土壤生态学
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土壤微生物在调节植物生长的过程中主要从土壤微 生物产生的植物生长调节物质方面来谈。
生长素： 生长素： 有关微生物产生的生长素对植物生长和发育作用的研究相对较 少，但有研究证明，真菌和细菌引起的一些植物异常症状可能是由 于这些微生物产生的生长素作用的结果。 用IAA和GA3处理番茄幼苗对植物生长的作用类似于用褐球固 氮菌的培养液处理的结果。 赤霉素： 赤霉素： 微生物产生的GA3也可以影响植物生长。正是由于发现了水稻 在感染能够产生GA的细菌而表现出异常伸长生长的现象后，才发现 了赤霉素。
生物小循环中，植物、动物有机体死亡后归还土壤，经微生物 微生物分 微生物 解与合成转化为植物可以吸收的可溶性养分和腐殖质，促进了植物营 养元素在土壤表成的集中和积累，成为土壤肥力形成与发展的关键。
2.土壤形成过程中有机质的积累和转变 2.土壤形成过程中有机质的积累和转变
土壤有机质在微生物 微生物的作用下，包括有机质的矿化过程和腐殖化 微生物 过程。
文献出处：沈萍，陈向东 微生物与环境Baidu Nhomakorabea护【J】.微生物学 高等教育出版 社 2006年5月第二版
小结：
微生物除具有生物的共性外,也有其独特的特点,正因 为其具有这些特点,才使得这样微不可见的生物类群引起 人们的高度重视。 土壤中微生物的种类较多，生长繁殖快,代谢能力强， 但是遗传稳定性差,容易发生变异。通过前面的放映我们 知道了土壤微生物对土壤的作用是多方面的，有在土壤形 成过程中的作用、分解有机质，矿物质中的作用，固氮作 用中的作用和调节植物生长，防止土传病害中的作用等等。 微生物还可对土壤中的污染物进行降解和转化。 土壤是人类赖以生存的物质基础和宝贵财富的源泉， 从土壤生物对土壤的作用中我们可想而知，土壤微生物对 土壤的重要性。
土壤微生物在土壤中的作用和对 污染物的降解及转化
土壤微生物在土壤中的作用和对污染物的转 化及降解
• 一、土壤微生物的种类 • 二、土壤微生物在土壤中的作用 • 三、土壤微生物对污染物质的降解及转化
一、土壤微生物种类
土壤中微生物的种类较多，有 细菌、真菌、放线菌等。 数量也很大，一克土壤中就有 几亿到几百亿个。一般来说，土壤 越肥沃，微生物种类和数量越多。
（四）、土壤微生物在固氮作用中的作用 ）、土壤微生物在固氮作用中的作用
固氮微生物种类及其作用：
1、自生固氮微生物
（1）光合孤单微生物：能进行光合作用，以CO2为碳源、光合产物为能源 进行固氮作用的微生物。 （2）化能自养固氮微生物：能以CO2、亚铁氧化物和分子态氮为碳、能、 氮源。 （3）异养固氮微生物：进行异养生活，以适宜的有机碳化合物为碳源和能 源，满足生活和固氮的需要。
（三）、土壤微生物在分解矿物质中的作用 ）、土壤微生物在分解矿物质中的作用
分解矿物质： 土壤微生物的代谢产物能促进土壤中难溶性物质的溶 解。例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分解出 钾矿石中的钾，以利作物吸收利用，提高土壤肥力。 另外，尿素的分解利用也离不开土壤微生物。
• 文献出处：夏津农业信息网《土壤微生物的作用及调节》
文献出处：百川资讯， 烟台众德集团农化中心高级农艺师 姚振领 2010-5-31
