不同植烟土壤微生物数量调查研究

中国烟草科学２００７，２８（５）：３１．３６

不同植烟土壤微生物数量调查研究

杨超１，刘国顺ｐ，邱立友２，祖朝龙３，王芳１

（１．河南农业大学，国家烟草栽培生理生化研究基地，郑州４５０００２：２．河南农业大学生命科学学院，郑州４５０００２

３．安徽皖南烟叶有限责任公司，安徽宣城２４２０００）

摘要：试验研究了皖南烟区４种不同植烟土壤类型（河滩地砂壤土、冲积砂壤土、水稻黏性土壤，冲积粉砂土）在烟叶

生长期内的微生物种类、数量变化情况．结果表明，在根际及非根际土壤中，４种类型土壤中所合微生物种类都是以细菌，放线菌、真苗为主，占微生物总量的９５％以上．在烟叶整个生育期，根际土壤中微生物总量大干非根际土壤．不同生态环境下，根际及非根际土壤中备类微生物数量及多样性指数备不相同，多种微生物数量与土壤养分含量呈正相关关杀．

关键词：土壤类型；烟草；微生物数量：微生物多样性中图分类号；￥５７２．０６２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００７．５１１９（２００７）０５－‘）０３１．０６

ＡＰｒｉｍａｒｙＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍＰｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔｍｙｐｅｓｏｆ

ＴｏｂａｃｃｏＰｌａｎｔｉｎｇＳｏｉｌｓ

ＹＡＮＧＣｈａｏ１，Ｌ］Ｕ

Ｇｕｏｓｈｕｎ”，ＱｉＵ

Ｌｉｙｏｕ２，ＺＵ

Ｃｈａｏｌｏｎ９３，ＷＡＮＧＦａｎ９１

（１．ＨｅｎｕｎＡ鲥ｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓ峨ＮａｔｉｏｎａｌＴｏｂａｃｃｏ

ＣｕｌｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄＰｈｙｓｉｕｌｏ百ｃａｌａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｅｎｔｅｒ，Ｚ１１ｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２．

Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ

ｏｆＬｉｆｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｎ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；

３．ＡｎｈｕｉＷａｎｕｎｎＴｏｂａｃｃｏＬｅａｆＣｏ．，Ｌｉｄ，ＸｕａｎｃｂｅｎｇＡｎｈｕｉ２４２０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ

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ｏｕｔ

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ａｃｆｕｌｏｎｔｙｅｃｔｅｓｗｅｒｅｔｈｅｍａｊｏｒｔｙｐｅｓｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｓｍｓ．ｗｈｉｃｈｗｅｍ

ｍｏｒｅ岫９５％ｏｆ

ｔｈｅｔｏｔａｌｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｓｍｓ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｗｈｏｌｅ

ｇｒｏｗｔｈｃｙｃｌｅ

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ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎｒｈｉｚｏｓｐｂｅｒｅｓｏｉｌｗａｓｈｉｇｈ日ｔｈａｎｉｎｎｏｎ－ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ，

ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘｏｆｅａｃｈｓｏｉｌｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｉｎｍｏｓｔｏｆｃａｓｅ．ｔｈｅｒｅｗａｓａｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｏｌｌｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｏｉｌｎｕｔｌｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌｔｙｐｅ；ｔｏｂａｃｃｏ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｄｉｖｅｒｓｉｔｙ

土壤类型和环境条件对土壤微生物的生长繁之外）之间存在着一定的正相关关系，养分含量高殖存在较大的影响，不同土壤类型中土壤微生物的的土壤中微生物数量也高ｏ“。但这些研究只限于微种群和数量存在差异，这种差异又会对土壤植烟条生物数量与种类对相关土壤和植物某个相关指标件的改善与维持产生一定的影响。近几年，对不同的分析，而对土壤微生物在不同土壤类型下的具体耕作和施肥管理措施下土壤微生物的变化进行了差异以及对植物特别是烟草整个生长发育时期影大量研究，已取得一些成果。如施有机肥能明显增响的相关分析研究未见报道。

