连作茶树根际土壤酸度对土壤微生物的影响* 王海斌1, 2** 叶江华2 陈晓婷 1 贾小丽 3 孔祥海1 1龙岩学院生命科学学院龙岩 364012 2福建农林大学福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州 350002 3武夷学院生态与资源工程学院武夷山 354300

2016-06-25 DOI: 10.3724/SP.J.1145.2015.09019 http://www.cibj.com/ 应用与环境生物学报 Chin J Appl Environ Biol 2016，22 ( 3 ) : 0480-0485

摘要为了解连作茶树根部土壤酸化对微生物生物量及区系的影响，以不同种植年限黄金桂茶树根际土壤为研究对象，分析茶树根际土壤 pH值对土壤微生物量、微生物数量和微生物类群的影响以及土壤微生物对土壤酸度响应的敏感性趋势. 结果显示，茶树根际土壤的微生物生物量碳、微生物呼吸强度、微生物生物量氮及细菌、放线菌、氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌的数量随着茶树树龄的增加呈现下降趋势，且与茶树根际土壤pH值呈现极显著正相关（P < 0.01），而真菌、嫌气性纤维素分解菌、硫化细菌的数量呈现上升趋势，且与茶树根际土壤 pH值呈现极显著正相关（P < 0.01）. 敏感性分析结果显示，不同微生物指标响应茶树根际土壤 pH值变化的趋势为微生物呼吸强度（8.721 8）＞细菌（8.428 7）＞微生物量碳（7.955 2）＞硫化细菌（7.726 8）＞放线菌（5.780 0）＞真菌（4.740 8）＞嫌气性纤维素分解菌（4.065 0）＞氨化细菌（3.760 6）＞好气性自生固氮菌（2.368 3）＞反硝化细菌（2.340 6）＞微生物量氮（2.324 2）＞亚硝酸细菌（2.219 8）＞好气性纤维素分解菌（1.772 0）. 综上表明，茶树根际土壤酸化显著影响了土壤微生物数量变化，不同的微生物指标响应土壤酸度的敏感性存在一定差异. （图3 表 3 参32）关键词茶树；连作；根际土壤；pH值；土壤微生物 CLC S571.106 : S154.3

Effect on soil microbes of the rhizospheric soil acidity of tea tree continuous cropping* WANG Haibin1, 2**, YE Jianghua2, CHEN Xiaoting1, JIA Xiaoli3 & KONG Xianghai1 1College of Life Sciences, Longyan University, Longyan 364012, China 2Fujian Provincial Key Laboratory of Agroecological Processing and Safety Monitoring, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China 3College of Ecology and Resources Engineering, Wuyi University, Wuyishan 354300, China

Abstract To explore effect of soil acidification on the microbial biomass and the flora at the root of tea tree, the rhizospheric soils of Huangjingui with different ages were used as materials, and effects of rhizospheric pH value on the microbial biomass, the number of microbe and microbial populations were analyzed. Meanwhile, the sensitivity of soil microbe response to acidification was got. The results showed that the microbial biomass, microbial respiration, the number of bacteria, actinomycetes, ammonifier, nitrite bacteria, denitrifier, aerobic azotobacter and aerobic cellulose decomposer decreased as the age of tea tree increased, which were significantly and positively correlated with the pH value of the rhizospheric soil（P < 0.01）. The number of fungi, anerobic cellulose decomposer and sulphate reducer increased as the age of tea tree increased, which were significantly and negatively correlated with the pH value rhizospheric soil（P < 0.01）. Sensitivity analysis result showed that responses of different microbial indexes to soil pH value presented microbial respiration (8.7218) > bacteria (8.4287) > microbial biomass (7.9552) > sulphate reducer (7.7268) > actinomycetes (5.7800) > fungi (4.7408) > anerobic cellulose decomposer (4.0650) > ammonifier (3.7606) > aerobic azotobacter (2.3683) > denitrifier (2.3406) > microbial biomass (2.3242) > nitrite bacteria (2.2198) > aerobic cellulose decomposer (1.7720). In brief, the acidity of tea tree rhizospheric soil had significant effect on the number of microbe, and different indexes of the microbe had different sensitivity to rhizospheric soil acidity. Keywords tea tree; continuous planting; rhizospheric soil; pH value; soil microbe

