相關，相關系數是0.86，表明甘南高寒草甸土壤的硝態氮主要是好氣性固氮菌的貢獻，好氣性固氮菌固定的硝態氮增加必然導致土壤的電導率增大；氨化菌數量與土壤速效磷含量呈極顯著的正相關，相關系數是0.90，表明土壤速效磷有利于氨化菌的生長；硝化菌數量與土壤全磷含量呈顯著的正相關，相關系數是0.80，表明土壤全磷對硝化菌的生長有利；真菌、反硝化菌、好氣性纖維素分解菌數量與土壤理化因素之間相關性不顯著(Pgt;0.05)。在微生物量因子中，好氣性固氮菌和放線菌數量與9種土壤理化因子的相關系數絕對值之和較大，其關系最密切，但與其他微生物量因子的 差異不明顯；而在土壤理化因子中，土壤硝態氮和速效磷含量與8種微生物量因子的相關系數的絕對值之和較大，其相關性密切，但與土壤pH值、土壤電導率這種相關性差異較小，與土壤含水量、總氮量含量、有機質含量差異明顯。說明在微生物量各因子中，未看到影響土壤理化因子的主導因子，而各土壤理化因子對微生物量的影響不同，硝態氮、速效磷的作用較為突出。

表3 高寒草甸土壤微生物主成分分析Table 3 Principal component analysis of soil microbial number in alpine meadow

注：X1為細菌，X2為放線菌，X3為真菌，X4為好氣性固氮菌，X5為氨化菌，X6為硝化菌，X7為反硝化菌，X8為好氣性纖維素分解菌。表4同。

Note: X1, bacterium；X2, actinomyces；X3, fungus；X4, aero-nitrogen fixing bacteria；X5, ammonifier；X6, nitrobacteria；X7, denitrifier；X8, aero-cellulose decomposer.The same in table 4.

表4 高寒草甸土壤微生物與土壤理化因子間的簡單相關分析Table 4 Simple correlation between soil microbes and soil physicochemical factors in alpine meadow

注：*表示Plt;0.05，**為Plt;0.01； X的單位均為cfu·g-1；Y1為土壤含水量，Y2為土壤pH值，Y3為土壤電導率，Y4為土壤硝態氮含量，Y5為土壤氨態氮含量，Y6為土壤總氮含量，Y7為土壤速效磷含量，Y8為土壤全磷含量，Y9為土壤有機質含量。

Note: * and ** indicate significant correlationship at 0.05 and 0.01 level, respectively. Y1, soil moisture；Y2, soil pH value；Y3, soil conductivity；Y4, soil nitrate nitrogen；Y5, soil ammonia nitrogen；Y6, soil total nitrogen；Y7, soil available phosphors；Y8, soil total phosphors；Y9, soil organic matter.

分析典型變量的系數可以反映變量間的主要相關信息，微生物量與土壤理化因子的8個典型相關系數中，第一個經卡方檢驗后達到了顯著水平(表5)。分析這對典型變量的構成[公式(1)和公式(2)]可知，U1中以X1(細菌)、X2(放線菌)、X5(氨化菌)的系數明顯大于其他微生物量因子，V1中Y2(土壤pH值)、Y3(土壤電導率)、Y4(土壤硝態氮水量)、Y5(土壤氨態氮水量)、Y7(土壤速效磷水量)、Y8(土壤全磷水量)的系數較大，說明這一對典型變量的相關主要是由細菌、氨化菌、真菌、反硝化菌與土壤pH值、電導率、硝態氮水量、氨態氮水量、速效磷水量的相關性引起的。

表5 高寒草甸土壤微生物數量與土壤理化因子間的典型相關系數卡方檢驗Table 5 Chi-square test of canonical correlation coefficient between soil microbial number andsoil physical-chemical factors in alpine meadow

注：卡方檢驗的臨界值為χ20.05。

Note：The critical χ2value is 0.05.

