宁夏4种耐盐植物对根际土壤养分及微生物功能多样性的影响.pdf

西北林学院学报2 0 2 3,3 8(4):6 1-7 3J o u r n a l o f N o r t h w e s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 1-7 4 6 1.2 0 2 3.0 4.0 8宁夏4种耐盐植物对根际土壤养分及微生物功能多样性的影响 收稿日期:2 0 2 2-0 4-2 7 修回日期:2 0 2 2-0 6-0 1 基金项目:宁夏重点研发项目(2 0 2 0 B F G 0 3 0 0 6,2 0 2 1 B E G 0 2 0 0 5);宁夏自然科学基金(2 0 2 0 AA C 0 3 1 0 7);国家自然科学基金(4 1 7 6 1 0 6 6,4 2 0 6 7 0 2 2);中央引导地方科技发展专项(2 0 2 2 F R D 5 0 0 1)。第一作者:侯 晖。研究方向:植物生态。E-m a i l:2 4 4 7 5 0 8 6 5 8q q.c o m*通信作者:倪细炉,博士,副研究员。研究方向:植物生态。E-m a i l:n i x i l u n x u.e d u.c n侯 晖1,2,龚 佳6,谢沁宓1,2,赵宏亮3,程 昊3,王 芳5,倪细炉1,2,4*(1.宁夏大学 生态环境学院西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地,宁夏 银川 7 5 0 0 2 1;2.宁夏大学 西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,宁夏 银川 7 5 0 0 2 1;3.宁夏大学 农学院,宁夏 银川 7 5 0 0 2 1;4.宁夏贺兰山森林生态系统定位观测研究站,宁夏 银川 7 5 0 0 2 1;5.宁夏大学 地理科学与规划学院,宁夏 银川 7 5 0 0 2 1;6.宁夏迪安乐嘉医学检验中心(有限公司),宁夏 银川 7 5 0 0 2 1)摘 要:为探讨盐碱地耐盐植物对根际土壤理化性质及微生物功能多样性的影响,以黑果枸杞、沙棘、银水牛果和柽柳4种耐盐植物为材料,分别添加不同浓度的N a C l和N a HC O3溶液模拟不同盐碱胁迫条件,设置中度盐胁迫(T1,5 0 0 mm o lL-1 N a C l)、重度盐胁迫(T2,7 5 0 mm o lL-1 N a C l)、中度碱胁迫(T3,5 0 0 mm o lL-1 N a HC O3)和重度碱胁迫(T4,7 5 0 mm o lL-1 N a HC O3)处理,以浇灌自来水为对照(C K,0 mm o lL-1),分别测定不同处理根际土壤的理化性质,并采用B i o l o g-E C O微平板技术测定根际微生物功能多样性。结果表明,4种耐盐植物的土壤有机质随盐碱胁迫的增加呈降低趋势,且种植1 a后土壤有机质呈降低趋势;不同盐碱胁迫下土壤全N、全P和全K含量也呈降低趋势,但方差分析显示差异不显著,种植1 a后的土壤全N、全P和全K含量升高。柽柳和黑果枸杞根际土壤的平均每孔颜色变化率(a v e r a g e w e l l c o l o r d e v e l o p m e n t,AWC D)比沙棘和银水牛果高,但丰富度、S h a n n o n均匀度和S i m p s o n指数在不同处理间没有明显差异。相关性分析表明,土壤全N和有机质与AWC D呈极显著正相关(P0.0 1),土壤全N与微生物S h a n n o n指数呈显著正相关(P0.0 5),土壤全P与丰富度指数呈显著正相关(P0.0 5)。主成分分析表明,根际土壤微生物群落对碳源利用能力由大到小为胺类、多聚物类、糖类,其次是氨基酸类、羧酸类。因此,耐盐植物有利于提高根际土壤养分,提高根际土壤微生物代谢活性和根际土壤微生物群落功能多样性,是盐碱地区生态恢复的一项有效措施。关键词:耐盐植物;盐碱胁迫;微生物群落功能多样性;主成分分析中图分类号:S 1 5 4.3 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 1-7 4 6 1(2 0 2 3)0 4-0 0 6 1-1 3E f f e c t s o f F o u r S a l t-T o l e r a n t P l a n t s o n R h i z o s p h e r e S o i l N u t r i e n t s a n d M i c r o b i a l F u n c t i o n a l D i v e r s i t y i n N i n g x i aH O U H u i1,2,G O N G J i a6,X I E Q i n-m i1,2,Z H A O H o n g-l i a n g3,C H E N G H a o3,WA N G F a n g5,N I X i-l u1,2,4*(1.B r e e d i n g B a s e f o r S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f L a n d D