种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响_高传俊.pdf

第 37 卷第 4 期干旱区资源与环境Vol 37No 42023 年 4 月Journal of Arid Land esources and EnvironmentApr 2023文章编号:1003 7578(2023)04 162 08doi:1013448/j cnki jalre2023099种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响*高传俊1，杨晨曦1，2，高欣1，于洪波3，赵雪淞1(1 辽宁工程技术大学，阜新 123000;2 中国科学院微生物所，北京 100101;3 辽宁省风沙地改良利用研究所，阜新 123000)提要:针对科尔沁沙地土壤质量退化、花生连作障碍问题，于辽宁省农业科学院章古台试验站进行田间定位实验，设置玉米(Zea mays L)花生(Arachis hypogaea)玉米轮作(L1)、花生 玉米 花生轮作(L2)、玉米连作(YL)和花生连作(HL)4 种种植模式，采集 0 20cm 土层土壤样品，采用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析土壤微生物群落结构组成及多样性，测定土壤可培养微生物数量及土壤微生物量碳氮磷含量。结果表明:L1 和L2 模式下土壤微生物群落总丰度、细菌群落丰度、真菌群落丰度、放线菌群落丰度均显著高于 YL 和 HL。主成分分析与冗余分析结果表明，L1 和 L2 与土壤微生物量碳氮磷含量、土壤微生物各菌群丰度呈正相关;土壤可培养微生物总量与土壤总 PLFA 含量正相关。综上，轮作引起的土壤微生物群落丰度的变化是土壤微生物量碳氮磷累积的驱动因素。花生 玉米轮作种植能有效改善土壤微生态环境、缓解花生连作障碍。关键词:花生 玉米轮作;花生连作;磷脂脂肪酸法;土壤微生物群落;科尔沁沙地中图分类号:S154 3文献标识码:A土壤健康是农业系统中作物生长最重要的必需条件之一，土壤微生物对土壤健康和病害防控极其关键1。土壤微生物的群落结构和多样性变化可以反映土壤生态系统的内稳性、土壤对生态恶化的缓冲能力和土壤的营养状况，被认为是潜在的最敏感的生物指标之一2 3。基于不同方法研究土壤微生物群落结构及多样性一直受到广泛关注。磷脂脂肪酸(PLFA)法是利用有机溶剂浸提土壤中活体微生物的 PL-FA，通过解析 PLFA 谱图进而确定土壤微生物群落结构组成及多样性4。PLFA 是微生物细胞膜的主要成分，不同区域不同类型土壤中的微生物，可以通过不同的生理生化途径，合成不同的磷脂脂肪酸，因此它被用作“生物标签”来分析土壤微生物群落丰度和结构变化5。张广帅等6 采用 PLFA 法研究辽东湾小凌河口湿地土壤微生物群落与微生态环境因子的关系，发现微生态环境因子的变化显著改变了土壤微生物群落结构。Qiao 等7 用 PLFA 生物标记法评估了巴山针叶林土壤生长季微生物群落的时空变化，发现土壤微生物主要集中在 20cm 土层内，细菌在各时期均是优势类群。颜慧等8 使用 PLFA 法研究红色土壤微生物群落结构，发现土地使用年限、农作物的种植方式和绿色植物的覆盖面积对微生物群落结构有显著的影响。科尔沁沙地位于内蒙古东南部与辽宁西部的交界处，是辽宁最大的风沙区，土壤风蚀沙化程度严重。由于花生耐干旱耐贫瘠，在风沙地种植经济效益明显，已成为辽宁省的重点经济作物，且发展迅速9 10。但是花生易发连作障碍，严重影响花生种植业的可持续发展。许多研究表明，随着花生连作年限增加，土壤微生物活性下降，土壤微生物群落组成结构失衡11 13。不同的种植模式会影响土壤微生态环境。尹国丽等14 研究表明紫花苜蓿轮作小麦后土壤微生物群落由真菌型向细菌型变化。阳圣莹等15 研究表明草莓 苜蓿轮作的种植模式能增加土壤细菌的丰富度和多样性，而草莓连作的土壤细菌丰富度最低，轮作种植模式可以有效缓解设施草莓连作障碍。姚小东等16 研究发现轮作和连作条件下花生根表微生物的数量差异最大，表明根表微生物群落受花生根系生理代谢活动影响最大，与连作障碍关系最为密切。宋王芳17 研究表明玉米 花生轮作模式相较于花生连作能显著提高科尔沁沙地土壤肥力。*收稿日期:2022 12 7;修回日期:2023 2 2。基金项目:辽宁省省科技厅项目(2017108006)资助。作者简介:高传俊(1996 )，女，汉族，山东莱芜人，硕士，研究方向为生态修复理论与技术。