陳永妍+仇慈歡+儲(chǔ)秋燕+許平偉+沈新強(qiáng)+劉雪珠

摘要：采用梯度稀釋平板涂布法和MPN法，研究了4種舟山濱海常見植物根際氮素轉(zhuǎn)化及利用功能微生物的動(dòng)態(tài)變化特征和根際效應(yīng)。結(jié)果表明，舟山濱海植物根際氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物具有明顯的根際效應(yīng)；不同植物根際固氮菌、硝化細(xì)菌、鉀細(xì)菌及氨化細(xì)菌數(shù)量差異較為明顯，其中篩草在細(xì)菌總量和根際效應(yīng)上都有明顯優(yōu)勢(shì)；季節(jié)不同對(duì)植物根際4類氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物的影響不同。

關(guān)鍵詞：濱海植物；根際微生物；根際效應(yīng)；氮素轉(zhuǎn)化

中圖分類號(hào)：S154.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）03-0562-03

根際微生物（Rhizosphere Microorganisms，RM）又稱根圈微生物。由于植物根系的活動(dòng)，使得根圈成為微生物生長(zhǎng)繁殖的一個(gè)特殊生境[1]。不同植物甚至同一植物的不同生長(zhǎng)期，其根部分泌物都影響著根圈微生物的生長(zhǎng)與繁殖[2]；同時(shí)不同的根圈微生物由于其生理代謝活動(dòng)及代謝產(chǎn)物的差異也反過來影響土壤的活力，從而對(duì)植物營養(yǎng)選擇和富集產(chǎn)生不同的作用[3]。毋庸置疑，在根圈這個(gè)特殊的生境中，土壤、植物和微生物三者之間相互影響，關(guān)系密切[4]。舟山島嶼的沿海土壤為濱海鹽堿土，嚴(yán)重的鹽堿土地區(qū)植物幾乎不生長(zhǎng)。氮不但影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育還與植物的防御反應(yīng)、繁殖和存活密切相關(guān)[5]。氮循環(huán)是土壤生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的核心過程之一[6]。固氮菌具有固定大氣中氮素的能力，使氣態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫男螒B(tài)氨，在微生物肥料方面有重要利用價(jià)值[7，8]；氨化細(xì)菌使植物不能利用的有機(jī)含氮化合物轉(zhuǎn)化為可給態(tài)氮氨，兩者的作用為植物及一些自養(yǎng)和異養(yǎng)微生物繁殖和活動(dòng)創(chuàng)造良好的營養(yǎng)條件。硝化細(xì)菌把經(jīng)固氮作用和氨化作用產(chǎn)生的氨轉(zhuǎn)化為硝酸，后者可與土壤中的金屬離子作用形成硝酸鹽，顯然其存在與活動(dòng)對(duì)土壤肥力及植物營養(yǎng)有著重要意義。鉀細(xì)菌不但能分解含鉀的礦物釋放出有效態(tài)鉀，并能從空氣中攝取氮素，鉀細(xì)菌目前已是微生物肥料的重要材料。本試驗(yàn)對(duì)舟山濱海地區(qū)的濱旋花（Calystegia soldanella）、篩草（Carex kobomugi）、單葉蔓荊（Vitex rotundifolia）、濱海前胡（Peucedanum japonicum）4種植物根際的固氮細(xì)菌、硝化細(xì)菌、鉀細(xì)菌、氨化細(xì)菌進(jìn)行了檢測(cè)，并分析了4種植物根際氮素轉(zhuǎn)化和利用相關(guān)微生物的動(dòng)態(tài)變化及根際效應(yīng)，為從土壤微生物層面研究濱海植物根系微生態(tài)環(huán)境氮元素轉(zhuǎn)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

①根際土取樣：分別于2012年5月（春季）、2012年8月（夏季）和2012年11月（秋季）從浙江省舟山市朱家尖濱海選擇生長(zhǎng)狀況良好的濱旋花、篩草、單葉蔓荊、濱海前胡4種植物，每種植物5株，去掉0～2 cm表土后，小心挖取得到帶完整根系的土塊，裝入無菌袋。帶回實(shí)驗(yàn)室于4 ℃冰箱保存，一周內(nèi)完成分析。②非根際土取樣：隨機(jī)在濱海非植物生長(zhǎng)區(qū)域選取無根系生長(zhǎng)土，同上去除0～2 cm表層土，取2～20 cm深土層，采用5點(diǎn)法取樣。