收稿日期 Received: 2015-09-21 接受日期 Accepted: 2015-10-23 *国家“ 948”项目（2014-Z36）、厦门市科技计划项目（3502Z20151155）、泉州市科技计划项目（2012N8）、南平市科技计划项目（ N2013X01-6）、龙岩学院“人才引进项目”资助（LB20150001） Supported by the National 948 Project (2014-Z36), the Xiamen Science and Technology Project (3502Z20151155), the Quanzhou Science and Technology Project (2012N8), the Nanping Science and Technology Project (N2013X01-6), and the Talent- Recruiting Program of Longyan University (LB20150001) **通讯作者 Corresponding author (E-mail: [email protected]) 22卷王海斌等 481

土壤微生物及土壤微生物生物量是指示土壤生态系统际土壤. 每个样品收集5株茶树根际土壤混合，收集样品量健康的重要评价指标[1]. 此外，土壤微生物作为分解者，在陆 500 g，每个样品收集 6个重复. 取样点茶园土壤的平均基本理地土壤生态系统的循环中扮演着重要角色，微生物生物量及化指标为有机质含量11.23 g/kg，全氮含量 3.31 g/kg -1，全磷含微生物群落数量的变化对土壤养分、结构、稳定性具有重要量0.53 g/kg 1，全钾含量 6.81 g/kg，速效氮含量 138.25 mg/kg，的影响[2]. 因此，土壤微生物生物量及微生物数量测定经常速效磷含量18.17 mg/kg，速效钾含量 159.62 mg/kg. 用来评价土壤有机质、养分循环的变化[3]. 大量研究表明，众 1.2 土壤微生物生物量碳、氮及呼吸强度测定多因素可影响土壤微生物群落的组成和数量，例如，地上地土壤微生物生物量碳、氮测定采用氯仿熏蒸-浸提法进下凋落物、环境温度、土壤pH值等[4-7]. 行，每个样品 6个重复[19]. 微生物生物量碳的计算公式：土壤