E mail:2757562220 qq com通讯作者:赵雪淞(1971 )，女，满族，黑龙江省五常人，教授，主要从事生态修复理论与技术方面的研究。E mail:zhaoxs210 163com综上所述，土壤微生物群落的变化可作为敏感指标，监测土壤质量的短期和长期变化18。然而不同种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响研究鲜有报道。文中通过田间定位实验探究东北农牧交错区科尔沁沙地玉米 花生 玉米轮作(L1)、花生 玉米 花生轮作(L2)、玉米连作(YL)和花生连作(HL)四种种植模式下土壤微生物群落丰度及消长规律的变化，研究结果对科尔沁沙地建立合理的农业种植模式、促进土壤生态修复、提高作物产量和经济效益具有参考价值。1材料与方法1 1实验区概况研究区位于辽宁省沙地治理与利用研究所章古台实验站，地处科尔沁沙地东南前哨(4320N，12322E)，土壤类型为风沙土。属亚湿润干旱区，春季多风，温差较大，升温与降温交替出现;夏季短暂炎热，降雨多集中在 7、8 月份;秋季气温下降较快，冬季漫长，干冷少雪。年降水量 500mm，年蒸发量 1300mm。年均气温5 7，瞬间最大风速30m/s，每年大于5m/s 的起风沙次数多于240 次。耕层土壤基础理化性质为:土壤 pH6 63、有机质6 62g/kg、全氮0 49g/kg、全磷0 28g/kg、全钾26 17g/kg、碱解氮67 47mg/kg、速效磷 10 26mg/kg、速效钾 73 09mg/kg。图 12018 2020 种植模式示意图Figure 1 Planting pattern from 2018 to 20201 2实验设计文中实验是长期定位实验，从 2018 年开始实施，实验设四个处理，处理1:轮作1(L1)，处理2:轮作2(L2)，处理3:玉米连作(YL)，处理 4:花生连作(HL)，花生、玉米每年均种植 8 行，等条幅种植，2018 2020 年种植模式(图 1)。实验选用花生品种为“唐油 4 号”，玉米品种为“辽单975”。花生种植每穴两粒(行距 30cm，株距 15cm)。玉米种植每穴两粒(行距 40cm，株距 25cm)。耕作方式为垄耕。播种前所有处理均施有机肥 550kg/hm2作为底肥。5月中旬人工播种，播种时深开沟，先施入化肥(二铵0 03kg/m2，硫酸钾 0 02kg/m2)，培土 3cm，再播种，覆土。根据当年降水量至多灌溉一次。1 3土样采集课题组于 2020 年秋季作物成熟期收获后在农作物根际 0 20cm 深度的耕层土壤处取样，取样时按 S 形路线横过试验田，每块试验田取 15 个样点混合成一个土壤样品，以相似的路线在其它试验田中再取样。每个样点取样重量不少于 0 5kg。样品放入冰袋中带回实验室后拣出植物残体、砾石等，过 2mm 筛，然后分为二份，一份在 4冰箱内保存，立即测定土壤可培养微生物数量、土壤微生物量碳氮磷含量和磷脂脂肪酸，另一份放置阴凉处自然风干用于土壤理化指标的测定。1 4测定项目及方法(1)土壤可培养微生物测定方法参考 土壤微生物研究原理与方法18，细菌、真菌、放线菌分别采用牛肉膏蛋白胨培养基、孟加拉红培养基和高氏号培养基培养。培养条件:细菌 58h，37;真菌 4d，28;放线菌 5d，28。以菌落形成单位(Colony Forming Units，CFU)来计算每克土壤样品中产生的菌落数。菌落数按以下公式计算:菌落数=(菌落平均数 稀释倍数 鲜土重干土重)，单位 CFU/g。(2)土壤微生物生物量的测定参照土壤微生物生物量测定方法及其应用19，土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、微生物量磷(MBP)分别采用氯仿熏蒸提取 容量分析法、氯仿熏蒸提取 茚三酮比色法、氯仿 无机磷比色法测定。(3)土壤磷脂脂肪酸(PLFA)的测定和微生物多样性分析。参考 Tomohiro Yokobe20 方法优化步骤，称取 6g 鲜土进行磷脂脂肪酸提取纯化及甲酯化，以十九烷酸甲酯(19:0，10mg/mL)为内标，利用气相色谱仪 GC 2010(岛津)、HP 5MS 色谱柱(Agilent，30m 0 25mm 0 25m)测定样品脂肪酸含量，载气为氮361第 4 期高传俊等种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响气，以 37 种脂肪酸甲酯混标(FAME 37，47885 U;Supelco)和 26 种混合细菌酸甲酯(47080 U;Supelco)为外源标准定性，内标法定量。