e g r a d a t i o n a n d E c o l o g i c a l R e s t o r a t i o n i n N o r t h w e s t C h i n a,S c h o o l o f E c o l o g i c a l a n d E n v i r o n m e n t,N i n g x i a U n i v e r s i t y,Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1,N i n g x i a,C h i n a;2.K e y L a b.o f R e s t o r a t i o n a n d R e c o n s t r u c t i o n o f D e g r a d e d E c o s y s t e m s i n N o r t h w e s t e r n C h i n a o f M i n i s t r y o f E d u c a t i o n,N i n g x i a U n i v e r s i t y,Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1,N i n g x i a,C h i n a;3.C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e,N i n g x i a U n i v e r s i t y,Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1,N i n g x i a,C h i n a;4.N i n g x i a H e l a n M o u n t a i n F o r e s t E c o s y s t e m O r i e n t a t i o n O b s e r v a t i o n R e s e a r c h S t a t i o n,Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1,N i n g x i a,C h i n a;5.S c h o o l o f G e o g r a p h y a n d P l a n n i n g,N i n g x i a U n i v e r s i t y,Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1,N i n g x i a,C h i n a;6.N i n g x i a D ia n L e j i a M e d i c a l L a b o r a t o r y(C O.,L t d.),Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1,N i n g x i a,C h i n a)A b s t r a c t:I n o r d e r t o e x p l o r e t h e e f f e c t s o f p l a n t i n g s a l t-t o l e r a n t p l a n t s o n r h i z o s p h e r e s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s a n d m i c r o b i a l f u n c t i o n a l d i v e r s i t y i n N i n g x i a s a l i n e-a l k a l i a r e a s,f o u r h a l o p h y t e p l a n t s,s u c h a s L y c i u m r u t h e n i c u m,H i p p o p h a e r h a m n o i d e s,S h e p h e r d i a a r g e n t e a a n d T a m a r i x c h i n e n s i s w e r e s e l e c t e d a s t h e r e s e a r c h m a t e r i a l s.F i v e d i f f e r e n t s a l i n e-a l k a l i n e s t r e s s e s w e r e s i m u l a t e d b y a d d i n g d i f f e r e n t c o n c e n-t r a t i o n s o f N a C l a n d N a HC O3 s o l u t i o n s,i.e.,T 1(m e d i u m s a l t s t r e s s,5 0 0 mm o lL-1 N a C l),T 2(s e v e r e s a l t s t r e s s,7 5 0 mm o lL-1 N a C l),T 3(m e d i u m a l