三、土壤微生物对污染物质的降解及转化 一、土壤微生物对农药的降解 二、土壤微生物对重金属的转化 三、土壤微生物对塑料的降解
（一）、土壤微生物对农药的降解
农药进入环境以后，经受生物学与非生物学 多种因素的影响。现已了解，环境中有机农药的 消失，主要是由于微生物对农药的降解作用。 其最为直接的证据是，当将土壤经高压灭菌 或加入微生物抑制剂时，其中所含农药的降解速 度便会大大降低，甚至不被降解。
二、土壤微生物的作用
• • • • • • 1、在土壤形成过程中的作用 、 2、分解有机质 、 3、分解矿物质 、 4、固氮作用 、 5、调节植物生长 、 6、防治土传病害 、
（一）、土壤微生物在土壤形成过程中的 ）、土壤微生物在土壤形成过程中的 作用
1.地质循环和生物循环的相互作用促进土壤形成 地质循环和生物循环的相互作用促进土壤形成
微生物降解农药的途径：
1、酶促的作用 （1）、微生物一农药或者分子中之某部分作为能源 和碳源。 （2）、微生物通过共代谢作用使农药降解。 （3）、去毒代谢作用 2、非酶促的作 （1）、脱卤作用 （2）、脱烃作用 （3）、酰胺及酯的水解 （4）、氧化作用 （5）、还原作用 （6）、环裂解 （7）、缩合或共轭形成
（1）微生物彻底氧化有机物质为CO2 （2）微生物不完全氧化有机物质生成有机酸
3、简单有机物质的无氧分解
糖类和其他简单有机物质，在缺氧环境中，由厌氧菌或兼氧性微 生物通过发酵作用或无氧呼吸进行分解。发酵作用不能彻底分解，因而 生成一些不完全氧化和还原态的产物，如一些分子结构简单的有机酸类、 醇类、醛类、酮类或碳氢化物等。
文献出处：王家玲 微生物对污染物质的讲解和转化【J】环境微 生物 高等教育出版社1988年3月
（三）、土壤微生物对塑料的降解
塑料制品因其容易生产，用途广泛，不易变质，日益成 为生产及生活中的必需品 ，数量成倍增加。然而，正因为它 不易衰变，持久性强，塑料废弃物成为污染土壤的一个重要 污染物，在农业上，地膜的使用也带来了很大的环境问题。 塑料可被微生物作用，但分解速度极慢，属于极难生物 降解的顽固化合物，研究者发现，如塑料聚合物先经过不同 程度的光降解作用，就可以使继后的生物降解泳衣的多。经 光解后的塑料成为粉末状，如果分子量降到5000以下，便易 于为微生物所利用，光解后的聚丙烯塑料及聚乙烯塑料，在 土壤微生物区系的作用下约一年后即完成矿化。
2、共生固氮微生物
与植物建立共同固氮体系，以达到固氮作用。
3、联合固氮微生物
能够自行固氮，它们的固氮特点介于自身固氮和共生固氮之间，这种固氮 形式叫做联合固氮。
文献出处：互动百科http://www.hudong.com百度知道《知识农业》团 队编制
（五）、土壤微生物调节植物生长 ）、土壤微生物调节植物生长
3.土壤腐殖质的形成 土壤腐殖质的形成
微生物在形成腐殖质的过程中还是依靠酶的作用。 微生物
文献出处：内容出自课本第五章
（二）、土壤微生物在分解有机质中的作 ）、土壤微生物在分解有机质中的作 用
土壤微生物是有机物的主要分解者，土壤动物在多数 情况下主要起一种破碎作用，其呼吸量在土壤呼吸总量中 的比例较小。 微生物分解有机质的一般途径: 1、复杂有机质分解为简单有机质 2、简单有机物质的有氧分解
文献出处：王家玲 微生物对污染物质的讲解和转化【J】环境微生物 高 等教育出版社1988年3月
（二）、土壤微生物对重金属的转化
