土壤理化性质及微生物生物量碳对盐分的响应
1 研究目的及意义
盐渍土是我国重要的土地资源，土壤微生物是土壤养分循环的重要调节者，但对土壤环境的变化极其敏感。我国滨海地区拥有大面积的盐碱荒地，由于盐碱土壤的理化性质较差、生态环境恶劣，致使其中微生物数量和种类都明显少于正常的种植土壤[1]，因此该地区的植被成活率和农业生产产量较低，在农、林、牧业的开发应用中都受到极大的限制。有学者认为，除了土壤中 N、P、K 等养分含量外，还应该用土壤中生物种群、微生物菌系以及土壤酶的种类和多样性、稳定性与活性的大小来度量土壤生态肥力的高低[2]。对于农田、森林、草原土壤，国内外学者对其中微生物特征都曾进行过大量的研究，为绿化行业的发展提供了较多的基础数据，然而，盐碱土壤的研究多局限于对理化性质的测定分析，对其中生存的微生物状况的研究还未受到重视，对盐碱土壤中的微生物数量、种群结构、优势菌系、盐害与土壤微生物活动之间的生态关系等信息研究较少，已经成为盐碱地改良、培肥和综合开发利用的知识盲点[3]。土壤微生物能够较早地反映土壤生态系统功能的变化，从而为土壤性质的变化趋势提供可靠的依据。研究土壤微生物多样性可为建立滨海盐土发育的微生物学指标体系提供理论依据。
2 国内外研究状况
盐分对土壤微生物的影响国外已有人作了研究,大部分研究结果显示盐渍化抑制微生物活性,显著降低土壤的微生物量碳,其主要原因是韶分影响水分的有效性或微生物细胞的生理和代谢过程[23]。而近年来我国也相继开展了对盐碱土壤中微生物的研究，盐碱土壤中微生物的分布也大多符合这一规律。乔正良[24]对陕西省59 个盐碱土样进行研究表明，随着土壤盐化程度的增加，土壤中微生物的数量呈下降趋势，同时随着季节的变化，土壤中各类微生物的数量也发生明显变化，春季和秋季的微生物数量多于夏季，随着土壤层次的加深，土壤中真菌和细菌的数量逐渐减少，且减少幅度较大。
2.1盐渍土概况
2.1.1盐渍土的分布
盐渍土的成因由当地的地形、气候和水文地质等自然因素决定。当土壤表层或亚表层中水溶性盐类积累量超过0.1%或0.2%，或土壤碱化层的碱化度超过5%，就属盐渍土范畴。滨海区盐渍土的分布规律：滨海地区盐渍土中盐分主要来自于海水，有两种主要途径，第一是海水通过地下水倒灌，然后经蒸发及土的毛细水作用积聚于地表；其次是通过风力等因素将海水直接带至土中，海水中盐分经蒸发滞留在地表[4]。
2.1.2盐渍土的特点
盐渍土是一系列受土体中盐碱成分作用的，包括各种盐土和碱土以及其他不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称，也有称其为盐碱土。各种盐渍土的共同特性就是土体中含有显量的盐碱成分，具有不良的物理化学性质，致使大多数植物的生长受到不同程度的抑制，甚至不能成活。盐渍土是重要的土地资源，土壤中盐分的含量能够引起土壤物理和化学性质的改变，对不同微生物种群的作用特点都不相同[34]。土壤微生物是土壤养分循环的重要调节者，但对土壤环境的变化极其敏感。
2.1.3盐渍土的研究分析
盐渍土壤微生物生态分布受盐渍化程度、盐分离子组成及土壤其它理化性质的影响很大。Fu Qinglin等研究发现不同围垦年限下的滨海盐土在稻麦轮作后，土壤盐分降低，土壤中细菌和真菌的数量有所增加，与盐水环境相联系的细菌种群相应减少[25]。樊金萍等得出土壤盐分过高会显著降低土壤微生物的数量，对土壤细菌和放线菌的生长繁殖抑制最为明显；盐分含量越高，微生物的生长繁殖越弱。土壤中的有机物质也会受到土壤盐分的影响，从而共同影响微生物的生命活动和新陈代谢[26]。微生物有机体在盐分含量高的环境中要维持细胞内外渗透压平衡，就需要额外能量和一些特定的生理机能。有些微生物因产能水平低或缺乏特定的生理机能，不能适应高盐环境而逐渐被淘汰[27-28]。根据这些原理，我们推测微生物群落结构的多样性会随着该环境盐分含量的增加而减少。Riemann等[29]研究了具有一定盐分梯度的水生生态系统，如湖泊[30]、海洋、河口[31-32]的浮游微生物群落的变化。结果显示，盐分是影响这些环境微生物群落结构及多样性的主要因素。但是这些环境大多处于盐水与淡水经常、反复的交互作用状态，源自盐水和淡水的微生物不断混合，因此得到的微生物群落往往是两者不同程度的混合。江苏盐城大丰港与滨海港一样，潮间带沉积物经过几十年逐渐脱盐形成耕地土壤。研究这一天然过程形成的具有盐分梯度变化的一系列土壤中的反硝化细菌及硝化古菌群落的变化，结果表明，滩涂土壤微生物群落的多样性会随着土壤中盐分含量的增加而减少，土壤的盐分含量是影响滩涂土壤中硝化、反硝化群落结构的关键因素之一[33]。
2.2盐分对微生物生物量的影响
土壤微生物是土壤中最活跃的部分，是土壤分解系统的主要成分，在推动土壤物质转换、能量流动和生物地化循环中起着重要作用[5]。土壤微生物量是指土壤中体积小于 5times;103mu;m3的生物总量，但活的植物体如植物根系等不包括在内[8]。它通过调控土壤中能量和养分循环以及有机物转化，来反映土壤同化和矿化能力。虽然土壤微生物量只占土壤总量的 3%左右[9]，但它却是土壤有机质的重要组成部分，能够直接或间接地参与几乎所有的土壤生物化学过程。并且它作为土壤养分和有效养料的储备库，对促进植物生长，缓解生态破坏，恢复受损生态系统，维持地球生物化学循环和农业可持续发展具有重要意义[10-11]。土壤微生物量主要包括土壤微生物量 C、N、P，它们作为土壤肥力的生物指标，已经在红壤、红黄壤、黑土等多种土壤中得到广泛的应用[12]。盐渍化不仅可以直接影响土壤微生物的活性,还可以通过改变土壤的部分理化性质来间接影响土壤微生物的生存环境。盐碱地等高盐度地区由于土壤中盐分含量高,有机物含量低,土壤结构差,微生物缺乏赖以生存的物质基础和环境条件,所以盐碱地中微生物的数量普遍较少[19-21]。虽然盐度的增加能够普遍降低微生物的活性,但是也不排除会出现一些例外情况,有研究发现[22],土壤中的某些污染元素可能对真菌和放线菌的生长有一定的刺激作用。 目前国内张崇邦[6]、许光辉等[7]对土壤三大类微生物数量与土壤部分养分做过相关性分析。土壤微生物在维持生态系统整体服务功能方面发挥着重要作用，常被比拟为土壤 C， N， S， P 等养分元素循环的“转化 器”、环境污染物的“净化器”、陆地生态系统稳定的 “调节器”。