每个样品进行 3 次重复实验，测定结果用 nmol/g 表示。注:不同字母表示差异达 5%为显著水平。L1:轮作 1，L2:轮作 2，YL:玉米连作，HL:花生连作。下同图 2不同处理土壤微生物生物量碳氮磷含量Figure 2 Contents of soil microbial biomass carbon(MBC)，nitrogen(MCN)and phosphorus(MBP)for different treatments土壤微生物的磷脂脂肪酸的表征参照文献21，通过分析不同处理土壤特征磷脂脂肪酸的变化，来揭示土壤微生物群落组成及结构的变化，并以 PLFA 含量为依据，通过计算 Simpson 指数、Shannon 指数22 和 Pielou 指数22 分析土壤微生物的物种多样性、丰富度和均匀度的变化情况22。1 5数据处理使用 Excel 对数据进行处理，用 SPSS 单因素方差分析(one way ANOVA)的最小显著差法(LSD)检验和 Duncan 新复极差法多重比较法分析不同种植模式间各项指标的差异显著性(P 0 05);利用 Origin 进行主成分进行分析和冗余分析并绘图。表中所有数据均为平均值 标准误。2结果与分析2 1不同种植模式下土壤微生物生物量的变化如图 2 所示，4 种种植模式下，土壤微生物生物量碳(MBC)含量变化为 L2 L1、YL HL，微生物生物量氮(MBN)含量变化趋势与 MBC 相同，微生物生物量磷(MBP)含量变化为 L2 L1 YL、HL。上述结果说明，花生 玉米 花生轮作土壤微生物生物量碳、氮、磷含量均最高，玉米 花生 玉米轮作次之，而花生连作土壤最低。2 2不同种植模式下土壤可培养微生物含量的变化由表 1 可知，不同种植模式显著影响土壤可培养微生物含量。YL 土壤可培养细菌含量显著高于 L1、L2、HL，分别提高了 52 7%、57 5%、54 1%;可培养真菌含量呈现 HL 处理显著低于其它处理的现象，HL可培养真菌含量仅相当于 YL 的 21 9%;L1、L2 的可培养放线菌含量显著高于 YL 与 HL;HL 土壤可培养微生物总量显著低于 L1、L2、YL，而 4 种种植模式的 F/B 比值无显著差异。上述结果说明，2 种轮作模式下土壤可培养放线菌含量更高，玉米连作土壤可培养细菌含量最高，花生连作土壤可培养真菌含量和可培养微生物总量均最低，而种植模式对土壤可培养微生物群落结构的影响不显著。表 1 不同处理土壤可培养细菌、真菌、放线菌含量Table 1 Contents of culturable bacteria，fungi and actinomycetes in soils with different treatments处理细菌 105CFUg1真菌 104CFUg1放线菌 105CFUg1微生物总量 105CFUg1真菌/细菌F/BL13300 5 33b341 084a800 1 51a4134 769a0014 001aL23200 8 41b403 023a775 1 29a4015 994a0013 0002aYL5040 10 68a437 047a350 104b5433 1222a0008 0004aHL32 70 459b0 96 051b497 065b3776 575b0003 001a2 3不同种植模式下土壤磷脂脂肪酸(PLFA)的变化2 3 1土壤 PLFA 种类和含量的变化由图 3 可知，不同处理检测出的 PLFA 种类和含量各不相同。L1、L2、YL、HL 分别检测出 24、25、24、23 种磷脂脂肪酸，其中16:00 含量最高，占 PLFA 总量的38 2%;14:0 3 OH 为 L2 的特有磷脂脂肪酸，在L1、YL、HL 中未检出;16:0 2 OH 为 L1、L2、YL 特有磷脂脂肪酸，在 HL 中未检出;a15:0、18:02 表现为L1 最高，HL 最低;i15:0、i16:0、16:01、18:00、18:19c、18:19t 均表现为 L2 最高，HL 最低;14:00 表现为YL 最高，HL 最低。上述结果说明种植模式显著影响土壤 PLFA 种类和含量。2 3 2土壤微生物各菌群 PLFA 含量的变化461干旱区资源与环境第 37 卷图 3不同处理土壤 PLFA 含量Figure 3 Phospholipid fatty acid(PLFA)contents in soils for different treatments土壤各菌群 PLFA 含量分析结果(图 4)，总PLFA 和细菌 PLFA 含量均表现为 L2 最高，HL最低，差异显著。