茶树是喜酸作物，土壤pH值在4.5-6.0之间时适合于种微生物生物量碳＝EC/KC，其中 EC＝熏蒸过的土壤提取物中的

植，其中 pH值为5.5时最适合种植，当 pH值小于4.5甚至更低有机碳-未熏蒸的土壤提取物中的有机碳，KC = 0.38. 土壤微时，茶树生长受到严重的抑制作用，茶叶产量降低、品质变生物生物量氮的计算公式：土壤微生物生物量氮＝（熏蒸过劣[8-10]. 茶树在连续栽培过程中极易导致土壤酸化，引起茶树的土壤全氮-未熏蒸的土壤全氮）/0.54. 土壤微生物呼吸强 [20] 土壤酸化的原因众多，包含自然因素、人为因素、环境因素、度测定采用碱吸收法，呼吸强度计算采用每千克土壤每小 [11-12] -1 -1 降雨因素、土壤自身因素等 . 茶树土壤酸化一方面不适于时释放CO2量计算，单位为 mg kg h . 茶树的生长，一方面影响土壤中微生物的正常繁殖. 林生等 1.3 土壤微生物数量测定 [21] 探讨不同年限茶树土壤微生物功能多样性发现，随着茶树采用稀释涂抹平板法 . 细菌采用葡萄糖牛肉膏蛋白胨树龄的增加，根际土壤的pH值呈下降趋势，不同年限茶树根培养基培养，真菌采用马丁孟加拉红培养基培养，放线菌采际土壤的微生物种群多样性存在着显著的差异[13-14]. 邓欣等用淀粉硝酸钾培养基培养，微生物数量以每克样品的菌数表研究不同植茶年限有机茶园的土壤微生物变化时认为，随着示. 植茶年限增加，有机茶种植模式有利于高茶龄茶树根际土 1.4 土壤微生物类群数量测定壤有益微生物群落的稳定生长，进而保证茶叶的品质 [15]. 伍土壤中的氨化细菌采用蛋白胨氨化培养基，亚硝酸细菌丽等研究不同茶树品种根际土壤因子对根际细菌、真菌、放采用铵盐培养基，反硝化细菌采用反硝化细菌培养基，好气线菌数量的影响，认为 pH值会对土壤微生物的数量产生影性自生固氮菌采用阿须贝无氮培养基，好气性纤维素分解菌响[16]. 王世强等研究石灰调节剂使用对茶园土壤微生物区系采用赫琴逊噬纤维细菌培养基，嫌气性纤维素分解菌嫌气的影响，发现调节茶园土壤的pH值到6.20-6.88之间后，有利性分解纤维素细菌培养基，硫化细菌采用硫化细菌培养基于土壤中大部分微生物类群数量的提高[17]. 可见，茶树树龄等进行培养；采用最大或然计数法进行测定，即根据试管中的变化易导致土壤微生物的理化性质发生改变，pH变低，进相应菌的生长情况由最大或然数统计表查出近视值计算每 [22] 而促使土壤微生物多样性发生变化. 然而，对于茶树连续种克土壤中所含的菌数 . 植后，不同树龄茶树根际土壤 pH值的变化及根际土壤微生 1.5 数据统计分析物指标的变化趋势还鲜见报道. 据此，我们以不同树龄黄金采用EXCEL对数据进行归类、方差分析及变化率计算，桂茶树根际土壤为研究对象，探讨茶树连续种植后，不同树采用DPS数据处理系统对数据进行显著性分析. 龄茶树根际土壤pH值变化对土壤微生物量、微生物数量及微生物类群的影响及土壤微生物对土壤酸度的敏感性响应 2 结果与分析趋势，以期为进一步研究茶树根际土壤微生物群落特征及土 2.1 不同树龄茶树根际土壤酸度分析壤酸化改良提供基础. 随着茶树树龄增加（3-15年），茶树根际 3年、6年、9年、 15年土壤的pH值分别为5.21、4.86、4.52、4.20，差异达显著水 1 材料与方法平（图1）. 可见，茶树树龄增加导致根际土壤pH值呈现下降 1.1 供试材料趋势. 研究地点为黄金桂原产地福建省泉州市安溪县虎邱 6 镇，于 2013年5月4日春茶采收期收集已种植3年、6年、9年、 15 年的黄金桂茶树根际土壤，用于土壤微生物量、微生物数 a 量、微生物区系数量的测定. 取样地位于东经117°99′、北纬 5 b 24°96′，取样地茶园总面积约为 200 hm2，其中 3年茶树种植面积约为20 hm2，6年茶树种植面积为52 hm2，9年茶树种植 pH ը valu e c 面积为43 hm2，15年茶树种植面积为8 hm2，茶园土壤为酸性 d 4 红壤土，取样地海拔在500-600 m范围，年降雨量 1 600 mm， 36915 相对湿度80%左右，年平均气温 16-18 ℃. 不同树龄茶树选择 ᴽ咰Tree age 在同一区域内邻近茶园，根际土壤取样，按照5点取样，参考图1 不同树龄茶树根际土壤pH值. 不同小写字母表示不同树龄茶树pH [18] 在 P < 0.05水平差异显著. Fujii的方法 . 选择合适的茶树，去除表层落叶，轻挖茶树， Fig. 1 The pH value of rhizospheric soil of different age tea tree. 除去茶树周边附着土壤，抖落离茶树根系1 cm的土壤即为根 Lowercase letters indicate significant difference atP < 0.05.

http://www.cibj.com/ Chin J Appl Environ Biol 应用与环境生物学报 482 连作茶树根际土壤酸度对土壤微生物的影响 3期

2.2 不同树龄茶树根际土壤微生物量及微生物数量龄3年的茶树根际土壤指标测定值为参比，当茶树树龄达到茶树根际土壤的微生物生物量及微生物数量随着茶树 15年时，茶树根际土壤氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、树龄增加呈现下降趋势，但真菌数量呈现上升趋势，且不同好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌的数量分别下降了树龄间差异达到显著水平（表 1）. 以树龄 3年的茶树根际土 43.54%、42.17%、51.41%、58.23%、26.37%，而嫌气性纤维素壤指标测定值为参比，当茶树树龄达到15年时，茶树根际土分解菌、硫化细菌的数量分别上升了97.07%、56.92%. 壤的微生物生物量碳、微生物呼吸强度、微生物生物量氮、可见，不同树龄对茶树根际土壤微生物类群数量的影响细菌数量、放线菌数量分别下降了31.71%、45.86%、30.13%、存在一定差异，表现为大量的微生物类群随着茶树树龄增 45.42%、45.74%，而真菌数量上升了 151.27%. 加而下降，部分呈现上升趋势. 2.3 不同树龄茶树根际土壤微生物类群数量 2.4 茶树树龄、土壤pH值与土壤微生物指标的相关随着茶树树龄增加（3-15年），茶树根际土壤氨化细菌、性分析亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维相关性分析结果（表 3）表明，茶树树龄与茶树根际土壤素分解菌的数量均呈现下降趋势，而嫌气性纤维素分解菌、的pH值、微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物呼吸强硫化细菌的数量则相反，表现为呈现上升趋势（表2）. 以树度、细菌、放线菌、氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好

