1、放牧强度对草甸草原土壤微生物数量和微生物生物量的影响第 37 卷第 2 期2008 年 3 月内蒙古师范大学(自然科学汉文版)JournalofInnerMongoliaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1.37NO.2Mar.2008放牧强度对草甸草原土壤微生物数量和微生物生物量的影响宋俊峰,韩国栋.,张功,武春燕(1.内蒙古师范大学生命科学与技术学院,内蒙古呼和浩特 010022;2.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特 010018)摘要:研究了内蒙古锡林郭勒草甸草原不同放牧强度样区的土壤微生物类群数量和微生物生物量.结果表明.草甸草
2、原土壤中各类群微生物的数量关系为细菌自生固氮菌 放线菌真菌( 主要为霉菌);微生物生物量碳,氮含量均随放牧强度的增大而逐渐减小;重牧区的微生物数量和微生物生物量与对照区,轻牧区差异极显着(PO.01).相关性分析表明.土壤微生物数量与微生物生物量呈显着或极显着正相关.关键词:放牧强度;草甸草原;土壤微生物数量;微生物生物量中图分类号:Q938.13 文献标识码:A 文章编号:1001-8735(2008)02-0237-04草甸草原是草原向森林的过渡地带,植物群落以中早生和广旱生多年生植物为主,属草原中较湿润的一个类型.草甸草原是内蒙古草原的重要组成部分,面积约为 8.6310hm.,占全区草
3、地总面积的 1O.95%,但过度放牧率已达 100%2.由于长期过度放牧,草原生态环境被破坏,草地生态系统资源生产效率和抵御自然灾害的能力日益降低.土壤微生物是草原生态系统正常运行的前提,是草原生态系统中非常活跃的组成部分,且对土壤环境的变化较为敏感.本文研究放牧强度对草甸草原土壤微生物的影响,旨在为内蒙古草地的可持续利用及草地生态恢复提供微生物学方面的科学依据.1 试验地概况试验样地设在内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗境内,地理位置东经 I16.21 一II9.31,北纬 43.57 一45.23,海拔 10001200m,属内蒙古中东部高原.草地类型为羊草 (Leymuschinensis)+
4、贝加尔针茅(Stipabaicalensis)+线叶菊(Filifoliumsibiricum) 草甸草原,植被平均总盖度为71(59 77).属温带大陆性季风气候,年平均气温 1.2,年降水量 342.4mm,8 月平均降水量236.1mm,8 月平均气温17.7,土壤为暗栗钙土.试验地仍沿用原始的连续自由放牧方式,放牧家畜以绵羊为主.2 研究方法2.1 样地设置试验样区设在居民点附近的自由放牧区和围栏草场内的天然草场.从围栏禁牧草场到居民点附近在多年的自由放牧下形成一个明显的连续放牧梯度,构成草地植被的暂时稳定阶段,因此从围栏草场到居民点间根据草地理论利用率对试验样区进行划分.对照区(CK
5、)是近 1O 年来的围栏草场,利用率为 0;轻牧区(LG)利用率为 17.87;中牧区 (MG)利用率为 3O.3O;重牧区 (HG)利用率为 53.522/6.选择植被类型一致,放牧利用强度相近的 3 个样地作为 3 个重复.收稿日期:2007-04 12基金项目国家自然科学基金资助项目(30360022)作者简介宋俊峰(1982 一),男,内蒙古鄂尔多斯人,内蒙古师范大学硕士研究生,主要从事应用微生物学研究,韩国栋(1966 一),男,内蒙古呼和浩特市人,内蒙古农业大学教授,博士生导师,主要从事草原生态学研究.?238?内蒙古师范大学 (自然科学汉文版 )第 37 卷2.2 土样采集于 2
6、006 年 8 月 1 日赴试验样区采集土样,每个样地分别选取 3 个样点,在每个样点(1.5ITI1.5m)用土钻按五点取样法取深度 O15cm 的土样.每次取土样 36 个,装袋密封带回实验室,放入 4冰箱保存,供微生物指标的测定.2.3 分析方法微生物数量采用稀释涂布平板法计数【3;细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基 ;放线菌培养采用高氏1 号培养基;自生固氮菌培养采用阿须贝无氮培养基 ;真菌培养采用马丁氏孟加拉红培养基;微生物生物量碳,氮采用氯仿熏蒸浸提法 L4.3 结果与分析3.1 放牧强度对土壤微生物数量的影响表 1 为草甸草原不同放牧强度下土壤中的细菌(主要是好气性细菌),真菌(主要
7、是霉菌),放线菌和自生固氮菌的数量.表 2 为不同放牧强度下土壤微生物数量的差异比较.表 l 不同放牧强度下土壤微生物的数量注土壤微生物数量为 9 次重复的平均值由表 1 可知,土壤微生物总数的大小顺序为 LGCKMGHG.对照区,轻牧区,中牧区微生物总数分别是重牧区的 2.6 倍,2.8 倍和 1.5 倍.重牧区土壤微生物总数明显减少,其原因是高强度放牧使植被地上生物量(CK,137.88g/m;LG,129.94g/m;MG,107.40g/m;HG,86.11g/m),地表枯落物,根系分泌物减少,土壤有机质含量及其他一些养分含量下降,土壤含水量下降,pH 值升高.这些植被结构,土壤理化性