U1=0.686 2X1-0.059 4X2+0.471 6X3+0.047 6X4+0.586 2X5-0.164 5X6-0.427 6X7-0.227 1X8;

(1)

V1=0.426 5Y1-0.777 6Y2+0.635 8Y3-0.700 3Y4+0.636 3Y5-0.337 0Y6+0.652 6Y7+0.069 1Y8+0.000 000 003 6Y9。

(2)

3 結論

土壤微生物數量分布受當地氣候條件、水熱狀況、土壤營養狀況、土壤質地、植被組成和覆蓋度等一系列生態因子的綜合影響。通過對青藏高原東緣高寒草甸土壤微生物的季節動態及其與土壤理化因子之間關系的研究，結果表明，細菌數量占絕對優勢，在4月出現高峰，而7月最少，因為在4月該生態區域土壤溫度逐漸回升，冰凍層開始融化，植被萌發生長，微生物活動逐漸頻繁，生物量上升。從4月到7月，由于動物的踐踏過度，加之7月降水量全年最高，導致土壤板結，通氣性下降，水分淤積，好氣性微生物的生長條件惡劣。放線菌數量春季到秋季數量逐漸減少，真菌數量春季到秋季變化不明顯，冬季略有增加，氨化菌、硝化菌則大多是在4和10月較多，反硝化菌在7月稍多，而好氣性固氮菌、好氣性纖維素分解菌則是在1月數量較多。主成分分析結果表明，好氣性固氮菌和好氣性纖維素分解菌對該地區土壤肥力的供應有較大的貢獻；典型相關分析結果表明，僅有的一組典型變量的相關是由細菌、放線菌、氨化菌與土壤pH值、電導率、硝態氮、氨態氮、速效磷、全磷的相關性引起的，土壤中硝態氮和速效磷含量與微生物量的相關性密切。

土壤微生物群體通常對環境狀況反應迅速，是一個地區或歷史環境變遷的良好記錄。土壤微生物各類群數量與土壤肥力有著密切的關系。微生物各類群數量越少，土壤中營養元素循環速率和能量流動越弱，土壤生態環境變得越不利于微生物繁殖和植物生長，導致水土流失。退化草甸若不加強保護，繼續過度放牧，將會使植被―土壤微生物―土壤肥力生態鏈失去平衡。因此，合理調整植被類型使得3種主要菌群結構合理、比例適當，在分解土壤有機質中起到更合理的作用。土壤微生物生理類群(主要與氮循環相關)對土壤肥力發揮著很大的作用。

文都日樂等[22]對呼倫貝爾草原土壤生態系統的研究得出，土壤系統是一個統一的整體，其內部各因子之間相互影響、相互作用，維持著整個土壤系統。李東等[23]對青藏高原高寒灌叢草甸生態系統碳平衡研究結果表明,該系統的碳素輸入大于輸出，系統存在較強的二氧化碳吸收潛力，是大氣二氧化碳的匯。張成霞和南志標[24]在放牧對草地土壤微生物影響的研究述評中,提出微生物在草地生態系統的能量流動和物質轉化中起著重要的作用。碳、氮循環微生物功能菌群對高寒草甸土壤碳、氮等主要營養元素的循環起著重要的作用。在碳循環過程中好氣性纖維素分解菌能夠分解纖維素為其他生物提供碳源，參與固氮過程的微生物通過固氮作用為高寒沼澤濕地生物提供氮源。通過土壤環境中微生物之間的協作共同為高寒草甸的有機物降解以及肥力的提高奠定基礎，一旦人類不合理的活動破壞了土壤微生物的生境,就可能導致脆弱的高寒草甸生態系統被破壞，導致其蓄水能力下降，甚至沙化、荒漠化。因此，應加強對高寒草甸的關注和保護。

[1] 鐘祥浩.國內外學術界一直關注的問題:青藏高原研究[J].山地學報,2005,23(3):257-259.

[2] 蘭玉蓉.青藏高原高寒草甸草地退化現狀及治理對策[J].青海草業,2004,13(1):27-30.

[3] 王國榮.東祁連山高寒灌叢草地土壤微生物的季節動態和生態分布[D].蘭州：甘肅農業大學,2006:27-31.

[4] 丁玲玲,祁彪,尚占環,等.東祁連山不同高寒草地型土壤微生物數量分布特征研究[J].農業環境科學學報,2007,26(6):2104-2111.

[5] 蔡曉布,周進,錢成.不同退化程度高寒草原土壤微生物活性變化特征研究[J].土壤學報,2008,45(6):1110-1118.

[6] 姚拓,王剛,張德罡,等.天祝高寒草地植被、土壤及土壤微生物時間動態的比較[J].生態學報,2006,26(6):1926-1932.

[7] 許光輝,鄭洪元.土壤微生物分析方法手冊[M].北京:農業出版社,1986:110-126,255-257.

[8] 何振立.土壤微生物量及其在養分循環和環境質量評估中的意義[J].土壤,1997,29(2):61-69.

