基于Biolog Eco微平板进行轻度盐渍土壤造林树种选择的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及的是一种轻度盐渍土壤造林树种的选择方法。
【背景技术】
[0002] 盐渍土壤是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的统称。按含盐量和pH值的不同 盐渍土壤可分为轻度盐渍土壤（pH值为7. 1~8. 5,含盐量低于0. 3% )、中度盐渍土壤（pH 值为8. 5~9. 5,含盐量0.3%~0.6% )和重度盐渍土壤（pH值为9. 5以上，含盐量高于 〇. 6% )。我国有9913万公顷的盐渍土壤，气候干旱、不合理灌溉、过度放牧等原因使盐渍 土壤面积呈逐渐增长的趋势，盐渍土壤的改良和利用具有长远的战略意义。其中重度和重 度盐渍土壤，PH值、含盐量较高，种植以抗性较强的草本植物为主，种植树木几乎无法存活； 而轻度盐渍土壤，PH值、含盐量较低，可以种植一些抗性较强的木本植物，虽然无法成材，但 对生态环境的改善作用不可忽视。因此，轻度盐渍土壤造林树种的正确选择，成为盐渍土壤 改良的基础。
[0003] 树木生长所需的碳源是通过光合作用将空气中的CO2固定得到的，而水分的吸收、 矿物质养分则必须通过根系与土壤的交换途径进入植物体内，土壤除了给树木生长提供固 定的场所外，还为树木的生长提供必须的养分。同时，树木又通过根系将自身新陈代谢的产 物排入土壤，改善并影响土壤环境。土壤中的有机氮是由土壤中的硝化细菌吸收无机氮通 过自身代谢转化而来的。因此，植物-土壤-微生物构成了树木根系的微生态环境，这一微 生态环境中，植物、土壤和微生物的相互作用，逐步改善了土壤的性质，达到通过种植树木 改良盐渍土壤的目的。
[0004] Biolog Eco微平板技术是通过微生物对单一碳源的利用，表征土壤微生物生长情 况，从而评价土壤微生物群落功能多样性的研宄方法，广泛应用于土壤生态系统的研宄中。 RDA/CCA分析是基于对应分析发展而来的一种排序方法，将对应分析与多元回归分析相结 合，每一步计算均与环境因子进行回归，又称多元直接梯度分析。RDA/RCC分析广泛应用于 生态学研宄中，分析结果用来反应各生态因子之间的相关性。有关Biolog技术和RDA/RCC 分析应用已有报道。例如申请号为201410226089. 3的专利文件中公开的"基于Biolog微 平板及微量热法判断可提高土壤微生物活性碳源因子的方法"；申请号为201110206246. 0 的专利文件中公开的"一种应用于转基因作物土壤微生态安全性评价的Biolog ECO微平板 技术"等。但将这两种技术和分析方法结合起来用于盐渍土壤造林树种选择方面的研宄还 未见报道。因此，利用RDA/RCC分析方法，将Biolog Eco微平板结果和土壤环境因子相关 联，建立基于Biolog Eco微平板进行轻度盐渍土壤造林树种选择的方法，对轻度盐渍土壤 改良利用具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种快捷、敏感，能为轻度盐渍土壤改良利用提供基础的 基于Biolog Eco微平板进行轻度盐渍土壤造林树种选择的方法。
[0006] 本发明的目的是这样实现的：
[0007] (1)采集各待选造林树种根际土壤样品，并将采集的各待选造林树种根际土壤样 品分别分成两份；
[0008] (2)用各待选造林树种根际土壤样品中的一份，进行Biolog Eco微平板实验，连 续测定10天590nm/750nm波长的吸光度值，按照一行代表一个样品、一列代表一种碳源的 规则绘制平均吸光度值曲线，选取所述曲线趋于平缓时的吸光度值数据作为微生物多样性 数据保存为一个.csv格式的文件；
[0009] (3)用各待选造林树种根际土壤样品中的另一份，测定各待选造林树种根际土壤 样品的根际土壤环境指标，按照一行代表一个样品、一列代表一个土壤环境指标的规则将 土壤样品的各个环境指标保存为一个.CSV格式的文件；
[0010] (4)利用R软件Vegan软件包调用两个.csv文件，进行数据分析，通过判定，采用 RDA或CCA模型进行排序分析，分析结果以排序图的方式进行显示，选取根际土壤微生物多 样性与土壤环境指标相关性低，即植物根际土壤微生物多样性受土壤环境因子的影响小的 树种为适于种植的树种。