8、质的不断恶化使微生物生存的土壤环境中的营养物质减少,从而导致土壤微生物繁殖数量的减少,各类群微生物占微生物总数的比例均值排序为细菌(92.O6)自生固氮菌(5.O0)放线菌(2.85)真菌(O.O9). 细菌在微生物总数中占绝对优势,自生固氮菌,放线菌次之,真菌数量最少.细菌数量较高与细菌类群组成的多样性和对不同时期植物残体分解利用过程中细菌各类群之间的接力更替有关 Ls,且本试验中土壤的酸碱度为 6.397.3O,适宜细菌生长繁殖.表 2 不同放牧强度下土壤微生物数量的差异比较(平均值标准差)注小写字母表示 P0.05 水平.大写字母表示 P0.01 水平,小写字母不同代表差异显着,大写字母
9、不同代表差异极显着由表 2 可知,各类群微生物的数量受放牧强度的影响有所不同.不同强度放牧区细菌数量的大小排序为LG;CK;MG;HG.真菌,放线菌,自生固氮菌数量均随放牧强度的增大而逐渐减小,即 CKLGMGHG?重牧区各类群微生物数量与对照区,轻牧区差异极显着 ,表明重度放牧减少了土壤微生物的数量,而围第 2 期宋俊峰等:放牧强度对草甸草原土壤微生物数量和微生物生物量的影响栏禁牧和轻度放牧有利于土壤微生物的生长繁殖.3.2 放牧强度对土壤微生物生物置的影响表 3 不同放牧强度下土壤微生物生从土壤微生物的角度来看,微生物的生长量可以用数量和质量(微生物生物量)两种指标来表示.草甸草原不同放牧
10、强度下土壤微生物生物量碳,氮含量见表 3.从表 3 可以看出,土壤微生物生物量受放牧强度的影响很明显.土壤微生物生物量碳,氮含量随着放牧强度的增大而逐渐减小,即对照区轻牧物量的变化【平均值士标准差)g/g注字母不同代表差异极显着区中牧区重牧区.对照区微生物生物量碳,氮含量最高,分别是342.520btg/g 和 43.477btg/g.重牧区微生物生物量碳,氮含量最低,分别是 192.002/2g/g 和 17.414/g/g.重牧区的微生物生物量碳含量与对照区差异极显着,对照区的土壤微生物生物量碳,氮含量分别是重牧区的 1.8 倍和 2.5倍,说明重度放牧明显降低了土壤微生物生物量.3.3
11、土壤微生物数量与微生物生物量的相关性分析不同放牧强度下土壤微生物生物量与土壤微生物数量的相关性见表 4.表 4 土壤微生物生物量与土壤微生物数量的相关性【r)注 N=l2.Ro.s=o.576.Ro.o1=0.708;*表示相关性显着.*表不相关性极显着由表 4 可知,土壤微生物生物量碳,氮含量与各类群微生物数量及微生物总数之间的相关性均呈显着或极显着正相关.说明土壤微生物生物量能在一定程度上反映参与调控土壤中能量和养分以及有机物转化所对应的微生物数量,是土壤微生物生物活性的一种表现.在土壤微生物总数中,好气性细菌占多数,而对于微生物生物量,真菌及丝状放线菌占的比例相当大,细菌占的比例相对较少
12、.本试验中,真菌数量与土壤微生物生物量碳,氮的相关性最高,分别为 0.836 和 0.863,进一步证实了真菌在微生物生物量中的重要地位.4 结论(1)草甸草原土壤中各类群微生物的数量关系为细菌(好气性)自生固氮菌放线菌真菌(主要为霉菌).重牧区各类群微生物数量均少于对照区,轻牧区和中牧区,重牧区各类群微生物数量均与对照区,轻牧区差异极显着(PO.01).(2)土壤微生物生物量碳,氮含量均随放牧强度的增大而逐渐减小,重牧区微生物生物量碳,氮含量与对照区,轻牧区差异极显着(PO.01).(3)相关性分析表明,不同放牧强度下的微生物总数,各类群微生物数量分别与土壤微生物生物量碳,氮含量呈显着或极显
13、着正相关,二者所反映的微生物变化是一致的.参考文献:1中国科学院内蒙古宁夏综合考察队.内蒙古植被M.北京:科学出版社?1985:398-446.2uYP,jiJJ.Frameworkofaregionalimpactsassessmentmodelanditsapplicationonarid/semi-aridregionR.Integratedassessmentanddecisionsupportproceedingsofthe1stbiennialmeetingoftheinternationalenvironmentalmodellingandsoftwaresociety,2002