与 HL 相比，L1、L2、YL 的土壤总 PLFA 含量分别提高了668%、883%、485%，土壤细菌 PLFA 含量分别提高了 65 5%、91 8%、55 2%。真菌 PLFA 与放线菌 PLFA 含量均表现为 L1 和 L2 显著高于 YL 和 HL，G+菌 PLFA 含量表现为 L2 最高，HL 最低;G菌 PLFA 含量表现为 L2、L1 YL HL。上述结果表明，连作种植降低了土壤微生物各菌群的群落丰度，其中花生连作土壤微生物群落丰度最低，而 2 种轮作模式下土壤微生物各菌群丰度没有显著差异。2 3 3土壤微生物 PLFA 特征值比值的变化不同微生物类群对环境变化的响应程度不同，其特征比值可反映微生物对环境变化的响应。真菌群落与细菌群落丰度的比值(F/B)可表征土壤生态系统的缓冲能力，比值越高缓冲能力越强23 24。革兰氏阳性菌与阴性菌的比值注:T PLFA:总磷脂脂肪酸 Total phospholipid fatty acid;B:细菌 Bacteria;F:真菌 Fungi;A:放线菌 Actinomyces;G+:革兰氏阳性菌Gram positive bacteria;G:革兰氏阴性菌 Gram negative bacteria图 4不同处理土壤微生物菌群 PLFA 的变化Figure 4 Changes of PLFA in soil microbial groups for different treatments(G+/G)通常表征细菌群落结构的变化情况25。从图 5 可知，L1 的 F/B 值最高，L1、L2、HL 之间 F/B 值差异不显著，而 YL 的 F/B 值最低。4 种种植模式 G+/G值无显著性差异，说明种植模式对土壤细菌群落结构影响不显著。2 3 4土壤 PLFA 含量主成分分析4 种种植模式下土壤 PLFA 主成分分析结果(图 6)表明，不同种植模式下土壤微生物群落产生变异。L1、L2 处理与 PC1 正相关，YL、HL 处理与 PC1 负相关;全部类型的 PLFA 均与 PC1 正相关。第 1 主成分(PC1)对变异的解释率为57 7%，第 2 主成分(PC2)对变异的解释率为17 5%。PCA 图中每个处理的 3 个样本点间的距离较近，说明组内样本重复性较好。以上结果说明轮作模式与土壤 PLFA 相关性更强。2 3 5土壤微生物群落多样性的变化土壤微生物群落结构和多样性对土地利用方式的响应十分敏感，是反映土壤环境变化最敏感的微生物指标26。如表 2 所示，HL 的丰富度指数最低，而 4 种种植模式的香农指数、辛普森指数、均匀度指数的差异性不显著(P 0 05)，说明 4 种种植模式对土壤微生物群落多样性的影响不大。表 2 种植模式对土壤微生物群落多样性的影响Table 2 Effects of planting patterns on soil microbial community diversity种植模式丰富度指数 S香农指数辛普森指数均匀度指数L124322 0 13a080 003a101 004aL225357 0 54a086 008a111 017aYL24323 0 25a081 005a102 008aHL23332 0 12a083 002a106 004a2 4不同种植模式下土壤微生物各变量的冗余分析不同种植模式下土壤可培养微生物数量、土壤微生物生物量与土壤各类群微生物 PLFA 含量共12 个561第 4 期高传俊等种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响图 5不同处理土壤微生物 PLFA 特征比值Figure 5 atios of PLFA characteristics of soilmicroorganisms under different treatments图 6不同处理土壤磷脂脂肪酸主成分分析Figure 6 Principal component analysis ofPLFA in soils under different treatments注:PLFA 总量:总磷脂脂肪酸含量;F:真菌磷脂脂肪酸含量;B:细菌磷脂脂肪酸含量;G+:革兰氏阳性菌磷脂脂肪酸含量;G:革兰氏阴性菌磷脂脂肪酸含量;b:可培养细菌含量;f:可培养真菌含量;a:可培养放线菌含量;微生物总量:可培养微生物总量;MBC:土壤微生物量碳;MBN:土壤微生物量氮;MBP:土壤微生物量磷图 7不同处理下土壤微生物各变量的冗余分析Figure 7 edundant analysis of soil microbialvariables under different treatments变量的冗余分析(DA)结果(图 7)表明，轮作模式和连作模式下土壤微生物群落组成结构及多样性有明显区别。