加土壤微生物生物量、呼吸量和影响群落结构，且

本试验通过分析皖南烟区不同土壤类型条件对细菌、真菌和放线菌的影响程度各不相同…；微

下，烟田土壤各种微生物的数量差异，烟叶不同发生物数量与土壤大多数养分含量（除有效磷和全钾

育期根际及非根际土壤微生物种群的动态变化，及

基垒项目：国家烟草专安局资助项目“皖南烟区烤烟特殊香气风格形成机理及配套栽培技术研究”

作者简介ｔ杨超（１９８３－）．男，在读硬士，主要从事烟草栽培生理生化方面研究．’通讯作者：Ｄｎｍｉｌ：ｆｉｕｇｓｈ＠３７１．ｎｅｔ收稿日期：２００７－０４－０４

恬回日期：２００７４１７－啦

万　

方数据

中国烟草科学

其与生态环境的关系，以期探讨烤烟根际土壤微生

物与优质烟叶生产之间的关系，以及这种关系对烤

烟产质量的影响提供理论基础，为优质烟叶生产培

育根际土壤微生物类群及数量提供一定依据。

１材料与方法

１．１试验设计

试验于２００６年在安徽宣城进行。选取４个有代表性的试验田取样，记录不同海拔高度、地形、

土壤质地、土壤类型特征。取样地为河滩地砂壤土

（北纬３０．４４０，东经１１８．４６０，海拔９２．７ｍ）、冲积砂壤土（北纬３０．５０．４６３。，东经１１８．２９．６５０，海拔１７．１ｍ）、水稻黏土（北纬３０．５３．８２０＊，东经１１８．３５．７９９。，海拔４３ｍ）、冲积粉砂土（北纬３０＿３５．２９６０，东经１１８．１３．１４７０，海拔４６．６ｍ）。按烤烟团棵期、旺长期、成熟期及采收后期采用五点取样法取５～２０ｃｍ根

际及非根际土层土样，剔除新鲜土样中石砾及植物

残茬等杂物．测定烤烟不同生育划各类型植烟土壤中根际微生物数量、区系组成、群落结构等，同时测定土壤有机质、腐殖质、碱解氮、速效磷、速效钾等指标。１．２测定方法

土壤微生物数量采用固体平板法进行分离测定。细菌、真菌、放线菌分别用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马Ｊ一氏培养基和改良高氏１号培养基；自生固氮菌用阿须贝氏培养基进行选择性培养，稀释平板法计数；硝化细菌、氢化细菌、纤维素分解菌等均采用各生理群的特定培养基进行选择性培养，稀释平板法计数口１。土壤养分的测定采用常规分析方法【６】。

２

结果

２．１

不同土壤类型微生物含量分析

由表１看出，４种不同类型土壤中，各类微生

物总量都表现为根际明显大于非根际土壤。这是由于根际有较多的碳水化合物、氨基酸、维生素和促进烟株生长的物质存在，使之成为微生物活动旺盛的区域。

在根际土壤中，细茼，放线菌、硝化细菌和纤

万　

方数据维素分解菌总量表现为：水稻黏性土壤＞河滩地砂壤土＞冲积砂壤土＞冲秘粉砂土；真菌总量表现为：水稻黏性土壤＞河滩地砂壤士＞冲积粉砂土＞冲积砂壤土；氮化细菌总量表现为：水稻黏性土壤＞冲积砂壤土＞河滩地砂壤土＞冲积粉砂土。

在非根际土壤中，细菌和纤维素分解菌总量表

现为；河滩地砂壤土＞水稻黏性土壤＞冲积砂壤土＞冲积粉砂土；放线菌、真菌总量表现为：河滩地砂壤土＞冲积砂壤土＞冲积粉砂土＞水稻黏性土壤；硝化细菌总量表现为：水稻黏性土壤＞冲积粉

砂土＞冲积砂壤土＞河滩地砂壤土；氨化细菌总量

表现为：河滩地砂壤土＞冲积粉砂土＞水稻黏性土壤＞冲积砂壤土。

较多的微生物种类总量均表现为在水稻黏性土壤中含量最多，这可能是由于该类型土壤中含有较多适宜于真菌、放线菌等微生物生长所需基质纤维素等物质。

由表２看出，各类微生物总量较多的水稻黏性土壤中有机质、腐殖质、碱解氮等含量较其它土壤高。这说明土壤微生物总数与土壤养分含量之间存在一定的正相关关系。冲积粉砂土中各类微生物总量都较低，但是该土壤中有机质、腐殖质、速效磷和碱解氮含量除较水稻黏性土壤稍小，与其它两种类型土壤比较差异不明显。