[9] Powlson D S,Brooks P C,Christensen B T.Measurement of soil microbial biomass provides an early indication of changes in total soil organic matter due to straw incorporation[J].Soil Biology and Biochemistry,1987,19:159-164.

[10] 陳世強,文莉娟,呂世華,等.黃河上游瑪曲縣植被指數與氣候變化研究[J].冰川凍土,2007,29(1):131-136.

[11] 中國科學院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科學技術出版社,1978:45-64.

[12] 中國標準出版社第二編輯室.環境監測方法標準匯編(土壤環境與固體廢物)[M].北京：中國標準出版社,2007:12-48.

[13] 馬慧珍.土壤有效磷測試方法淺析[J].山西化工,2002,22(2):44-45.

[14] 中國土壤學會土壤農化分析專業委員會.土壤常規分析方法[M].北京:科學出版社,1965:6-9.

[15] 勞家檉.土壤農化分析手冊[M].北京:農業出版社,1988:20-62.

[16] 弓曉峰,張靜,張振輝,等.納氏試劑比色法測定土壤銨態氮的研究[J].環境科學與技術,2006,29(1):43-44.

[17] 唐啟義,馮明光.DPS數據處理系統——實驗設計、統計分析及數據挖掘[M].北京:科學出版社,2007:221-304.

[18] 陳珊,張常鐘,劉東波,等.東北羊草草原土壤微生物生物量的季節變化及其與土壤環境的關系[J].生態學報,1995,15(1):91-93.

[19] 丁玲玲,祁彪,尚占環,等.東祁連山亞高山草地土壤微生物功能群數量動態及其與土壤環境關系[J].草業學報,2007,16(2):9-18.

[20] 楊玉盛,邱仁輝,俞新妥,等.杉木連栽土壤微生物及其生化特性的研究[J].生物多樣性,1999,7(1):1-7.

[21] 刁治民.高寒草地的微生物氮素生理群區系研究[J].土壤,1996(1):49-53.

[22] 文都日樂,李剛,張靜妮,等.呼倫貝爾不同草地類型土壤微生物量及土壤酶活性的研究[J].草業學報,2010,19(5):94-102.

[23] 李東,曹廣民,黃耀,等.青藏高原高寒灌叢草甸生態系統碳平衡研究[J].草業科學,2010,27(1):37-41.

[24] 張成霞,南志標.放牧對草地土壤微生物影響的研究述評[J].草業科學,2010,27(1):65-70.

SeasonaldynamicsofsoilmicrobesandtheirrelationshipwithsoilphysicochemicalfactorsinalpinemeadowinMaquofGansu

LI Jun-feng1,2, YANG Jian-wen1, YANG Ting-ting1,2, DA Wen-yan1, HU Lei1, JING Cai-hong1, YAO Jian1, NIU Shi-quan1

(1.College of Life Science, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, China;2.Xiangcheng First Senior High School in Henan, Xiangcheng 466200, China)

The seasonal dynamics of different soil microbes and their relationships with soil physicochemical factors were studied. The soil samples were taken from six sampling points of alpine meadow located in Maqu of Gansu. The results showed that soil bacteria occupied absolute advantage among soil microbes. Seasonal variation had a great influence on soil microbial activities. Soil microbes and soil physicochemical factors had close relationship. The peak value of bacteria quantity in soil appeared in April. Actinomycetes number decreased gradually from spring to autumn, while activities of fungi were stable. Ammonifier and nitrobacteria had more activities in April and October; denitrifier had more in July; and amounts of aerobic nitrogen-fixing bacteria and aerobic cellulose decomposer were more in January. The results of main composition analysis of soil microbial quantity showed that aerobic nitrogen-fixing bacteria and aerobic cellulose decomposer offered more contribution to soil fertility. The results of canonical correlation analysis showed that there was only one group of canonical variable correlation, which was caused by bacteria, fungi, ammonifier, denitrifier and soil pH value, conductivity, nitrate nitrogen, ammoniacal nitrogen and total phosphorus.

alpine meadow; soil microbes; seasonal dynamic; soil physicochemical factors

NIU Shi-quan E-mail:sqniu@nwnu.edu.cn

S812.2;S154.3

A

1001-0629(2012)02-0189-09

2011-08-05 接受日期:2011-09-14

國家自然科學基金項目(30960078、30870273)；2009年度人事部留學人員科技活動擇優資助項目

李君鋒(1984-)，男，河南項城人，在讀碩士生，研究方向主要為微生物生態學。E-mail:lijunfeng_523@163.com

牛世全 E-mail:sqniu@nwnu.edu.cn