k a l i n e s t r e s s,5 0 0 mm o lL-1 N a HC O3),T 4(s e v e r e a l-k a l i n e s t r e s s,7 5 0 mm o lL-1 N a HC O3)a n d c o n t r o l(t a p w a t e r,0 mm o lL-1 N a C l o r N a HC O3),p h y s i c o-c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f t h e i r r h i z o s p h e r e s o i l w e r e d e t e r m i n e d i n O c t o b e r 2 0 1 5 a n d O c t o b e r 2 0 1 6,a n d r h i z o-s p h e r e m i c r o o r g a n i s m f u n c t i o n a l d i v e r s i t y w a s d e t e r m i n e d u s i n g t h e B i o l o g-E C O m i c r o p l a t e t e c h n o l o g y i n O c t o b e r 2 0 1 6.T h e r e s u l t s w e r e a s f o l l o w s.S o i l o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t o f f o u r s a l t-t o l e r a n t p l a n t s d e c r e a s e d w i t h t h e i n c r e a s e o f s t r e s s i n t e n s i t y,a n d i t a l s o d e c r e a s e d a f t e r p l a n t e d f o r o n e y e a r.S o i l t o t a l N,t o t a l P a n d t o t a l K c o n t e n t s a l s o d e c r e a s e d i n d i s t i n c t l y u n d e r d i f f e r e n t s a l i n e-a l k a l i n e s t r e s s e s.S o i l t o t a l N,t o t a l P a n d t o t a l K c o n t e n t s i n c r e a s e d a f t e r p l a n t e d f o r o n e y e a r.T h e a v e r a g e w e l l c o l o r d e v e l o p m e n t(AWC D)v a l u e s o f r h i z o s p h e r e s o i l i n T.c h i n e n s i s a n d L.r u t h e n i c u m w e r e h i g h e r t h a n H.r h a m n o i d e s a n d S.a r g e n t e a,b u t t h e r i c h n e s s,S h a n n o n e v e n n e s s a n d S i m p s o n i n d e x i n d i f f e r e n t s a l i n e-a l k a l i t r e a t m e n t s w e r e n o n-s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g t h e m.C o r r e l a t i o n a n a l y s i s s h o w e d t h e s o i l t o t a l N a n d o r g a n i c m a t t e r w e r e e x t r e m e l y s i g n i f i c a n t l y a n d p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d w i t h AWC D(P0.0 1),a n d s i g n i f i c a n t l y a n d p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d w i t h m i c r o b i a l S h a n n o n i n d e x(P0.0 5).S o i l t o t a l P w a s s i g n i f i c a n t l y a n d p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d w i t h r i c h-n e s s i n d e x(P1则说明该碳源已被利用,将已利用的碳源计数得到R。