1.2 方法

1.2.1 土壤懸浮液的制備 為了最大程度地得到緊密附著于根上的根際土壤和后續(xù)定量分析的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)對(duì)常用于根際土壤分離的洗滌法進(jìn)行了改良，具體步驟如下：取出無菌袋中裝有根際土壤的根段，輕輕抖動(dòng)除去松散結(jié)合的多余土粒，稱取根和土壤20 g，放入內(nèi)盛90 mL去離子水的錐形瓶中，振蕩15 min，用無菌鑷子取出根系，靜置5 min，倒去上層水，下層土置于無菌濾紙上，吸干，稱取根際土樣10 g，放入盛有90 mL去離子水的錐形瓶中，錐形瓶底部含有玻璃珠，得到稀釋度為10-1的根圈土懸液。非根際土混勻后直接稱取10 g，放入盛有90 mL無菌水的錐形瓶中，錐形瓶底部含有玻璃珠，得稀釋度為10-1的根外土懸液。將上述含有土懸液的錐形瓶28 ℃搖床振蕩30 min后，靜置5 min，以10倍稀釋，分別稀釋成一系列的稀釋液（10-6～10-2），用于有關(guān)微生物的測(cè)定。

1.2.2 土壤微生物的分離、培養(yǎng)和計(jì)數(shù) 依據(jù)土壤與微生物研究法[9]，固氮菌和鉀細(xì)菌采用稀釋平板法分離和計(jì)數(shù)；氨化細(xì)菌和硝化細(xì)菌采用MPN稀釋法。固氮菌采用阿須貝（Ashby）培養(yǎng)基，鉀細(xì)菌用硅酸鹽培養(yǎng)基，氨化細(xì)菌用蛋白胨氨化細(xì)菌培養(yǎng)基，硝化細(xì)菌用改良的斯蒂芬森（Stephenson）培養(yǎng)基，上述培養(yǎng)基均用陳海水與去離子水以4∶6配成。培養(yǎng)溫度均為28 ℃，培養(yǎng)時(shí)間除硝化細(xì)菌為14 d外，其余均為7 d。土壤樣品中固氮菌和鉀細(xì)菌每個(gè)培養(yǎng)皿接種量為0.2 mL，其計(jì)數(shù)公式為：土樣含菌數(shù)（個(gè)/g）=同一稀釋度3次重復(fù)的平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)×5。氨化細(xì)菌與硝化細(xì)菌選取4個(gè)稀釋度，3次重復(fù)，經(jīng)測(cè)定記錄結(jié)果確定數(shù)量指標(biāo)，查MPN表，用下式計(jì)算：每克干土中細(xì)菌數(shù)=（近似值×數(shù)量指標(biāo)第一位數(shù)的稀釋倍數(shù)）/干土所占百分比[9]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel和DPS7.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)；用根土比（R/S）表示根際效應(yīng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同季節(jié)濱海植物根際固氮菌的數(shù)量分布

同種植物在不同季節(jié)其根際固氮菌的分布較為平均，濱旋花、篩草和單葉蔓荊根際固氮菌的數(shù)量在不同季節(jié)中處于同一數(shù)量級(jí)。相比而言，濱海前胡根際固氮菌數(shù)量在不同季節(jié)波動(dòng)較大，在秋季的分布遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出春季和夏季，高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。除濱海前胡外，不同植物根際固氮菌的分布在相同季節(jié)分布較為均勻，基本處于一個(gè)數(shù)量級(jí)，如圖1所示，季節(jié)對(duì)固氮菌在根際分布的影響并不明顯。

2.2 不同季節(jié)濱海植物根際硝化細(xì)菌的分布

采用MPN法獲得4種濱海植物根際硝化細(xì)菌的數(shù)量特征。如表1所示，4種植物根際硝化細(xì)菌的分布在不同季節(jié)有較大的差異，其中篩草、單葉蔓荊根際硝化細(xì)菌在夏季分布較多，春季及秋季較少，相差3～4個(gè)數(shù)量級(jí)；濱海前胡根際硝化細(xì)菌在夏季也分布最多，但與春、秋季只差1個(gè)數(shù)量級(jí)。濱旋花較為特殊，其根際硝化細(xì)菌的分布在秋季最多，春季次之，夏季最少。季節(jié)對(duì)植物根際微生物的影響也較為顯著，夏季總量最多，秋季最少。