表1 不同树龄茶树根际土壤微生物量及微生物数量 Table 1 Microbial biomass and number of cultivable microorganisms in rhizospheric soil of tea trees of different age 树龄微生物生物量碳微生物呼吸强度微生物生物量氮细菌真菌放线菌 Tree age Microbial biomass carbon Microbial respiration Microbial biomass nitrogen Bacteria Fungi Actinomycetes -1 -1 -1 -1 6 -1 4 -1 6 -1 (t/a) (w/10 mg kg ) (CO2, R/mg kg h ) (w/10 mg kg ) (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) 3 25.15 ± 0.16a 18.34 ± 0.30a 7.78 ± 0.09a 17.94 ± 0.29a 3.29 ± 0.14d 12.18 ± 0.29a 6 22.40 ± 0.32b 15.91 ± 0.31b 6.98 ± 0.09b 16.12 ± 0.30b 5.08 ± 0.13c 9.82 ± 0.27b 9 19.58 ± 0.18c 11.84 ± 0.68c 6.19 ± 0.06c 12.19 ± 0.42c 6.13 ± 0.22b 7.19 ± 0.23c 15 17.18 ± 0.22d 9.93 ± 0.49d 5.44 ± 0.09d 9.79 ± 0.48d 8.27 ± 0.24a 6.61 ± 0.23c 同列不同小写字母表示不同树龄茶树相应指标在P < 0.05水平差异显著. Lowercase letters in the same column indicate significant differences atP< 0.05 level among tea trees of different age.

表2 不同树龄茶树根际土壤微生物类群数量（N = 6） Table 2 Microbial populations in rhizospheric soil of tea trees of different age (N = 6) 好气性纤维素分解菌嫌气性纤维素分解菌树龄氨化细菌亚硝酸细菌反硝化细菌好气性自生固氮菌硫化细菌 Aerobic cellulose Anerobic cellulose Tree age Ammonifier Nitrite bacteria Denitrifier Aerobic azotobacter Sulphate reducer 6 -1 3 -1 4 -1 4 -1 decomposer decomposer 2 -1 (t/a) (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) 2 -1 -1 (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) (nCFU /10 g soil) 3 8.31 ± 0.21a 5.15 ± 0.09a 4.25 ± 0.09a 6.54 ± 0.13a 7.13 ± 0.12a 4.09 ± 0.15d 6.07 ± 0.12d 6 7.02 ± 0.12b 4.35 ± 0.11b 3.66 ± 0.06b 5.83 ± 0.12b 6.06 ± 0.06b 5.30 ± 0.16c 8.06 ± 0.10c 9 5.27 ± 0.16c 3.42 ± 0.10c 2.37 ± 0.07c 5.06 ± 0.06c 5.76 ± 0.11c 7.03 ± 0.09b 10.11 ± 0.19b 15 4.69 ± 0.15d 2.98 ± 0.10d 2.07 ± 0.05d 4.13 ± 0.12d 5.25 ± 0.03d 8.07 ± 0.22a 14.09 ± 0.25a 同列不同小写字母表示不同树龄茶树相应指标在P < 0.05水平差异显著. Lowercase letters in the same column indicate significant differences atP <0.05 level among tea trees of different age.