S i m p s o n指数D=1-(PiPi)(4)式中:Pi为第一孔的相对吸光值与整个平板相对吸光值总和的比率。碳源利用丰富度指数(S)S=被利用碳源的总数(5)1.5 数据处理数据经E x c e l 2 0 1 9整理后,采用S P S S 1 7.0统计软件进行单因素方差分析、主成分分析(p r i n c i p a l 36第4期侯 晖 等:宁夏4种耐盐植物对根际土壤养分及微生物功能多样性的影响c o m p o n e n t a n a l y s i s,P C A)以 及 相 关 性 分 析,用D u n c a n检验法进行多重比较,作图采用O r i g i n 2 0 2 1软件进行,试验结果为平均值标准误差。2 结果与分析2.1 不同植物对盐胁迫和碱胁迫下根际土壤养分的影响 盐胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞的土壤有机质含量呈升高趋势,但各处理之间无显著性差异(P0.0 5);沙棘和柽柳在C K-T 2处理下,均呈先升后降的变化趋势,T 1处理下显著高于其他处理(P0.0 5);银水牛果在C K-T 2处理下呈降低趋势,T 1处理下显著高于T 2处理(P0.0 5),由此可见,不同植物对土壤有机质含量的影响不同。第1年的土壤有机质含量整体高于第2年,由于试验土壤有机质含量较低,植物生长过程中消耗量较大导致了此结果(图1)。不同大写字母表示不同处理间差异显著(P0.0 5),不同小写字母表示不同处理间差异显著(P0.0 5)。A代表黑果枸杞,B代表沙棘,C代表柽柳,D代表银水牛果。下同。图1 不同盐胁迫条件下4种植物根际土壤有机质含量变化特征F i g.1 V a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r h i z o s p h e r e s o i l o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t o f f o u r p l a n t s p e c i e s u n d e r d i f f e r e n t s a l t s t r e s s c o n d i t i o n s 碱胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞的土壤有机质含量呈升高趋势,与第1年的盐胁迫具有一致性,T 4与C K间有显著性差异(P0.0 5);沙棘、柽柳和银水牛果的土壤有机质含量呈降低趋势,C K下显著高于其他处理(P0.0 5)。第2年试验结果表明,4种植物的土壤有机质含量整体上呈降低趋势,C K下显著高于其他处理(P0.0 5)。第1年的土壤有机质含量整体比第2年高(图2)。除第1年试验的黑果枸杞外,第2年黑水枸杞碱胁迫处理和其余植物2 a碱胁迫处理的土壤有机质含量均低于盐胁迫,这是因为碱胁迫比盐胁迫有更强的抑制性。盐胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞和沙棘的土壤全N含量呈先升后降的趋势,在T 1处理下土壤全N含量达到最大值,与其他处理间呈显著性差异(P0.0 5),表明在中度盐胁迫下,黑果枸杞和沙棘对土壤全N的改良效果更好;柽柳和银水牛果的土壤全N含量呈上升趋势。耐盐植物种植第2年后,黑果枸杞、沙棘和柽柳的土壤全N含量呈先升后降趋势,在T 1处理下达到最大值;银水牛果的土壤全N含量呈先降后升趋势,在C K达到最大值,与T 1间呈显著性差异(P0.0 5)。在C K处理下,4种植物的土壤全N含量是第2年大于第1年;在T 1处理下,沙棘和柽柳的土壤全N含量第2年高于第1年,黑果枸杞和银水牛果的土壤全N含量第2年低于第1年;在T 2处理下,黑果枸杞和沙棘46西北林学院学报3 8卷 的土壤全N含量第2年高于第1年,柽柳和银水牛果的土壤全N含量是第2年低于第2年,可能因为植物的生长速度和根系分布不同,导致不同植物对土壤全N的改良效果不同(图3)。碱胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞和沙棘的土壤全N含量均呈降低趋势;柽柳呈上升趋势,在T 4处理时达到最大值,且与C K间呈显著性差异(P 0.0 5);银水牛果呈先升后降的趋势,在T 3处理时达到最大值。第2年试验结果表明,4种植物的土壤全N含量均呈降低趋势。黑果枸杞和沙棘的土壤全N含量在第2年含量均高于第1年,但柽柳和银水牛果除C K处理下第2年含量高于第1年外,T 1和T 2处理下均低于第1年(图4)。碱胁迫下的土壤全N含量低于盐胁迫下的土壤全N含量。