2.3 不同季節(jié)濱海植物根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布

如表2所示，不同植物在同一季節(jié)其根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布相差不多，除了夏季濱旋花、篩草、單葉蔓荊及濱海前胡在同1個(gè)數(shù)量級(jí)外，其他季節(jié)存在1個(gè)數(shù)量級(jí)差異。同一植物在不同季節(jié)其根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布有差異，但普通表現(xiàn)為在春季數(shù)量相對(duì)較高，夏季較少，顯示季節(jié)對(duì)氨化細(xì)菌在各植物根際的分布有較為明顯的影響，但無明顯種屬特異性。

2.4 不同季節(jié)濱海植物根際鉀細(xì)菌的數(shù)量分布

如圖2所示，鉀細(xì)菌在植物根際的分布表現(xiàn)出較為明顯的種間差異性，在春、夏、秋3個(gè)季節(jié)里，根際鉀細(xì)菌總量分布為篩草最多，其次為單葉蔓荊，再次為濱海前胡，濱旋花最少。同一植物在不同季節(jié)其鉀細(xì)菌數(shù)量均有變化，但差異不同，其中濱旋花的差異在一個(gè)數(shù)量級(jí)而其余3種植物的變化輕微。

2.5 4種濱海植物對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物的根際效應(yīng)

4種濱海植物對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的根際效應(yīng)在各個(gè)季節(jié)都顯示為正效應(yīng)（表3），其中固氮菌和氨化細(xì)菌根際效應(yīng)最為明顯，在春、夏、秋3季其根土比（R/S）值均為1.5以上，秋季固氮菌根際效應(yīng)R/S值更是達(dá)到3.76。鉀細(xì)菌根際效應(yīng)也較為明顯，在3季節(jié)的檢測(cè)中，鉀細(xì)菌R/S平均值皆略高于硝化細(xì)菌；硝化細(xì)菌根際效應(yīng)相對(duì)較弱，雖然R/S終平均值大于1，但濱旋花和單葉蔓荊分別在夏季和秋季顯示為負(fù)效應(yīng)。

根據(jù)不同植物對(duì)根際4種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，所有植物根際效應(yīng)最明顯的是固氮菌。篩草和濱海前胡根際效應(yīng)排列相同，為固氮菌>鉀細(xì)菌>硝化細(xì)菌>氨化細(xì)菌；濱旋花與單葉蔓荊根際效應(yīng)明顯的前兩位都是固氮菌和氨化細(xì)菌，但后兩位排列正好相反，其中濱旋花為鉀細(xì)菌>硝化細(xì)菌，單葉蔓荊反之。

3 小結(jié)與討論

舟山濱海植物根際氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物具有明顯的根際效應(yīng)，即根際土各類群微生物數(shù)量要明顯高于根外土壤。固氮菌、硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌及鉀細(xì)菌的根際效應(yīng)范圍分別是1.81～3.76、1.00～2.39、1.58～2.21和1.03～2.57。顯示濱海植物根際微生態(tài)能有效刺激氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物類群的生長(zhǎng)。

4種濱海植物對(duì)固氮菌都有強(qiáng)烈的根際效應(yīng)，濱海鹽堿土壤有機(jī)物含量缺乏，與植物關(guān)系密切的氮素更是稀少，植物根際對(duì)固氮菌強(qiáng)烈的生長(zhǎng)刺激作用使得植物可通過微生物的固氮作用從空氣中獲得生物體可利用的氨?？砂淹寥乐械挠袡C(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨的氨化細(xì)菌也顯示了良好的根際效應(yīng)，但在數(shù)量分布上總體要少固氮菌1～2個(gè)數(shù)量級(jí)（圖1和表2）。顯然，植物對(duì)固氮菌強(qiáng)大的根際效應(yīng)更有利于其在營養(yǎng)貧瘠的濱海鹽堿土生長(zhǎng)。另一方面也啟示我們從濱海植物的根際可能獲得高效的固氮微生物。