[0011] 本发明还可以包括：
[0012] 1、所述Biolog Eco微平板实验具体包括：将相当于IOg烘干土壤的待选造林树种 根际鲜土壤样品悬浮于90mL磷酸缓冲液中并稀释至KT 3,接种至Biolog Eco微平板上，在 25°C培养箱中培养，4~6h后开始读取590nm和750nm的吸光度值，此后每24h读取一次， 培养时间为10天。
[0013] 2、所述根际土壤环境指标包括：含水率、pH值、容重、全氮含量、全磷含量、全钾含 量、有机质含量、水溶性盐含量。
[0014] 3、用于Biolog Eco微平板实验的待选造林树种根际土壤样品保存于4°C温度下 并于采集后7日内进行Biolog Eco微平板实验。
[0015] 4、用于测定根际土壤环境指标的待选造林树种根际土壤样品保存于背阴处风干 处。
[0016] 本发明的主要步骤包括：（1)采集不同造林树种根际土壤样品；（2)进行Biolog Eco微平板实验，绘制平均吸光值（AWCD)曲线；(3)测定不同造林树种根际土壤样品环境指 标；（4)RDA/CCA排序分析。本发明提供了一种基于Biolog Eco微平板进行轻度盐渍土壤 造林树种选择的方法。在实际生产中，针对不同造林树种根际土壤微环境进行评价分析，通 过微生物功能多样性和环境因子的相关性分析，选取植物根际土壤微生物多样性受土壤环 境因子的影响小的树种进行造林。该方法是一种快捷、敏感的造林树种选择的方法，解决了 传统方法工作量大、周期长、资金投入大等问题，弥补了相关的理论空白，从而为轻度盐渍 土壤改良利用奠定了基础。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的工艺流程示意图。
[0018] 图2为不同造林树种根际土壤微生物群落对碳源利用情况的AWCD分析图，其中各 符号的含义为黄菠萝；Y-小黑杨；Z-樟子松；YB-银白杨；L-落叶松J-碱斑。
[0019] 图3为RDA分析图，其中各符号的含义为：BD，土壤容重；MC，土壤含水率；pH，土壤 pH值；OM，土壤有机质含量；tN，土壤总氮含量；tP，土壤总磷含量；tK 土壤总钾含量；SC，土 壤水溶性盐含量。
【具体实施方式】
[0020] (1)对不同待选造林树种根际土壤样品进行采集。将采集的土壤样品分成两份， 一份保存于4°c冰箱于7日内进行Biolog Eco微平板实验，一份于背阴处风干用于测定各 项环境指标。（2)称取待选造林树种根际土壤样品进行Biolog Eco微平板实验，连续测定 10天590nm/750nm波长的吸光度值，并绘制平均吸光度值（AWCD)曲线，根据曲线变化情况 选取曲线趋于平缓时的吸光度值进行后续实验分析，将该数据作为微生物多样性数据保存 为一个. CSV格式的文件（一行代表一个样品，一列代表一种碳源）。（3)测定不同造林树 种根际土壤样品的各环境指标，将土壤样品的各个环境指标保存为一个.CSV格式的文件 (一行代表一个样品，一列代表一个土壤环境指标）。（4)利用R软件Vegan软件包调用两 个.CSV文件，进行数据分析，通过判定，采用RDA或CCA模型进行排序分析，分析结果以排 序图的方式进行显示。通过排序图可以了解各土壤环境指标间的相关性、各根际土壤微生 物多样性与土壤环境指标间的相关性，选取根际土壤微生物多样性与土壤环境指标相关性 低，即植物根际土壤微生物多样性受土壤环境因子的影响较小的树种进行造林。
[0021] 所述的Biolog Eco微平板实验步骤为：称取相当于IOg烘干土壤的新鲜土壤样品 悬浮于90ml磷酸缓冲液中并稀释至10_3,接种至Biolog Eco微平板上，在25°C培养箱中培 养10天，培养4~6h后，读取590nm和750nm的吸光度值，此后每24h读取一次。
[0022] 所述的土壤环境指标包括：含水率、pH值、容重、全氮含量、全磷含量、全钾含量、 有机质含量、水溶性盐含量。含水率采用铝盒法测定；容重采用环刀法测定；PH值采用电位 法测定；全氮含量采用半微量开氏法测定；全磷含量采用高氯酸浓硫酸熔融，钼锑抗比色 法测定；全钾含量采用高氯酸浓硫酸熔融，火焰光度法测定；有机质含量采用重铬酸钾氧 化法测定；