图2 不同碱胁迫条件下4种植物根际土壤有机质含量变化特征F i g.2 V a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r h i z o s p h e r e s o i l o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t o f f o u r p l a n t s p e c i e s u n d e r d i f f e r e n t a l k a l i s t r e s s c o n d i t i o n s图3 不同盐胁迫条件下4种植物根际土壤全N含量变化特征F i g.3 V a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r h i z o s p h e r e s o i l t o t a l N c o n t e n t o f f o u r p l a n t s p e c i e s u n d e r d i f f e r e n t s a l t s t r e s s c o n d i t i o n s56第4期侯 晖 等:宁夏4种耐盐植物对根际土壤养分及微生物功能多样性的影响图4 不同碱胁迫条件下4种植物根际土壤全N含量变化特征F i g.4 V a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r h i z o s p h e r e s o i l t o t a l N c o n t e n t o f f o u r p l a n t s p e c i e s u n d e r d i f f e r e n t a l k a l i s t r e s s c o n d i t i o n s 盐胁迫下第1年试验结果表明,沙棘的土壤全P含量呈先升后降趋势,T 1与C K间呈显著性差异(P0.0 5),其余3种植物的土壤全P含量整体上变化趋势不大。耐盐植物种植第2年后,黑果枸杞和沙棘的土壤全P含量呈上升趋势;柽柳的土壤全P含量呈先降后升的趋势,在T 1处理下最低,且与其他处理间呈显著性差异(P0.0 5);银水牛果的土壤全P含量呈先升后降的趋势,在T 1达到最大值,与C K间呈显著性差异(P0.0 5)。表明银水牛果在T 1处理下对土壤的改良效果更好,而其余3种植物在T 2处理下更好。4种植物的土壤全P含量的时间变化均表现为升高的趋势(图5)。图5 不同盐胁迫条件下4种植物根际土壤全P含量变化特征F i g.5 V a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r h i z o s p h e r e s o i l t o t a l P c o n t e n t o f f o u r p l a n t s p e c i e s u n d e r d i f f e r e n t s a l t s t r e s s c o n d i t i o n s66西北林学院学报3 8卷 碱胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞的土壤全P含量呈先升后降趋势,在T 3达到最大值,与T 4处理间呈显著性差异(P0.0 5);沙棘和银水牛果的土壤全P含量呈上升趋势;柽柳的土壤全P含量变化不大。第2年试验结果表明,黑果枸杞和沙棘的土壤全P含量与第1年具有一致性;柽柳的土壤全P含量呈降低趋势,T 3与T 4间呈显著性差异(P0.0 5);银水牛果的土壤全P含量呈先升后降趋势。种植4种植物第2年后的土壤全P含量均大于第1年,表明在盐碱胁迫条件下种植4种耐盐植物,能提高土壤全P含量(图6)。整体上碱胁迫第2年的土壤全P含量低于第1年,但碱胁迫下的第1年土壤全P含量高于盐胁迫,可能因为植物种特性不同导致的差异。图6 不同碱胁迫条件下4种植物根际土壤全P含量变化特征F i g.6 V a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r h i z o s p h e r e s o i l t o t a l P c o n t e n t o f f o u r p l a n t s p e c i e s u n d e r d i f f e r e n t a l k a l i s t r e s s c o n d i t i o n s 盐胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞的土壤全K含量呈下降趋势,T 2与C K间呈显著性差异(P0.0 5);沙棘的土壤全K含量呈上升趋势;柽柳和银水牛果的土壤全K含量呈先升后降的趋势。耐盐植物种植第2年后,黑果枸杞的土壤全K含量变化不大;沙棘和银水牛果的土壤全K含量呈降低趋势;柽柳的土壤全K含量呈先降后升趋势。4种植物的土壤全K含量整体上均为第2年大于第1年(图7)。碱胁迫下第1年试验结果表明,黑果枸杞的土壤全K含量呈降低趋势,C K与其他处理间呈显著性差异(P0.0 5);沙棘和银水牛果的土壤全K含量呈先升后降趋势,在T 3达到最大值,与C K间呈显著性差异(P0.0 5);柽柳的土壤全K含量变化不大。第2年试验结果表明,黑果枸杞的土壤全K含量变化不大;沙棘土壤全K含量呈先升后降趋势,在T 3达到最大值,与T 4处理间呈显著性差异(P0.0 5);柽柳和银水牛果的土壤全K含量呈降低趋势,C K与T 4间呈显著性差异(P黑果枸杞银水牛果沙棘,且在盐胁迫刺激下AWC D均高于碱胁迫(表2)。