除固氮菌外其余3種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的根際效應(yīng)在不同植物間有差異。具有從空氣中獲得氮素的鉀細(xì)菌在篩草根際分布最多（圖3），且根際效應(yīng)明顯，僅次于固氮菌（表3）。濱海前胡對(duì)鉀細(xì)菌的根際效應(yīng)也非常明顯但數(shù)量上明顯少于篩草。濱海植物根際對(duì)鉀細(xì)菌良好的根際效應(yīng)使植物不但有效獲得氮肥，并有助于植物利用鉀細(xì)菌分解礦物鉀釋放的鉀肥。硝化細(xì)菌是四種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群中唯一出現(xiàn)了負(fù)效應(yīng)的微生物，且根際效應(yīng)季節(jié)影響顯著，秋季幾乎無，但夏季達(dá)到2.39。硝化細(xì)菌的分布受植物根際活力影響明顯，加之深秋外界氣溫較低不利于根際微生物的生長(zhǎng)，使得自養(yǎng)型微生物生長(zhǎng)抑制更為明顯。但是篩草的根際硝化細(xì)菌在總量和根際效應(yīng)都較其他3種植物有明顯優(yōu)勢(shì)。

鑒于對(duì)4種舟山濱海常見植物根際氮素轉(zhuǎn)化類群微生物根際效應(yīng)的分析，其篩草不但在總量還是根際效應(yīng)上都有明顯優(yōu)勢(shì)。近幾年由于濱海開發(fā)等各種因素使得適宜篩草生長(zhǎng)的生境退化或喪失，造成篩草數(shù)量劇減[10]，必將影響濱海植物根系微生態(tài)環(huán)境氮元素轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步影響濱海植被分布。從植物根系微生態(tài)探索篩草等具有保沙固土作用濱海植物的生長(zhǎng)及培育具有非常重要的生態(tài)意義。

參考文獻(xiàn)：

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2.3 不同季節(jié)濱海植物根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布

如表2所示，不同植物在同一季節(jié)其根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布相差不多，除了夏季濱旋花、篩草、單葉蔓荊及濱海前胡在同1個(gè)數(shù)量級(jí)外，其他季節(jié)存在1個(gè)數(shù)量級(jí)差異。同一植物在不同季節(jié)其根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布有差異，但普通表現(xiàn)為在春季數(shù)量相對(duì)較高，夏季較少，顯示季節(jié)對(duì)氨化細(xì)菌在各植物根際的分布有較為明顯的影響，但無明顯種屬特異性。

2.4 不同季節(jié)濱海植物根際鉀細(xì)菌的數(shù)量分布

如圖2所示，鉀細(xì)菌在植物根際的分布表現(xiàn)出較為明顯的種間差異性，在春、夏、秋3個(gè)季節(jié)里，根際鉀細(xì)菌總量分布為篩草最多，其次為單葉蔓荊，再次為濱海前胡，濱旋花最少。同一植物在不同季節(jié)其鉀細(xì)菌數(shù)量均有變化，但差異不同，其中濱旋花的差異在一個(gè)數(shù)量級(jí)而其余3種植物的變化輕微。

2.5 4種濱海植物對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物的根際效應(yīng)

4種濱海植物對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的根際效應(yīng)在各個(gè)季節(jié)都顯示為正效應(yīng)（表3），其中固氮菌和氨化細(xì)菌根際效應(yīng)最為明顯，在春、夏、秋3季其根土比（R/S）值均為1.5以上，秋季固氮菌根際效應(yīng)R/S值更是達(dá)到3.76。鉀細(xì)菌根際效應(yīng)也較為明顯，在3季節(jié)的檢測(cè)中，鉀細(xì)菌R/S平均值皆略高于硝化細(xì)菌；硝化細(xì)菌根際效應(yīng)相對(duì)較弱，雖然R/S終平均值大于1，但濱旋花和單葉蔓荊分別在夏季和秋季顯示為負(fù)效應(yīng)。

根據(jù)不同植物對(duì)根際4種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，所有植物根際效應(yīng)最明顯的是固氮菌。篩草和濱海前胡根際效應(yīng)排列相同，為固氮菌>鉀細(xì)菌>硝化細(xì)菌>氨化細(xì)菌；濱旋花與單葉蔓荊根際效應(yīng)明顯的前兩位都是固氮菌和氨化細(xì)菌，但后兩位排列正好相反，其中濱旋花為鉀細(xì)菌>硝化細(xì)菌，單葉蔓荊反之。

3 小結(jié)與討論

舟山濱海植物根際氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物具有明顯的根際效應(yīng)，即根際土各類群微生物數(shù)量要明顯高于根外土壤。固氮菌、硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌及鉀細(xì)菌的根際效應(yīng)范圍分別是1.81～3.76、1.00～2.39、1.58～2.21和1.03～2.57。顯示濱海植物根際微生態(tài)能有效刺激氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物類群的生長(zhǎng)。