微生物特别是细菌、真菌在重金属的生物转化中起到重要 作用，微生物可以改变重金属在环境中的存在状态，会是化学 毒性增强引起严重环境问题，还可以浓缩重金属，病通过食物 链积累，另一方面，微生物直接或者间接的作用可以去除环境 中的重金属，有助于改善环境。 比如，汞的微生物转化主要有三部分：无机汞的甲基化， 无机汞还原成Hg，甲基汞和其他有机汞化合物的裂解并还原成 Hg。 微生物对重金属有转化能力，Se,Pb,Cd,Sn,As,Mg等重金 属也可以甲基化转化，微生物虽不能降解重金属，但可以通过 对重金属的转化，控制其转化途径，可以达到减轻毒性的作用。
文献出处：李春俭 张福锁.土壤微生物产生的植物生长调节物质 [J] 植物学报, 1995,V12(专辑3): 56-61
（六）、土壤微生物在土传病害中的地位 ）、土壤微生物在土传病害中的地位
土传病害发生的原因：
1、忽视有机质的施用，导致土壤生物种类和数量减少，其中也包括 一些能够抑制土传病害的有益微生物，如放线菌、木霉素、芽孢杆菌。 2、大量和高频次地使用化肥、农药、除草剂等化学品，对土壤的良 性菌伤害严重，是中性菌变成恶性菌，从而导致土传病害加重。 3、抑制自己的对手减少后，那么危害植物的病源菌在病残体中更容 易越冬、成活。 4、土传病害加重后，大范围大剂量用药，更加破坏了土壤微生物生 态平衡，使病害防治起来越来越难。 5、不重视生物菌肥的施用。 从土传病害的原因中， 从土传病害的原因中，我们可以知道土壤微生物在地位是不可替代 同时， 土壤中存在一些抗生性微生物，他们能够分泌抗生素， 的，同时， 土壤中存在一些抗生性微生物，他们能够分泌抗生素，抑制 病原菌的繁殖，防治土传病原菌对作物的危害。 病原菌的繁殖，防治土传病原菌对作物的危害。
影响分解作用的因素： 影响分解作用的因素： ⑴有机物自身的影响 ⑵非生物环境因子的影响 包括物理的和化学的因素，如：温度、水分、通气状况、 PH值等。 ⑶生物因素的影响 生物因素是指参与分解的异养微生物和土壤动物群落 的种类、数量、活性等。
参考文献：杨钙仁，童成立，张文菊，吴金水、陆地碳循环中的 微生 物分解作用及其影响，[J].土壤通报，2005,36(4) 王家玲 臧向莹 王志通，《环境微生物学》
细胞分裂素： 细胞分裂素： Nieto和Frankenberger测试了三种固氮菌和两种假单胞 菌在培养过程中产生细胞分裂素的能力，并使用了含腺嘌 呤环的不同化合物及类异戊二烯化合物，检查他们作为细 菌合成细胞分裂素底物的可能性。 乙烯： 乙烯： 与其他激素相比较，对微生物产生乙烯的研究比较多。 因为乙烯比较容易检测，测定结果表明，乙烯是突然气体 中常见的组分。在某些条件下，他可以达到足以影响植物 生长过发育的程度。
文献出处：魏功峰.土壤中的微生物 【J】.生物学通报.1995年第30卷第2期
放线菌的数量仅次于细菌，多存在于偏碱性的土壤中，
主要是链霉菌属、诺卡菌属和小单孢菌属等。
土壤中的微生物以细菌 数量最多，细菌占土壤微生物 总量70%~90%，它们多数是 异养菌，少数是自养菌。
土壤中的真菌各种类型都有，但以半知菌类为最多，主要 分布于土壤表层中。
生长素： 生长素： 有关微生物产生的生长素对植物生长和发育作用的研究相对较 少，但有研究证明，真菌和细菌引起的一些植物异常症状可能是由 于这些微生物产生的生长素作用的结果。 用IAA和GA3处理番茄幼苗对植物生长的作用类似于用褐球固 氮菌的培养液处理的结果。 赤霉素： 赤霉素： 微生物产生的GA3也可以影响植物生长。正是由于发现了水稻 在感染能够产生GA的细菌而表现出异常伸长生长的现象后，才发现 了赤霉素。