表3 茶树树龄、pH值与土壤微生物指标的相关性分析 Table 3 Correlation analysis of the age of tea plants, pH value and soil microbial indexes A B C D E F G H I J K L M N B -0.98** C -0.98** 1.00** D -0.96* 0.99** 0.99** E -0.98** 1.00** 1.00** 0.99** F -0.97** 0.99** 0.99** 1.00** 0.99** G 0.99** -0.99** -0.99** -0.97** -0.99** -0.97** H -0.91* 0.98** 0.98** 0.99** 0.98** 0.97** -0.94* I -0.94* 0.99** 0.99** 1.00** 0.99** 0.99** -0.96* 1.00** J -0.95* 0.99** 0.99** 1.00** 0.99** 0.99** -0.97** 1.00** 1.00** K -0.93* 0.98** 0.98** 1.00** 0.98** 0.99** -0.94* 0.99** 1.00** 0.99** L -0.97** 1.00** 1.00** 0.99** 1.00** 0.98** -0.99** 0.98** 0.99** 0.99** 0.97** M -0.93* 0.97** 0.97** 0.94* 0.97** 0.93* -0.97** 0.96** 0.96* 0.97** 0.92* -0.98** N 0.97** -1.00** -1.00** -1.00** -1.00** -1.00** 0.98** -0.98** -0.99** -1.00** -0.99** 0.99** -0.95* O 0.94* -0.99** -0.99** -0.97** -0.99** -0.96* 0.98** -0.98** -0.98** -0.99** -0.96* 0.99** -1.00** 0.98** A：年限；B：pH值；C：微生物生物量碳；D：微生物呼吸强度；E：微生物量生物氮；F：细菌；G：真菌；H：放线菌；I：氨化细菌；J：亚硝酸细菌；K：反硝化细菌；L：好气性自生固氮菌；M：好气性纤维素分解菌；N：嫌气性纤维素分解菌；O：硫化细菌 . *：显著相关；**：极显著相关. A: Year; B: pH value; C: Microbial biomass carbon; D: Microbial respiration; E: Microbial biomass nitrogen; F: Bacteria; G: Fungi; H: Actinomycetes; I: Ammonifier; J: Nitrite bacteria; K: Denitrifier; L: Aerobic azotobacter; M: Aerobic cellulose decomposer; N: Anerobic cellulose decomposer; O: Sulphate reducer; *: Significant correlation at the 0.05 level; **: Significant correlation at the 0.01 level.

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34 ᓚ⩋➕䛻⷟ Microbial biomass carbon 21 ㏲㣸 Bacteria ᓚ⩋➕ন।ᑦᏒ Microbial respiration ⱋ㣸 Fungi ᓚ⩋➕䛻⅚ Microbial biomass nitrogen ᩪ㏫㣸 Actinomycetes 24 14

᪜ը Valu e 14 ᪜ը Valu e 7

4 0 44.5 44.5 pHըpH value pHըpH value 图2 茶树根际土壤pH值对土壤微生物量及微生物数量的影响趋势分析. 不同指标的线性方程：微生物生物量碳，y = 7.9552x - 16.29，R2 = 0.9999；微生物呼吸强度，y = 8.7218x - 26.966，R2 = 0.985；微生物生物量氮，y = 2.3242x - 4.3221，R2 = 0.9998；细菌，y = 8.4287x - 25.582，R2 = 0.981；真菌，y = -4.7408x + 27.961，R2 = 0.9806；放线菌，y = 5.78x - 18.205，R2 = 0.9568. Fig. 2 The influence of pH value on microbial biomass and the number of cultivable microorganisms in rhizospheric soil of tea tree. The equation for different indexes: Microbial biomass carbon, y = 7.9552x - 16.29, R2 = 0.9999; Microbial respiration, y = 8.7218x - 26.966, R2 = 0.985; Microbial biomass nitrogen, y = 2.3242x - 4.3221, R2 = 0.9998; Bacteria, y = 8.4287x - 25.582, R2 = 0.981; Fungi, y = -4.7408x + 27.961, R2 = 0.9806; Actinomycetes, y = 5.78x - 18.205, R2 = 0.9568.