２．２不同土壤类型养分相似性分析

由表３，４看出。冲积粉砂土和冲积砂壤七的土壤养分相似性最高，相似性达到０．９９２＞０．９８９（冲积砂壤土与水稻黏土）＞Ｏ．９６８（水稻黏土与冲积粉砂土），两者不相似性指数最小为１５．７３９＜５５．２３１（冲积砂壤土与水稻黏土）＜６８．６７８（水稻黏土与冲积粉砂土）。对４种土壤的微生物进行分析时也有相同的结果（表５），冲积粉砂土与冲积砂壤土间微生物相似性最高达到了Ｏ．９２０＞０．６６０（冲积砂壤土与水稻黏土）＞Ｏ．４５９（水稻黏土与冲积粉砂土），这也从另一个角度说明了微生物与土壤养分之间的密切关系。

２．３土壤微生物数量与养分相关分析

由表６，７看出，４种不同类型土壤中的三大微生物数量与土壤养分呈正相关，有的达到了显著水

第５期杨超等：不同植烟土壤微生物数量调查研究

平，其中以放线菌与各养分间相关性最大。真菌与程度稍低但都达到了显著或极显著水平，三者都与土壤中多种养分呈负相关。从不同生理功能菌群速效磷成显著负相关：从养分类型看，土壤细菌、看，土壤纤维素分解菌、氧化细菌、硝化细菌含量真菌和放线菌数量及各生理功能菌群与土壤有机与土壤养分含量都存在一定的相关性，氨化细菌较质、腐殖质、碱解氮含量的相关性较强，与速效钾为突出，硝化细菌和纤维分解菌与土壤养分的相关

的相关性差，而与速效磷大都呈负相关。多数根际

表１

不同类型土壤各类微生物总量

十／ｇ干土

Ｔａｂｌｅ１

Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ

ｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｓｏｉｌ

细蔺总引０５

鞣：‰

。５９。１．８８

２４。４∞．４；

９。３６．９

７５。．。５８ｉ

真菌总量（Ｉ西

根际土壤

７２．００５７４非根际土壤６．１４５６放线菌总量（；Ｏｈ

根际土壤４２．９３５９

４非根际土壤４８４２６

根际土壤４６０５３４”９芽孢细菌总量（１０５）

非根际土壤５４５８３

根际土壤１５４８９竹

２荧光假单胞茁总量（１０‘）

非根际土壤ｎ８８６５硝化细菌总量（１价

棍际土壤５ｉ４９５非根际土壤５．３７５根际土壤４４０７３ｌ

氟化细菌总量（１０．）

非根际土壤３５３．２９

¨６档册

７固氰茁总量（１旷）

根际土壤ｌ正２非根际土壤３０１６６

根际土壤

２２６９∞２

纤维素分解菌总量（１０，）

非根际土壤

２２７４

倒脱Ⅲ姗瑚肌脚茹Ⅲ螂器瑚佃黧篙麓裟舞嚣糍篙

９叮

ｎ郇她互表２不同类型土壤养分含量

Ｔａｂｌｅ２

Ｒｈｉｚｏｓｐｈｏｒｅａｎｄｂｕｌｌ【ｎｕｔｒｉｅｎｔｏｏｎｔｃｎｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｏｆｓｏｉｌｓ

表３土壤间养分含量相似性分析

Ｔａｂｌｅ３

Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔ

ｃｏｎｔｅｎｔｓ

河滩地砂壤土

冲击砂壤

水稻粘性七

冲击粉砂七

河滩地砂壤土

１．００００．９３２ｏ８９９０９６６冲积砂壤土０９３２

Ｉ．ＯＯＯ０．９８９０．９９２水稻黏性土

ｏ８９９０．９８９１．００００９６８冲积粉砂土

０９６６ｎ９９２

０９６８

ｌｏｏｏ

万　

方数据

３４

中国烟草科学

襄４土壤间养分含量不相似性分析

Ｔａｂｌｅ４

ＤｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｉｌＩｌＵｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓ

冲积砂壤土４０３３５６

７４３５１水稻黏性土

３１０２９冲积粉砂土

０：０００５５２３１１５Ｄ３９

５３上３１００００６８６７８

１５７３９６８６７８００００

表５土壤间各类微生物总量相似性分析

Ｔａｂｌｅ５

Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｉｃｔｘｍｒｇａｎｉｓｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｏｆｓｏｉｌｓ

阿滩地砂壤土１．００００８４９冲积砂壤土

０８８１水稻黏性土壤

冲积粉砂土

０．６５２

０８４９１．００００６６００９２０

０．８８１０．６６０１０００

０．６５２０．９２００．４５９１．０００

Ｄ４５９

表６微生物数量与根际土壤养分的相关分析

Ｔａｂｌｅ６

Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ

ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｒｌ“ｚｏｓｐｈｅｍ

０，７１４．ｏ，５１３０．７２１４Ｌ９８９０，８９０

０６５５＿０５８１０６６３－０９９８０８６１－０．７２６０．８６３０７４９０９５６＊４）．６２００８２８－０３４９

ｓｏｉＩｎｕｔｒｉｅｎｔ

ｅｏｒｌｔｅｎｔｇ

根际细菌总量０８４６

非根际细菌总量

－４）３２０

＿０６６７０．５６８．ｏ．６７５０９９６－ｏ８５２０６３３＿０８５５－０６５８

０．５１０。０７１６０５１９—０９９４０６２６

根际真菌总量０８５１＿０９３５非棍际真蒴总量

根际放线茁总量０．８８８

非根际放线菌总量

＿０３８８

４），８５７

０，８８８

－０．９９９¨

０６１８

根际硝化细荫总量０．８９３

０．８９０非根际硝化细菌总量０．４５２

根际氰化细菌总黄０９６２‘０，９２８非根际氮化缅菌总量ｎ”７－０５１３

０．９９３¨

一０９６１＋０．６３００．６１４－０８２２

ｍ５６２

０５８３－０６６１

根际纤维翥分解曲总量０．８７８

０．０５８非根际纤维翥分解前总鼍

注；｝袁示显著相戈；｝｝表示极显著丰｝Ｉ戈．

０，８５８．０３８６

０”７

表７微生物数量与非根际土壤养分的相关分析

Ｔａｂｌｅ７

Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ

ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｂｕｌｋｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔ

ｃｏｎｔｅｎｔｓ

注；十表示显著相关；｛｝表示极显著丰Ｈ关．

微生物与非根际土壤养分的相关性稍大于根际微生物与根际土壤养分的相关性，这可能是由于烟株

般而言，一个群落中物种类型数越多，各类型问分布比例越均匀，该群落的生物多样性指数就越高。

虽然生长改变了土壤小环境，但其周围的土壤大环

境对根际微生物也存在着间接的重要联系。２．４不同土壤微生物多样性指数

生物多样性指数是描述生物类型数和均匀度的一个度量指标，它在一定程度上可反映生物群落中物种的丰富程度及其各类型间的分布比例”１。一

采用ｓｈａｎｎｏｎ．ｗｉｅｎｅｒ多样性指数公式

＾

ＳＷ＝．乏：ｐ／Ｏｎｐｉ），式中ｐｉ为某群落中第ｉ个类型

百

的个体数占总个体数的百分比。根据上述公式分别计算了不同土壤条件下土壤微生物多样性指数（图１）。结果显示。不同土壤类型的微生物多样性指数

万方数据　

第５期杨超等：不同植烟土壤微生物数量调查研究

３５

存在差异，根际土壤中表现为：冲积粉砂土＞水稻３讨论

黏土＞冲积砂壤土＞河滩地砂壤土。在非根际土壤试验结果表明，在根际和非根际土壤中，４种中表现为：冲积粉砂土＞冲积砂壤土＞水稻黏土＞类型土壤微生物种类都是以细菌、放线菌、真菌为河滩地砂壤土。

主，占微生物总量的９５％以上。在烟株整个生育期，结合图２看出，并不是微生物总量高的土壤其根际土壤中微生物总量大于非根际土壤中各微生

多样性指数就高，冲积粉砂土微生物总量在根际及物总量。但无论是在根际还是非根际土壤中，各类非根际中都为最少，但土壤多样性指数最高，这与微生物在不同土壤类型条件下优势不同，这说明在