4種濱海植物對(duì)固氮菌都有強(qiáng)烈的根際效應(yīng)，濱海鹽堿土壤有機(jī)物含量缺乏，與植物關(guān)系密切的氮素更是稀少，植物根際對(duì)固氮菌強(qiáng)烈的生長(zhǎng)刺激作用使得植物可通過微生物的固氮作用從空氣中獲得生物體可利用的氨?？砂淹寥乐械挠袡C(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨的氨化細(xì)菌也顯示了良好的根際效應(yīng)，但在數(shù)量分布上總體要少固氮菌1～2個(gè)數(shù)量級(jí)（圖1和表2）。顯然，植物對(duì)固氮菌強(qiáng)大的根際效應(yīng)更有利于其在營養(yǎng)貧瘠的濱海鹽堿土生長(zhǎng)。另一方面也啟示我們從濱海植物的根際可能獲得高效的固氮微生物。

除固氮菌外其余3種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的根際效應(yīng)在不同植物間有差異。具有從空氣中獲得氮素的鉀細(xì)菌在篩草根際分布最多（圖3），且根際效應(yīng)明顯，僅次于固氮菌（表3）。濱海前胡對(duì)鉀細(xì)菌的根際效應(yīng)也非常明顯但數(shù)量上明顯少于篩草。濱海植物根際對(duì)鉀細(xì)菌良好的根際效應(yīng)使植物不但有效獲得氮肥，并有助于植物利用鉀細(xì)菌分解礦物鉀釋放的鉀肥。硝化細(xì)菌是四種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群中唯一出現(xiàn)了負(fù)效應(yīng)的微生物，且根際效應(yīng)季節(jié)影響顯著，秋季幾乎無，但夏季達(dá)到2.39。硝化細(xì)菌的分布受植物根際活力影響明顯，加之深秋外界氣溫較低不利于根際微生物的生長(zhǎng)，使得自養(yǎng)型微生物生長(zhǎng)抑制更為明顯。但是篩草的根際硝化細(xì)菌在總量和根際效應(yīng)都較其他3種植物有明顯優(yōu)勢(shì)。

鑒于對(duì)4種舟山濱海常見植物根際氮素轉(zhuǎn)化類群微生物根際效應(yīng)的分析，其篩草不但在總量還是根際效應(yīng)上都有明顯優(yōu)勢(shì)。近幾年由于濱海開發(fā)等各種因素使得適宜篩草生長(zhǎng)的生境退化或喪失，造成篩草數(shù)量劇減[10]，必將影響濱海植物根系微生態(tài)環(huán)境氮元素轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步影響濱海植被分布。從植物根系微生態(tài)探索篩草等具有保沙固土作用濱海植物的生長(zhǎng)及培育具有非常重要的生態(tài)意義。

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2.3 不同季節(jié)濱海植物根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布

如表2所示，不同植物在同一季節(jié)其根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布相差不多，除了夏季濱旋花、篩草、單葉蔓荊及濱海前胡在同1個(gè)數(shù)量級(jí)外，其他季節(jié)存在1個(gè)數(shù)量級(jí)差異。同一植物在不同季節(jié)其根際氨化細(xì)菌的數(shù)量分布有差異，但普通表現(xiàn)為在春季數(shù)量相對(duì)較高，夏季較少，顯示季節(jié)對(duì)氨化細(xì)菌在各植物根際的分布有較為明顯的影響，但無明顯種屬特異性。

2.4 不同季節(jié)濱海植物根際鉀細(xì)菌的數(shù)量分布

如圖2所示，鉀細(xì)菌在植物根際的分布表現(xiàn)出較為明顯的種間差異性，在春、夏、秋3個(gè)季節(jié)里，根際鉀細(xì)菌總量分布為篩草最多，其次為單葉蔓荊，再次為濱海前胡，濱旋花最少。同一植物在不同季節(jié)其鉀細(xì)菌數(shù)量均有變化，但差異不同，其中濱旋花的差異在一個(gè)數(shù)量級(jí)而其余3種植物的變化輕微。

2.5 4種濱海植物對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物的根際效應(yīng)