气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、数量呈显著或极显 ⶗ࡂ㏲㣸 Sulphate reducer φⶉ䚤㏲㣸 Nitrite bacteria 著负相关，而与真菌、嫌气性纤维素分解菌、硫化细菌数量 ⅔ࡂ㏲㣸 Ammonifier ࣹⶉࡂ㏲㣸 Denitrifier ຩ⅀ᕓ㜖⩋ద⅚㣸 Aerobic azotobacter 呈显著或极显著正相关；茶树根际土壤pH值与微生物生物 ຩ⅀ᕓ㏐㐠㉌ܲ㼏㣸 Aerobic cellulose decomposer 量碳、微生物呼吸强度、微生物生物量氮及细菌、放线菌、氨 ࿸⅀ᕓ㏐㐠㉌ܲ㼏㣸 Anerobic cellulose decomposer 化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌数量呈现极显著正相关，而与真菌、嫌气

性纤维素分解菌、硫化细菌的数量呈现极显著负相关. ᪜ը Valu e 可见，随着茶树树龄增加，茶树根际土壤的pH值、微生物生物量、微生物数量及微生物类群数量发生了相应的变化. 2.5 茶树根际土壤pH值对土壤微生物指标的影响线性方程斜率的正负值显示两因子之间互作的正负相关性，斜率的绝对值大小显示两因子之间互作的强度. 据此， pHըpH value 以茶树根际土壤的的pH值为X 轴，以根际土壤微生物指标图3 茶树根际土壤pH值对土壤微生物类群的影响趋势分析. 不同指标的线性方程：氨化细菌，y = 3.7606x - 11.341，R2 = 0.9756；亚硝酸细菌，测定值为Y轴进行线性方程回归分析（图 2、3），结果表明， 2 2 2 y = 2.2198x - 6.4524，R = 0.9873；反硝化细菌，y = 2.3406x - 7.9074，R 各因子与茶树根际土壤年限的线性方程回归R 值变化范围 = 0.9559；好气性自生固氮菌，y = 2.3683x - 5.7344，R2 = 0.9923；好气性在0.940 0-0.999 9之间，各因子之间的线性方程拟合度较好，纤维素分解菌，y = 1.772x - 2.2739，R2 = 0.94；嫌气性纤维素分解菌， 2 2 可用于进一步分析. 分析结果表明，茶树根际土壤pH值与土 y = -4.065x + 25.223，R = 0.9932；硫化细菌，y = -7.7268x + 45.882，R = 0.9572. 壤微生物生物量碳、微生物呼吸强度、微生物生物量氮及细 Fig. 3 The influence of pH value on the number of microbial population 菌、放线菌、氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性 from rhizospheric soil of tea tree. The equation for different indexes: 2 自生固氮菌、好气性纤维素分解菌数量的拟合线性方程斜 Ammonifier, y = 3.7606x - 11.341, R = 0.9756; Nitrite bacteria, y = 2.2198x - 6.4524, R2 = 0.9873; Denitrifier, y = 2.3406x - 7.9074, R2 = 0.9559; Aerobic 率为正值，pH值与上述指标之间呈正相关；而与真菌、嫌气 azotobacter, y = 2.3683x - 5.7344, R2 = 0.9923; Aerobic cellulose decomposer, 性纤维素分解菌、硫化细菌的数量的拟合线性方程斜率为 y = 1.772x - 2.2739, R2 = 0.94; Anerobic cellulose decomposer, y = -4.065x + 2 2 负值，pH值与上述指标之间呈负相关；该结果与上述相关性 25.223, R = 0.9932; Sulphate reducer, y = -7.7268x + 45.882, R = 0.9572. 分析结果一致. 其次，进一步分析pH值对不同指标的影响响应强度存在一定的差异. 强度，结果表明，pH值对土壤中不同指标的影响强度大小趋势为微生物呼吸强度（8.721 8）＞细菌（8.428 7）＞微生物生 3 结论与讨论物量碳（7.955 2）＞硫化细菌（7.726 8）＞放线菌（5.780 0）＞真菌（4.740 8）＞嫌气性纤维素分解菌（4.065 0）＞氨化土壤是茶树生长载体，长期茶树种植极易导致茶园土壤细菌（3.760 6）＞好气性自生固氮菌（2.368 3）＞反硝化细菌酸化. 据报道，茶树连续种植后，茶树自身凋落物及茶树根（2.340 6）＞微生物生物量氮（2.324 2）＞亚硝酸细菌（2.219 系分泌物的长期积累极易导致土壤酸化[10]. 本研究结果表 8）＞好气性纤维素分解菌（1.772 0）. 明，随着茶树树龄增加，茶树根际土壤的pH值呈现下降趋可见，土壤微生物生物量、微生物数量及微生物类群数势，与 3年茶树相比，15年茶树的根际土壤pH值下降了19.39% 量的变化与土壤中pH值的大小存在着显著关系，pH值的变（图1）. 可见，茶树连续种植极易导致根际土壤呈现酸化现化会导致土壤中各种指标呈现相应的数量调整，而不同指标象，该结果与前人报道的结论一致.