前两个排序轴共解释了总体变异的 96 04%。L1、L2 均位于 DA1 轴的右侧，与PDA1 正相关;HL 和 YL(除了一个平行数据)位于 DA1 轴的左侧，与 DA1 负相关。L1、L2 与除了土壤可培养细菌数量外的其它 11 个变量的箭头指向均一致，说明 L1、L2 处理与各变异量具有高度正相关性，而 HL 处理则相反，即与绝大多数变量呈负相关关系;YL 处理位于 DA1 轴附近，与大多数变量相关性较小。根据 DA 排序图，由土壤微生物各变量的箭头夹角可知，土壤 MBN、MBC、MBP 与土壤细菌 PLFA 含量、真菌PLFA含量及 PLFA 总量均高度正相关，与土壤可培养真菌、放线菌及微生物总量亦呈正相关;土壤可培养细菌、真菌、放线菌及微生物总量与土壤真菌 PLFA及总 PLFA 含量正相关。值得注意的是:土壤可培养细菌数量与 MBN、MBC、MBP 呈现不相关或负相关，与细菌 PLFA 含量呈显著负相关。3讨论土壤微生物对环境变化敏感，其中土壤微生物生物量的大小直接反映了土壤微生态环境的优劣并受种植方式的影响。MBC 是土壤活性有机碳库的重要表征指标，间接反映了土壤微生物数量的大小27。MBN 是土壤有效氮活性库的主要部分，其化学组成以蛋白质和多肽类物质为主，在土壤氮素转化和作物氮素供应上起重要的调节作用28 29。MBP 是土壤有机磷的重要组成部分，影响着土壤磷素的有效性，反映土壤磷素供应水平30 33。魏圣钊等34 研究结果表明，随着巨桉连栽代次增加，土壤微生物生物量碳、氮含量均递减。Stark 等35 研究结果表明，长期种植单一农作物会导致土壤养分失衡，破坏作物根茎环境以及改变微生物群落结构，而轮作模式改善了作物根际土壤的生态环境，增加了土壤微生物生物量。与上述报道相似，文中结果表明，与花生连作和玉米连作相比，轮作模式下土壤微生物生物量碳、氮、磷含量明显提高。这是因为不同种类的植物通过挥发物、分661干旱区资源与环境第 37 卷泌物和资源偏好性吸收等方式深刻影响土壤微生物生物量36。玉米根系分泌物可通过提高土壤微生物量来降低花生根系分泌物如肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸对土壤微生物的抑制作用37。所以花生 玉米轮作处理下土壤微生物量显著高于花生连作处理。其中花生 玉米 花生轮作效果大于玉米 花生 玉米轮作，可能是由于前茬种植作物种类不同导致凋落物和根系分泌物的不同，进而引起土壤微生物的数量和多样性的差异。土壤细菌在土壤微生物中数量多分布广，是土壤中的优势类群。真菌对土壤 pH 值的要求低于放线菌和细菌，是酸性土壤中的主要分解者。土壤放线菌是介于细菌和真菌之间的丝状菌，可将植物的调落物及残体等转化为有机成分，具有改善土壤结构，修复土壤的作用，在维持土壤生态平衡方面发挥着重要作用38。多样性种植方式如合理间作、轮作、套作等可显著改变土壤微生物群落结构与多样性，进而改善土壤微生态环境39。丁俊男等40 研究发现玉米 大豆轮作模式提高了东北地区土壤微生物群落的多样性。姚有华等41 研究发现，轮、混作模式可提高青稞根际细菌群落结构多样性及微生物群落组成，土壤肥力提升，从而达到缓解青稞连作障碍的目的。与前人的报道基本一致，文中土壤 PLFA 含量分析结果表明，不同种植模式显著改变了土壤微生物种类和数量，轮作模式下土壤微生物群落总丰度、细菌群落丰度、真菌群落丰度、放线菌群落丰度均明显高于连作，2 种轮作模式之间无显著差异，2 种连作模式中花生连作土壤微生物群落丰度更低。土壤 PLFA 主成分分析结果表明，全部类型的 PLFA 均与轮作模式正相关，与连作负相关。上述结果说明，土壤微生物群落对不同种植模式的响应显著，花生 玉米轮作可有效增强土壤微生物各类群丰度，提高土壤微生物群落稳定性。由于传统平板计数法仅能培养生境中极少部分微生物，无法完整反映土壤微生物全貌，导致文中土壤可培养微生物测定结果和 PLFA 分析以及微生物生物量测定结果不完全一致，可培养细菌含量表现为玉米连作土壤最高。