究其原因,在4种植物中柽柳对胁迫抗性最强,在重度胁迫下仍能正常生长,根系完整,保持良好的微生物生存环境。对各处理土样之间的AWC D、丰富度指数、S h a n n o n指数、S h a n n o n均匀度及S i m p s o n指数值进行方差分析(表3),表明各处理间AWC D和S h a n n o n指数的值有极显著差异(P0.0 1),丰富度指数有显著差异(P0.0 5)。皮尔逊相关性分析发现,土壤全N与AWC D呈极显著正相关(P0.0 1),与S h a n n o n指数呈显著正相关(P0.0 5),土壤全P与丰富度指数呈显著正相关(P0.0 5),土壤有机质与AWC D呈极显著正相关(P0.0 1)(表4)。2.4 根际土壤微生物群落功能多样性的主成分分析对2 0个不同处理下培养9 6 h的3 1种碳源利用情况进行P C A分析。主成分1、主成分2、主成分3和 主 成 分4依 次 解 释 变 量 方 差 的6 6.5 2%、7.1 5%、4.0 4%和3.4 3%,P C 1和P C 2的累计贡献率达到7 3.6 7%,是变异的主要来源,可以解释变异的绝大部分信息(表5)。得出3 1种碳源在2个主成分上的载荷值(表6)。由表6可知,除丙酮酸甲酯外,其他碳源均集中在第1主成分上,尤其是L-天冬酰胺酸、甘氨酰-L-谷氨酸和苯乙基胺等碳源与第一主成分相关性最高。而影响主成分2的主要碳源是r-羟基丁酸、I-赤藻糖醇、L-苏氨酸、D-苹果酸和丙酮酸甲酯。综合第1、2主成分结果,被盐碱土壤微生物群落特异利用的碳源非常广泛,氨基酸类、胺类、多聚物类、双亲化合物、羧酸类和糖类等6类化合物都是微生物利用的碳源。3 结论与讨论种植4种盐生植物后能有效提高土壤全磷和全钾含量,土壤有机质和全氮含量变化相对较小。盐胁迫下根际土壤养分含量大于碱胁迫下根际土壤养分含量,中度盐碱胁迫处理下大于重度盐碱胁迫。柽柳和黑果枸杞根际土壤微生物活性大于沙棘和银水牛果,根际微生物利用比例较高的碳源类型为胺类、多聚物类、糖类,其次是氨基酸类和羧酸类。96第4期侯 晖 等:宁夏4种耐盐植物对根际土壤养分及微生物功能多样性的影响表2 盐碱土壤微生物群落9 6 h多样性指数和AWC D值T a b l e 2 AWC D v a l u e a n d d i v e r s i t y i n d e x o f s a l i n e-a l k a l i s o i l u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s处理方式植物平均颜色变化率丰富度指数多样性指数均匀度指数S i m p s o n指数C K黑果枸杞0.4 10.0 5 a3 1.0 00.0 0 a3.1 70.0 4 a0.9 40.0 1 a0.9 50.0 0 a沙棘0.3 00.0 7 a3 1.0 00.0 0 a3.3 60.0 4 a0.9 80.0 1 a0.9 60.0 0 a银水牛果0.3 90.0 8 a3 1.0 00.0 0 a3.2 80.0 6 a0.9 60.0 2 a0.9 60.0 0 a柽柳0.2 30.0 2 a3 0.3 30.0 2 a3.3 30.1 0 a0.9 70.0 2 a0.9 60.0 1 a中度盐胁迫T 1黑果枸杞0.6 00.0 2 a3 1.0 00.0 0 a3.2 10.1 0 a0.8 90.0 2 a0.9 60.0 4 a沙棘0.3 60.0 8 b2 3.3 31.7 6 b2.4 90.5 9 b0.9 40.0 3 a0.9 40.0 1 a银水牛果0.4 30.0 2 a3 1.0 00.0 0 a3.3 00.0 7 a0.9 60.0 2 a0.9 60.0 1 a柽柳0.7 90.0 6 a3 1.0 00.0 2 a3.4 10.0 1 a0.9 90.0 0 a0.9 70.0 0 a重度盐胁迫T 2黑果枸杞0.5 50.0 3 a3 1.0 00.0 7 a3.2 30.2 0 a0.8 50.1 1 a0.8 90.0 2 a沙棘0.2 40.0 2 b2 5.6 74.1 8 b1.5 00.2 2 b0.9 20.0 6 a0.9 50.0 2 a银水牛果0.3 70.0 9 b3 1.0 00.0 0 a3.3 00.0 7 a0.9 60.0 2 a0.9 60.0 1 a柽柳0.7 30.0 1 a3 1.0 00.0 1 a3.2 30.2 4 a0.9 30.0 1 a0.9 30.0 2 a中度碱胁迫T 3黑果枸杞0.5 30.0 4 a3 1.0 00.0 0 a3.2 60.0 1 a0.9 50.0 0 a0.9 50.0 0 a沙棘0.1 60.0 1 b2 3.0 00.0 0 b3.3 80.0 1 a0.9 50.0 0 a0.9 60.0 0 a银水牛果0.1 60.0 3 b2 6.6 74.3 3 b3.0 10.3 1 a0.9 20.0 7 a0.9 50.0 6 a柽柳0.4 50.0 3 a3 1.0 00.1 2 a3.3 30.0 2 a0.9 70.0 1 a0.9 60.0 0 a重度碱胁迫T 4黑果枸杞0.5 70.0 6 a3 1.0 00.0 0 a3.2 80.0 2 a0.9 60.0 1 a0.9 60.0 0 a沙棘0.0 50.0 1 b2 3.3 37.6 7 b2.8 40.4 8 a0.9 50.0 2 a0.9 10.0 0 a银水牛果0.0 40.0 1 b2 2.1 79.1 7 c1.8 00.6 7 b0.9 20.0 4 a0.9 00.0 9 a柽柳0.5 60.0 2 a3 1.0 00.0 2 a3.4 00.0 3 a0.9 90.0 1 a0.9 70.0 0 a 注:同列不同小写字母表示处理间差异显著(P0.0 5)。