14、:4O7412.3沈萍.范秀容 .李广武.微生物学实验M.北京:高等教育出版社,1999:49-95.4鲁如坤.土壤农业化学分析方法M.北京:中国农业科技出版社?1999:1247.?240?内蒙古师范大学(自然科学汉文版 )第 37 卷5中国科学院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法M.北京:科学出版社,1985:260-275.6陈珊,张常钟 ,刘东波.等.东北羊草草原土壤微生物生物量的季节变化及其与土壤生境的关系J.生态,1995?15(1):9194.TheEffectsofGrazingIntensitySollMicrobialBiomassonSoilMicroorganis
15、msandinMeadowSteppeSONGJunfeng.HANGuodong,ZHANGGong,WUChunyan(1.CollegeofLifeSciencesandTechnology.InnerMongoliaNormalUniversity?Huhhot010022,China;2.C0llegofEcologyandEnvironmentalScience.InnerMongoliaAgricultureUniversity,Huhhot010018?China)Abstract:Sollmicroorganismsandsollmicrobialbiomass(carbon
16、,nitrogen)inmeadowsteppewerestudied.Theresultsshowedthattherelationofthesoilmicroorganismnumberswasbacterianitrogenfixingbacteriaactinomycetesfungi.Inaddition,soilmicrobialbiomass(carbon,nitrogen)weregraduallyreducingalongwithaggrandizementofpasturingintensity.Thenumbersofthesoilmicroorganismsandsoi
17、lmicrobialbiomass(carbon,nitrogen)inheavygrazingareawerelessthanthecontrolareaandthelightgrazingarea.Correlationanalysisindicatedthatthenumbersofthesoilmicroorganismsandthesoilmicrobialbiomasswereinsignificantorverysignificantpositivecorrelation.Keywords:grazingintensity;meadowsteppe;soilmicroorgani
18、sms;soilmicrobialbiomass【责任编辑金淑兰】(上接第 232 页)StudiesonLuminescencePropertiesofSrA1407:Eu.+PowderSaren,WUHongying,WANGXigui,LIXia.(1.CollegeofChemicalandEnvironmentScience.InnerMongoliaNormalUniversity,Huhhot010022?China;2.R 口EarthCollege.InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010?Inne
19、rMongolia?China)Abstract:SrA14O7:Eu“fluroscencepowderwaspreparedbycarbamidecombustionmethod.LuminescencepropertiesofEus+inSrA1407matrixwerecharacterized.ThebestwavelengthofEu.+inSrA14O7matrixisat395nmandthestrongestfluorescentwavelengthisat612.8nm.Inemissionspectrumthepeaksat577.6,588.4,612.8nmareco
20、rrespondingtOthetransitionsofrareearthionEu.Whentheratioofthecarbamideandmetalion(C/M)is2.75:1andtheincorporatedquantityofEuis5,theLuminescenceintensityofSrA14O7:Eu“particleisthestrongestinthiswork.TheresultsofXRDindicatethatthesampleannealedat800after2hisbettercrystallized,andtheincreasingofthecarbamideamounthaseffectsontheformationofcrysta1.Keywords:SrA14O7:Eu“;luminescenceproperties;combustionmethod【责任编辑金淑兰】