冗余分析结果表明，2 种轮作处理与各变异量具有高度正相关性，而花生连作处理与绝大多数变量负相关，说明轮作模式是引起土壤微生物群落丰度和土壤微生物量碳氮磷含量增加的关键因素;土壤微生物量碳氮磷含量与土壤微生物各菌群 PLFA 含量均高度正相关，与土壤可培养微生物总量亦呈正相关，说明土壤微生物量的变化通常与土壤微生物群落丰度的变化一致;而 MBC 和总 PLFA 含量之间的同步积累过程(如它们的正相关性所示)突出表明了土壤有机碳的积累与土壤微生物活性的提高密切相关;土壤可培养微生物总量与土壤总 PLFA 含量正相关，说明土壤可培养微生物含量的变化与土壤微生物群落丰度的变化一致;土壤可培养细菌含量与细菌 PLFA 含量呈显著负相关，与土壤 MBN、MBC、MBP 呈现不相关或负相关关系，说明土壤可培养细菌数量不能准确反映土壤细菌群落丰度。4结论与花生连作和玉米连作相比，花生 玉米轮作显著增加了土壤微生物生物量碳、氮、磷含量，显著提高了以 PLFA 表征的土壤微生物各菌群丰度，显著提高了可培养放线菌含量，但是对土壤微生物群落结构和多样性的影响不显著。2 种轮作模式之间土壤微生物各菌群丰度无显著差异。冗余分析表明，轮作与土壤微生物量碳氮磷含量、土壤微生物各菌群丰度正相关，花生连作与之负相关;土壤微生物量碳氮磷含量与土壤微生物各菌群丰度显著正相关;土壤可培养微生物总量与土壤总 PLFA 含量正相关，但是土壤可培养细菌数量与细菌 PLFA 含量呈显著负相关，与土壤微生物量碳氮磷含量呈现不相关或负相关关系。上述结果说明土壤微生物量碳、氮、磷累积的驱动因素是轮作引起的土壤微生物群落丰度的变化，而土壤可培养细菌含量不能准确反应土壤细菌群落丰度。文中结果证实花生 玉米轮作是提升土壤微生物活性的重要措施，可以有效缓解花生连作障碍。文中研究为科尔沁沙地花生玉米种植模式设计提供了数据支持。参考文献 1ELSAS J D，JANET K，JACK J，et al Modern soil microbiology，second editionM Boca aton:CC Press，2006:83 146 2孙波，赵其国，张桃林，等 土壤质量与持续环境 土壤质量评价的生物学指标 J 土壤，1997，29(5):225 234 3姜圆圆，郑毅，汤利，等 豆科禾本科作物间作的根际生物过程研究进展J 农业资源与环境学报，2016，33(5):407 415 4李甜甜，胡泓，王金爽，等 湿地土壤微生物群落结构与多样性分析方法研究进展J 土壤通报，2016，47(3):758 762 5ZELLES L，BAI Q Y，BECK T，et al Signature fatty acids in phospholipids and lipopolysaccharides as indicators of microbial biomass andcommunity structure in agricultural soilsJ Soil Biology and Biochemistry，1992，24(4):317 323 6张广帅，闫吉顺，赵全民，等 辽东湾小凌河口湿地土壤微生物群落结构与微生态环境因子的关系J 生态学杂志，2020，39(7):2283 2291761第 4 期高传俊等种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响 7QIAO H Y，LUAN Y，WANG B，et al Analysis of spatiotemporal variations in the characteristics of soil microbial communities in Castanopsisfargesii forestsJ Journal of Forestry esearch，2020，31(5):1975 1984 8颜慧，钟文辉，李忠佩，等 长期施肥对红壤水稻土磷脂脂肪酸特性和酶活性的影响J 应用生态学报，2008，19(1):71 75 9贾微，孙占祥，白伟，等 科尔沁沙地南缘旱作农田不同作物配置土壤水分效应及作物响应研究J 干旱地区农业研究，2014，32(2):9198 10李天来，杨丽娟 专题导读:作物连作障碍的克服 难解的问题 J 中国农业科学，2016，49(5):916 918 11黄玉茜 花生连作障碍的效应及其作用机理研究D 沈阳:沈阳农业大学，2011:61 102 12ZHANG C，LIU G B，XUE S，et al hizosphere soil microbial properties