表3 各处理组AWC D和多样性的方差分析T a b l e 3 ANOVA r e s u l t s o f AWC D a n d d i v e r s i t y i n d e x e s f o r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s变量方差来源偏差平方和自由度df均方差FAWC D组间 2.6 0 31 90.1 3 72 2.7 3 8*组内0.2 4 14 00.0 0 6丰富度指数组间1 3 9 9.61 97 3.6 62.3 4 2*组内1 2 5 84 03 1.4 5S h a n n o n指数组间1 5.9 61 90.8 44.2 8 7*组内7.8 34 00.1 9 6S h a n n o n均匀度组间0.5 0 41 90.0 2 71.9 1 4组内0.1 5 34 00.0 0 7S i m p s o n指数组间0.1 4 11 90.0 0 71.8 6 3组内0.1 0 34 00.0 0 3 注:*表示在P0.0 5水平显著相关;*表示在P黑果枸杞银水牛果沙棘,且在N a C l胁迫刺激下AWC D 都高于N a HC O3胁迫。究其原因,柽柳对胁迫抗性最强,在重度胁迫下仍能正常生长,根系完整,保持良好的微生物生存环境。各处理土样的AWC D、丰富度指数、S h a n n o n指数、S h a n n o n均匀度及S i m p s o n指数值方差分析表明,各处理间AWC D和S h a n n o n指数的值有极显著差异(P0.0 1),能更好地表征不同处理间微生物活性的差异。柽柳和黑果枸杞在胁迫环境下会促进微生物的活性,起到改善盐碱土壤微环境的作用。S h a n n o n指数反映微生物群落碳源利用多样性水平,即微生物功能多样性,多样性指数数值越大,表明土壤微生物群落功能多样性越高,反之,则多样性越低。在本试验结果中S h a n n o n指数的结果与AWC D 结果一17第4期侯 晖 等:宁夏4种耐盐植物对根际土壤养分及微生物功能多样性的影响致,不同植物处理之间存在差异。丰富度值(R i c h-n e s s)指被利用的碳源的总数目,S i m p s o n指数用于评估优势度,但是结果并没有表现出明显的规律。根据化学基团的性质将E C O板的3 1种碳源分为6类,分别是胺类、氨基酸类、糖类、羧酸类、双亲化合物类和多聚物类,盐碱胁迫后的土壤利用比例较高的碳源类型为胺类、多聚物类、糖类,其次是氨基酸类、羧酸类化合物。本研究发现,不同的植物处理方式使根际土壤的养分发生了变化,根际土壤养分的改变导致根际微生物群落活性、代谢方式和功能多样性发生变化;而根际微生物不同的群落结构和功能又会影响根际土壤中各种养分的循环转化过程,从而影响土壤养分的数量及形态。整体而言,4种植物措施下盐碱根际土壤养分得到改善,为根际土壤中一些微生物种类的繁殖创造了有利条件,激发根际微生物的活性,其根系可能产生特异根系分泌物并形成适应于此根系分泌物的微生物群落,间接提高了土壤中微生物栖息地的异质性3 7,因此土壤微生物的多样性被增加,而N和有机质含量是影响微生物活性的重要因素。在盐碱土改良时可针对不同胁迫条件有目的地选择合适的植物种类进行修复,以期达到最佳改良效果。参考文献:1 余叔文,汤章城.植物生理与分子生物学M.北京:科学出版社,1 9 9 8:3 4-5 6.2 潘瑞炽,王晓菁,李娘辉.植物生理学M.北京:高等教育出版社,2 0 0 8:1 3-2 2.3 逄焕成,李玉义.西北沿黄灌区盐碱地改良与利用M.北京:科学出版社,2 0 1 4:1 0-2 6.4 L I N G N,CHE N D M,GUO H,e t a l.D i f f e r e n t i a l r e s p o n s e s o f s o i l b a c t e r i a l c o mm u n i t i e s t o l o n g-t e r m N a n d P i n p u t s i n a s e m i-a r i d s t e p p eJ.G e o d e r m a,2 0 1 7,2 9 2:2 5-3 3.5 HUAN G Z,XU Z,C HE N C.E f f e c t o f m u l c h i n g o n l a b i l e s o i l o r g a n i c m a t t e r p o o l s,m i c r o b i a l c o mm u