http://www.cibj.com/ Chin J Appl Environ Biol 应用与环境生物学报 484 连作茶树根际土壤酸度对土壤微生物的影响 3期

茶树的生长、茶叶的品质与土壤的肥力密切相关，而土化加重，土壤酸度的改变抑制了土壤中对酸性敏感微生物的壤微生物在土壤养分的转化、有机质分解方面具有重要的正常繁殖，导致其数量明显下降，而有利于一些耐酸及好酸作用，是影响土壤肥力关键因素之一[10, 23]. 本研究结果表明，性微生物生长. 同时研究发现，不同微生物对土壤酸度的敏茶树根际土壤的微生物生物量碳、微生物呼吸强度、微生物感程度存在一定的差异. 茶树土壤是一个复杂生态系统，其生物量氮呈现极显著下降趋势，且上述指标与茶树根际土内部包含了土壤微生物、动物等生物体，茶树根际土壤酸度壤的pH值变化呈现极显著正相关（表 1、3）. 土壤微生物生物的变化对土壤生态系统其余组成部分的研究还有待深入探量碳和氮影响着进入土壤中的有机质转化，是生态系统养分讨. 循环和能源循环的关键，是土壤养分转化的源和库，而微生物呼吸强度则是判断土壤生物活性的重要指标[24-25]. 由此可参考文献 [References] 见，随着茶树树龄的增加，茶树根际土壤微生物活性下降，微生物养分转化能力降低，而这种变化可能与根际土壤的酸 1 任京辰, 张平究, 潘根兴, 宋林华. 岩溶土壤的生态地球化学特征及化程度加剧有关. 其指示意义——以贵州贞丰—关岭岩溶石山地区为例[J]. 地球科此外，随着茶树树龄增加，茶树根际土壤的细菌、放线学进展, 2006, 21 (5): 504-512 [Ren JC, Zhang PJ, Pan GX, Song LH. 菌数量呈现下降趋势，而真菌数量呈现上升趋势（表1）. 据 Indices of Eco-geochemical characteristics in a degradation-reclamation sequence of soil in mountainous karst area: a case study in guanling- 报道，大量的细菌、放线菌喜中性偏碱的环境，而真菌则偏 zhenfeng region Guizhou China [J]. Adv Earth Sci, 2006, 21 (5): 504-512] 向于中性偏酸环境[26-27]，而连作极易引起细菌数量减少、真 2 李林海, 邱莉萍, 梦梦. 黄土高原沟壑区土壤酶活性对植被恢复的响菌数量增加，进而导致地力衰竭，病虫害加剧[28]. 可见，随着应[J]. 应用生态学报, 2012, 23 (12): 3355-3360 [Li LH, Qiu LP, Men M. 茶树树龄增加，土壤酸度加大，茶树根际微生物从细菌型向 Responses of soil enzyme activities to re-vegetation in gully loess plateau 真菌性转化，进而导致土质裂变，茶树生长受阻. of northwest China [J]. Chin J Appl Ecol, 2012, 23 (12): 3355-3360] 土壤微生物类群众多，其功能也存在着一定的差异. 土 3 陈国潮, 何振立, 黄昌勇. 红壤微生物生物量C周转及其研究[J]. 土壤中的氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌和好气性自生固壤学报, 2002, 39 (2): 152-160 [Chen GC, He ZL, Huang CY. Turnover 氮菌都是一类适中性偏碱环境的微生物类群，主要参与土 of microbial biomass C in red soils and its significance in soil fertility 2 壤的氮素循环. 好气性自生固氮菌可将空气中的N 吸收转化 evaluation [J]. Acta Pedol Sin, 2002, 39 (2): 152-160] 成有机氮，有机氮在氨化细菌的作用下转化为氨态氮，一方 4 Fraterrigo JM, Balser TC, Turner MG. Microbial community variation 面供植物吸收，一方面在亚硝酸细菌的作用下转化为硝态 and its relationship with nitrogen mineralization in historically altered 氮，而一部分硝态氮在反硝化细菌的作用下形成挥发性氮而 forests [J]. Ecology, 2006, 87 (3): 570-579 流失[29-30]. 纤维素分解菌是一类好酸性微生物，在土壤纤维 5 Ushio M, Wagai R, Balser TC, Kitayama K. Variations in the soil 素的降解过程中具有重要作用，其数量与纤维素的降解率呈 microbial community composition of a tropical montane forest ecosystem: does tree species matter [J]? Soil Biol Biochem, 2008, 40 (10): 正相关[31]. 