on abandoned croplands in the Loess Plateau，China during vegetationsuccessionJ European Journal of Soil Biology，2012，50:127 136 13ENGEL Z oot exudation and microflora populations in rhizosphere of crop genotypes different in the tolerance to micronutrient deficiency JPlant and Soil，1992，196(2):255 260 14尹国丽，蔡卓山，陶茸，等 不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物数量及自毒物质含量的影响 J 草业学报，2019，28(3):42 50 15阳圣莹，朱润华，白胜，等 轮作对设施草莓土壤细菌群落多样性的影响J 山西农业大学学报(自然科学版)，2022，42(5):27 36 16姚小东，李孝刚，丁昌峰，等 连作和轮作模式下花生土壤微生物群落不同微域分布特征J 土壤学报，2019，56(4):975 985 17宋王芳 科尔沁沙地不同种植模式对土壤养分和生物特性的影响D 阜新:辽宁工程技术大学，2020:20 54 18林先贵 土壤微生物研究原理与方法M 北京:高等教育出版社，2010:32 51 19吴金水，林启美，黄巧云，等 土壤微生物生物量测定方法及其应用M 北京:气象出版社，2011:54 88 20YOKOBE T，HYODO F，TOKUCHI N Seasonal effects on microbial community structure and nitrogen dynamics in temperate forest soilJForests，2018，9(3):153 170 21FOSTEGAD A，BAATH E，TUNLIO A Shifts in the structure of soil microbial communities in limed forests as revealed by phospholipid fattyacid analysisJ Soil Biology and Biochemistry，1993，25(6):723 730 22陈佳勃，赵瑞辰，王艳杰，等 基于大型底栖动物群落生物指数的清河水环境模糊综合评价J 农业环境科学学报，2018，37(12):28372845 23HAIS J A Measurements of the soil microbial community for estimating the success of restorationJ European Journal of Soil Science，2003，54(4):801 808 24BONANOMI G，ASCOLI，ANTIGNANI V，et al Assessing soil quality under intensive cultivation and tree orchards in southern ItalyJApplied Soil Ecology，2010，47(3):184 194 25LIU Z F，FU B J，LIU G H，et al Soil quality:Concept，indicators and its assessment J Acta Ecologica Sinica，2006，26(3):901 910 26张婷婷，陈书涛，王君，等 增温及秸秆施用对豆 麦轮作土壤微生物量碳氮及细菌群落结构的影响J 环境科学，2019，40(10):47184724 27郑斯尹，陈莉莎，谢德晋 不同氮肥用量对玉米田土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响 J 中国水土保持，2019(7):58 60，73 28吴秀芝，刘秉儒，阎欣，等 荒漠草地土壤微生物生物量和微生物熵对沙漠化的响应J 应用生态学报，2019，30(8):2691 2698 29周元，陈远学，蒋帆，等 玉米地土壤微生物量碳、氮及微生物熵对不同物料还田的响应 J 水土保持学报，2020，34(2):173 180 30YEVDOKIMOV I，LAIONOVA A，BLAGODATSKAYA E