生物小循环中，植物、动物有机体死亡后归还土壤，经微生物 微生物分 微生物 解与合成转化为植物可以吸收的可溶性养分和腐殖质，促进了植物营 养元素在土壤表成的集中和积累，成为土壤肥力形成与发展的关键。
2.土壤形成过程中有机质的积累和转变 2.土壤形成过程中有机质的积累和转变
土壤有机质在微生物 微生物的作用下，包括有机质的矿化过程和腐殖化 微生物 过程。
文献出处：沈萍，陈向东 微生物与环境Baidu Nhomakorabea护【J】.微生物学 高等教育出版 社 2006年5月第二版
小结：
微生物除具有生物的共性外,也有其独特的特点,正因 为其具有这些特点,才使得这样微不可见的生物类群引起 人们的高度重视。 土壤中微生物的种类较多，生长繁殖快,代谢能力强， 但是遗传稳定性差,容易发生变异。通过前面的放映我们 知道了土壤微生物对土壤的作用是多方面的，有在土壤形 成过程中的作用、分解有机质，矿物质中的作用，固氮作 用中的作用和调节植物生长，防止土传病害中的作用等等。 微生物还可对土壤中的污染物进行降解和转化。 土壤是人类赖以生存的物质基础和宝贵财富的源泉， 从土壤生物对土壤的作用中我们可想而知，土壤微生物对 土壤的重要性。
土壤微生物在土壤中的作用和对 污染物的降解及转化
土壤微生物在土壤中的作用和对污染物的转 化及降解
• 一、土壤微生物的种类 • 二、土壤微生物在土壤中的作用 • 三、土壤微生物对污染物质的降解及转化
一、土壤微生物种类
土壤中微生物的种类较多，有 细菌、真菌、放线菌等。 数量也很大，一克土壤中就有 几亿到几百亿个。一般来说，土壤 越肥沃，微生物种类和数量越多。
（四）、土壤微生物在固氮作用中的作用 ）、土壤微生物在固氮作用中的作用
固氮微生物种类及其作用：
1、自生固氮微生物
（1）光合孤单微生物：能进行光合作用，以CO2为碳源、光合产物为能源 进行固氮作用的微生物。 （2）化能自养固氮微生物：能以CO2、亚铁氧化物和分子态氮为碳、能、 氮源。 （3）异养固氮微生物：进行异养生活，以适宜的有机碳化合物为碳源和能 源，满足生活和固氮的需要。
（三）、土壤微生物在分解矿物质中的作用 ）、土壤微生物在分解矿物质中的作用
分解矿物质： 土壤微生物的代谢产物能促进土壤中难溶性物质的溶 解。例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分解出 钾矿石中的钾，以利作物吸收利用，提高土壤肥力。 另外，尿素的分解利用也离不开土壤微生物。
• 文献出处：夏津农业信息网《土壤微生物的作用及调节》
文献出处：百川资讯， 烟台众德集团农化中心高级农艺师 姚振领 2010-5-31
三、土壤微生物对污染物质的降解及转化 一、土壤微生物对农药的降解 二、土壤微生物对重金属的转化 三、土壤微生物对塑料的降解
（一）、土壤微生物对农药的降解
农药进入环境以后，经受生物学与非生物学 多种因素的影响。现已了解，环境中有机农药的 消失，主要是由于微生物对农药的降解作用。 其最为直接的证据是，当将土壤经高压灭菌 或加入微生物抑制剂时，其中所含农药的降解速 度便会大大降低，甚至不被降解。
二、土壤微生物的作用
• • • • • • 1、在土壤形成过程中的作用 、 2、分解有机质 、 3、分解矿物质 、 4、固氮作用 、 5、调节植物生长 、 6、防治土传病害 、
