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土壤微生物作为土壤生态系统中具有重要组成部分,扮演着陆地生态系统物质循环、能量流动的推动者的角色。土壤微生物群落作为土壤生态学的研究基础,对其深入研究不仅能够丰富土壤微生物生态学的理论知识,促进微生物相关学科的发展,而且能够为合理管理生态系统提供理论依据。本文以黑龙江省帽儿山、青冈、肇源为经度地带性代表样地,研究了每个经度样地中四种不同施肥处理下土壤化学性质、土壤酶活性的分布规律,解析了耕作土壤中的微生物群落结构,得到了耕作生态系统中微生物群落的经度地带性特征,并讨论了化学性质、酶活性与微生物群落之间的对应关系。主要研究结果如下: (1)对黑龙江省不同经度耕作土壤进行了5项(pH、有机质、全氮、全磷、速效磷)化学指标的测定,结果表明:在运用统计学单因素方差的分析方法上,帽儿山、青冈、肇源三个地区的土壤全磷含量在施加肥料(有机肥、无机肥、有机肥配施无机肥)的样地与田间林地样地相比无差异显著性。帽儿山和肇源地区的全氮含量在施加有机肥样地与施加无机肥样地、田间林地样地相比差异显著。帽儿山和青冈地区的pH值在施加肥料(有机肥、无机肥、有机肥配施无机肥)样地与田间林地样地相比均无差异显著性。 (2)对黑龙江省不同经度耕作土壤进行5项(过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)酶活性的测定,结果表明:帽儿山、青冈、肇源三个地区的土壤脲酶活性、中性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、纤维素酶活性均为在施用有机肥配施无机肥的样地酶活性最高。土壤蔗糖酶在施用有机肥的样地酶活性最高,与对照组相比分别增加了7.27%,10.48%,1.82%,其中五中酶中以脲酶和中性磷酸酶的增加量最大,脲酶活性分别提高了61.53%,42.86%,74.67%,中性磷酸酶活性分别提高了51.63%,60%,50%,说明施用有机肥可以提高酶活性,尤其是有机肥与无机肥配施使用。 (3)对黑龙江省不同经度耕作土壤进行土壤微生物群落结构的研究,结果表明:帽儿山、青冈、肇源三个地区共分离出细菌153株,分属于32属,真菌136株,分属于30属,放线菌118株,分属于24属,帽儿山地区的土壤细菌数量变化范围为3.83×107~15.58×107,真菌变化分为为1.48×105~2.50×105,放线菌变化范围为2.33×107~8.67×107,青冈地区的土壤细菌数量变化范围为1.70×107~21.58×107,真菌变化分为为0.44×105~3.68×105,放线菌变化范围为2.17×107~4.87×107,肇源地区的土壤细菌数量变化范围为5.87×107~44.33×107,真菌变化范围为0.92×105~3.58×105,放线菌变化范围为2.02×107~4.03×107。 (4)采用CANOCO4.5对土壤化学性质、酶活性和微生物类群结构的DCA和RDA分析表明:由于环境因子的变化,土壤微生物的群落结构表现出一定的空间差异,pH和cel为帽儿山地区影响较大的环境因子,其中pH对气单胞菌属(Aeromonas)影响较大,cel对片球菌属(Pediococcus)、副球菌属(Paracoccus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和邻单胞菌属(Plesiononas)影响较大。AP、suc、ure为青冈地区影响较大的环境因子,AP对氮单胞菌属(Azomonas)影响较大,suc对芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)、固氮菌属(Azatobacter)、纤维单胞菌属(Cellulomonas),ure对产碱菌属(Pediococcus)、土壤杆菌属(Agrobacterium)影响较大。AP和OM为肇源地区影响较大的环境因子,AP对不动杆菌属(Acinetobacter)、片球菌属(Pediococcus)和氮单孢菌属(Azomonas)影响较大。