Microbial immobilisation of phosphorus in soils exposed to drying rewetting andfreeze thawing cycles J Biology and Fertility of Soils，2016，52(5):685 696 31李炎龙，刘梓雅，严景，等 华北平原典型农田土壤微生物生物量碳氮磷库的县域分布特征 以河北省曲周县为例 J 土壤学报，2021，58(1):235 245 32CHAO L，WULF A，JOHANNES L，et al Quantitative assessment of microbial necromass contribution to soil organic matter J Global ChangeBiology，2019，25(11):3578 3590 33魏圣钊，李林，曹芹，等 巨桉连栽对土壤微生物生物量和数量的影响J 热带亚热带植物学报，2020，28(1):35 43 34STAK C，CONDON L M，STEWAT A，et al Effects of past and current crop management on soil microbial biomass and activityJBiology and Fertility of Soils，2007，43(5):531 540 35李庆凯，刘苹，赵海军，等 玉米根系分泌物对连作花生土壤酚酸类物质化感作用的影响J 中国农业科技导报，2020，22(3):119 130 36李侠，张丽，杜世杰，等 作物种类对根际土壤可培养微生物数量的影响J 园艺与种苗，2018，38(8):57 60 37崔晓莹，蔡柏岩 AM 真菌对连作障碍土壤中放线菌菌群多样性的研究进展J 中国农学通报，2019，35(27):100 105 38刘远 模拟气候变化条件下稻麦轮作水稻土土壤微生物群落结构和活性的变化D 南京:南京农业大学，2014:44 51 39COLLINS H P，ASMUSSEN P E，DOUGLAS C L Crop rotation and residue management effects on soil carbon and microbial dynamicsJSoil Science Society of America Journal，1992，56(3):783 788 40丁俊男，王慧，于少鹏，等 玉米 大豆轮作对土壤酶和根系微生物群落多样性的影响J 黑龙江农业科学，2021(4):11 16 41姚有华，王玉林，姚晓华，等 不同种植模式对青稞根际土壤微生物群落结构的影响J 西北农业学报，2021，30(4):545 554861干旱区资源与环境第 37 卷Effects of cropping patterns on soil microbial communities in Kerchin sandylandGAO Chuanjun1，YANG Chenxi1，2，GAO Xin1，YU Hongbo3，ZHAO Xuesong1，(1 Liaoning Technical University，Fuxin 123000;2 Institute of Microbiology，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100101;3 Liaoning Institute ofSandy Land Control and Utilization，Fuxin 123000，China)Abstract:In view of the serious degradation of soil quality and the obstacle for peanuts continuous cropping inHorqin sandy land，field experiments were carried out at the Zhanggutai Experimental Station of the LiaoningAcademy of Agricultural Sciences Four cropping patterns including maize(Zea mays L)peanut(Arachishypogaea)maize rotation(L1)，peanut corn peanut rotation(L2)，