其它研究结果相一致”Ｊ。这是由于某些土壤虽然养不同生态条件下微生物区系是有差异的，其活动和分较丰富，但它仅适合某一类或几类微生物的生发展变化要受环境因素影响，但微生物中的类群大长，而不适宜其它类微生物生存，结果土壤中微生都与土壤养分有密切关系或显著相关。烤烟根际微

物总数可能很高，但微生物多样性指数不一定高。

口丰鐾矍垦尊耋肇。。

＿土壤非根际微生物

徽生物多样性指敷

。

Ｏ９

０８Ｏ７０６０５０４０３０２０１；

。。：之‰

Ｏ

。。：目＿。１０．４３—０．０８

河滩地沙壤土

冲积沙壤土

木稻黏土

冲积粉抄土

圈１微生物多样性指数

Ｆｉｇｕｒｅｌ

Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｉｎｅａｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｌｌ０１１－ｔｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｚｏｎｆｓｏｆｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄｔｏｂａｃｃｏｐｌａｎｔｓ

口根际微生物总量

一非根际微生物总量

根际与非根际微生物总量

ｌ００００００４５０００

９０００００４００００８０００００３５０００７０００００３００００６０００００２５０００５０００００２００００４０００００

魁曲掣嚣睦略霄

３０００００１５０００撵…ｑ《睦垡＿爿２０００００１００００１０００００

５０００Ｏ

０

河滩地沙壤土

淤

冲积沙壤土

水稻黏土

冲积粉沙土

图２根际与非根际微生物总量

Ｆｉｇｕｒｅ２

Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ

ｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｎｏｎ－ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ

ｚｏｎｅｓ

ｏｆｆｌｕｅ－ｃｒｅｅｄｔｏｂａｅｃｎｐ］￡ｍｔｓ

万　

方数据

中国烟草科学

生物的数量、群落结构、优势种群和种群多样性及它们的变化要受生育期和植烟土壤类型的影响，因为烟株生长过程中从外界吸收养料和水分的同时，也向环境释放各种无机和有机物质，包括无机盐离子和氢离子、氨基酸、碳水化合物和有机酸、生长素类物质和酶类等；根际生长还造成一些脱落物，因此，根际中的微生物能够获得充分的而且同根外有所区别的营养，通过营养选择和富集作用，使在根际发育的微生物种类、数量以及主要生理类群不同于根外。这些影响因素的影响程度，以及通过什

么途径施加影响等问题，还有待进一步研究。

冲积粉砂土河滩地各类微生物总量都较低，但是该类型土壤中有机质和腐殖质含量除较水稻黏性土壤较小外，与其它两种土中含量差异不明显；速效磷、碱解氮等在植烟生长期内也与水稻黏土中含量相差较小，较其它两种土壤差异不明显。这可能是由于该土壤施肥水平较高。或含有能有效利用

●

及保持土壤养分相关微生物，或是其特有的土壤物理特征造成的。从土壤相似性、不相似性和总微生物相似性分析可以看出，冲积粉砂土河滩地和冲积砂壤土的土壤养分相似性最高，这也说明了微生物与土壤养分的确有十分密切的关系。

土壤中的大多数微生物类群部与土壤养分密切相关，养分高的土壤中微生物数量也多。三大微生物类群中以放线菌和土壤养分间相关性最强，功能微生物类群中以纤维素分解茵、氨化细莳、硝化细菌相关性最好，大于其它类群的相关系数，氨化细菌尤为显著。土壤细菌、真菌和放线菌数量及各生理功能菌群与土壤有机质、腐殖质、碱解氮含量

万　

方数据的相关性较强，与速效钾的相关性差，与速效磷大都为负相关。而且大多数根际微生物与田问土壤养分的相关性稍大于根际微生物与根际土壤养分，这可能是由于虽然烟株的生长改变了土壤小环境，但周围的土壤环境对微生物同时也有信息、物质和能量的交换，维持紧密联系所致。～个群落中物种类型数越多，各类型问分布比例越均匀，则该群落的生物多样性指数就越高，该指数与微生物总量并无明显联系；这可作为衡量土壤环境优劣和健康的指标。所以在土壤养分相对较低的冲积粉砂土中，其

群落结构较其它土壤类型反而合理一些。

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（责任编辑徐秋萍）