硫化细菌耐酸强度高，易于将土壤中的硫素转化 2699-2702 为硫酸盐并降低土壤酸性，同时硫酸盐有利于土壤中难溶性 6 Weand MP, Arthur MA, Lovett GM, McCulley RL, Weathers KC. Effects 养分元素的溶解和转化并供植物吸收利用[32]. 本研究中不同 of tree species and N additions on forest floor microbial communities 树龄茶树根际土壤的微生物类群分析结果表明，土壤氨化细 and extracellular enzyme activities [J]. Soil Biol Biochem, 2010, 42 (12): 菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性 2161-2173. 纤维素分解菌的数量随着茶树树龄的增加呈现下降趋势，且 7 Lynch HB, Epps KY, Fukami T, Vitousek PM. Introduced canopy tree 与土壤的pH值呈现极显著正相关；而嫌气性纤维素分解菌 species effect on the soil microbial community in a montane tropical 和硫化细菌的数量呈现上升趋势，且土壤的pH值呈现极显 forest [J]. Pacific Sci, 2012, 66 (2): 141-150. 著负相关（表 2、3）. 可见，随着茶树树龄的增加，一方面由于 8 张倩, 宗良纲, 曹丹, 肖峻, 蔡燕茹, 汪张懿. 江苏省典型茶园土壤酸化茶树自身分泌物导致的土壤酸化，一方面硫化细菌繁殖数量趋势及其制约因素研究[J]. 土壤, 2011, 43 (5): 751-757 [Zhang Q, Zong 的增多也导致土壤酸化，而茶树根际土壤的酸化程度加重， LG, Cao D, Xiao J, Cai YR, Wang ZY. Srudy on soil acidification and its 导致土壤中适中性偏碱环境的微生物类群繁殖受到抑制，土 restrictive factors of typical tea garden in Jiansu Province [J]. Soil, 2011, 壤中氮素循环能力下降，土壤中可供茶树吸收利用的氨态氮 43 (5): 751-757] 及硝态氮供应不足植物生长受阻. 其次，土壤中好气性纤维 9 Mehra A, Baker CL. Leaching and bioavailability of aluminium, copper and manganese from tea (Camellia sinensis) [J]. Food Chem, 2007, 100: 素分解菌数量下降，嫌气性纤维素分解菌上升，可能是茶树 1456-1463 根部的呼吸作用导致根际周围氧气含量较低，好气性纤维素 10 Mohammad N, Samar M, Alireza I. Levels of Cu, Zn, Pb, and Cd in the 分解菌致其繁殖受阻，而嫌气性纤维素分解菌数量上升则 leaves of the tea plant (Camellia sinensis) and in the soil of Gilan and 有利于根部老化组织的分解及转化. 进一步分析发现，土壤 Mazandaran farms of Iran [J]. Food Measure, 2014, 8: 277-282 酸度对土壤微生物不同指标的影响程度存在一定的差异，这 11 Zhang ZC, He XL, Li TX. Status and evaluation of the soil nutrients in 种强度上的差异可能是不同的微生物类群对土壤酸度的适 tea plantation[J]. Procedia Environ Sci, 2012, 12: 45-51 应性程度不同所引起. 12 Li W, Zheng ZC, Li TX, Zhang XZ, Wang YD, Yu HY, He SQ, Liu T. 总之，本研究探讨了不同树龄茶树根际土壤酸度对土壤 Effect of tea plantation age on the distribution of soil organic carbon 微生物的影响，结果表明，随着茶树树龄增加，茶园土壤酸 fraction within water-stable aggregates in the hilly region of western

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