4種濱海植物對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的根際效應(yīng)在各個(gè)季節(jié)都顯示為正效應(yīng)（表3），其中固氮菌和氨化細(xì)菌根際效應(yīng)最為明顯，在春、夏、秋3季其根土比（R/S）值均為1.5以上，秋季固氮菌根際效應(yīng)R/S值更是達(dá)到3.76。鉀細(xì)菌根際效應(yīng)也較為明顯，在3季節(jié)的檢測(cè)中，鉀細(xì)菌R/S平均值皆略高于硝化細(xì)菌；硝化細(xì)菌根際效應(yīng)相對(duì)較弱，雖然R/S終平均值大于1，但濱旋花和單葉蔓荊分別在夏季和秋季顯示為負(fù)效應(yīng)。

根據(jù)不同植物對(duì)根際4種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，所有植物根際效應(yīng)最明顯的是固氮菌。篩草和濱海前胡根際效應(yīng)排列相同，為固氮菌>鉀細(xì)菌>硝化細(xì)菌>氨化細(xì)菌；濱旋花與單葉蔓荊根際效應(yīng)明顯的前兩位都是固氮菌和氨化細(xì)菌，但后兩位排列正好相反，其中濱旋花為鉀細(xì)菌>硝化細(xì)菌，單葉蔓荊反之。

3 小結(jié)與討論

舟山濱海植物根際氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物具有明顯的根際效應(yīng)，即根際土各類群微生物數(shù)量要明顯高于根外土壤。固氮菌、硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌及鉀細(xì)菌的根際效應(yīng)范圍分別是1.81～3.76、1.00～2.39、1.58～2.21和1.03～2.57。顯示濱海植物根際微生態(tài)能有效刺激氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物類群的生長(zhǎng)。

4種濱海植物對(duì)固氮菌都有強(qiáng)烈的根際效應(yīng)，濱海鹽堿土壤有機(jī)物含量缺乏，與植物關(guān)系密切的氮素更是稀少，植物根際對(duì)固氮菌強(qiáng)烈的生長(zhǎng)刺激作用使得植物可通過微生物的固氮作用從空氣中獲得生物體可利用的氨?？砂淹寥乐械挠袡C(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨的氨化細(xì)菌也顯示了良好的根際效應(yīng)，但在數(shù)量分布上總體要少固氮菌1～2個(gè)數(shù)量級(jí)（圖1和表2）。顯然，植物對(duì)固氮菌強(qiáng)大的根際效應(yīng)更有利于其在營養(yǎng)貧瘠的濱海鹽堿土生長(zhǎng)。另一方面也啟示我們從濱海植物的根際可能獲得高效的固氮微生物。

除固氮菌外其余3種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群微生物的根際效應(yīng)在不同植物間有差異。具有從空氣中獲得氮素的鉀細(xì)菌在篩草根際分布最多（圖3），且根際效應(yīng)明顯，僅次于固氮菌（表3）。濱海前胡對(duì)鉀細(xì)菌的根際效應(yīng)也非常明顯但數(shù)量上明顯少于篩草。濱海植物根際對(duì)鉀細(xì)菌良好的根際效應(yīng)使植物不但有效獲得氮肥，并有助于植物利用鉀細(xì)菌分解礦物鉀釋放的鉀肥。硝化細(xì)菌是四種氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)類群中唯一出現(xiàn)了負(fù)效應(yīng)的微生物，且根際效應(yīng)季節(jié)影響顯著，秋季幾乎無，但夏季達(dá)到2.39。硝化細(xì)菌的分布受植物根際活力影響明顯，加之深秋外界氣溫較低不利于根際微生物的生長(zhǎng)，使得自養(yǎng)型微生物生長(zhǎng)抑制更為明顯。但是篩草的根際硝化細(xì)菌在總量和根際效應(yīng)都較其他3種植物有明顯優(yōu)勢(shì)。

鑒于對(duì)4種舟山濱海常見植物根際氮素轉(zhuǎn)化類群微生物根際效應(yīng)的分析，其篩草不但在總量還是根際效應(yīng)上都有明顯優(yōu)勢(shì)。近幾年由于濱海開發(fā)等各種因素使得適宜篩草生長(zhǎng)的生境退化或喪失，造成篩草數(shù)量劇減[10]，必將影響濱海植物根系微生態(tài)環(huán)境氮元素轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步影響濱海植被分布。從植物根系微生態(tài)探索篩草等具有保沙固土作用濱海植物的生長(zhǎng)及培育具有非常重要的生態(tài)意義。

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