（一）、土壤微生物在土壤形成过程中的 ）、土壤微生物在土壤形成过程中的 作用
1.地质循环和生物循环的相互作用促进土壤形成 地质循环和生物循环的相互作用促进土壤形成
微生物降解农药的途径：
1、酶促的作用 （1）、微生物一农药或者分子中之某部分作为能源 和碳源。 （2）、微生物通过共代谢作用使农药降解。 （3）、去毒代谢作用 2、非酶促的作 （1）、脱卤作用 （2）、脱烃作用 （3）、酰胺及酯的水解 （4）、氧化作用 （5）、还原作用 （6）、环裂解 （7）、缩合或共轭形成
（1）微生物彻底氧化有机物质为CO2 （2）微生物不完全氧化有机物质生成有机酸
3、简单有机物质的无氧分解
糖类和其他简单有机物质，在缺氧环境中，由厌氧菌或兼氧性微 生物通过发酵作用或无氧呼吸进行分解。发酵作用不能彻底分解，因而 生成一些不完全氧化和还原态的产物，如一些分子结构简单的有机酸类、 醇类、醛类、酮类或碳氢化物等。
文献出处：王家玲 微生物对污染物质的讲解和转化【J】环境微 生物 高等教育出版社1988年3月
（三）、土壤微生物对塑料的降解
塑料制品因其容易生产，用途广泛，不易变质，日益成 为生产及生活中的必需品 ，数量成倍增加。然而，正因为它 不易衰变，持久性强，塑料废弃物成为污染土壤的一个重要 污染物，在农业上，地膜的使用也带来了很大的环境问题。 塑料可被微生物作用，但分解速度极慢，属于极难生物 降解的顽固化合物，研究者发现，如塑料聚合物先经过不同 程度的光降解作用，就可以使继后的生物降解泳衣的多。经 光解后的塑料成为粉末状，如果分子量降到5000以下，便易 于为微生物所利用，光解后的聚丙烯塑料及聚乙烯塑料，在 土壤微生物区系的作用下约一年后即完成矿化。
2、共生固氮微生物
与植物建立共同固氮体系，以达到固氮作用。
3、联合固氮微生物
能够自行固氮，它们的固氮特点介于自身固氮和共生固氮之间，这种固氮 形式叫做联合固氮。
文献出处：互动百科http://www.hudong.com百度知道《知识农业》团 队编制
（五）、土壤微生物调节植物生长 ）、土壤微生物调节植物生长
3.土壤腐殖质的形成 土壤腐殖质的形成
微生物在形成腐殖质的过程中还是依靠酶的作用。 微生物
文献出处：内容出自课本第五章
（二）、土壤微生物在分解有机质中的作 ）、土壤微生物在分解有机质中的作 用
土壤微生物是有机物的主要分解者，土壤动物在多数 情况下主要起一种破碎作用，其呼吸量在土壤呼吸总量中 的比例较小。 微生物分解有机质的一般途径: 1、复杂有机质分解为简单有机质 2、简单有机物质的有氧分解
文献出处：王家玲 微生物对污染物质的讲解和转化【J】环境微生物 高 等教育出版社1988年3月
（二）、土壤微生物对重金属的转化
微生物特别是细菌、真菌在重金属的生物转化中起到重要 作用，微生物可以改变重金属在环境中的存在状态，会是化学 毒性增强引起严重环境问题，还可以浓缩重金属，病通过食物 链积累，另一方面，微生物直接或者间接的作用可以去除环境 中的重金属，有助于改善环境。 比如，汞的微生物转化主要有三部分：无机汞的甲基化， 无机汞还原成Hg，甲基汞和其他有机汞化合物的裂解并还原成 Hg。 微生物对重金属有转化能力，Se,Pb,Cd,Sn,As,Mg等重金 属也可以甲基化转化，微生物虽不能降解重金属，但可以通过 对重金属的转化，控制其转化途径，可以达到减轻毒性的作用。
文献出处：李春俭 张福锁.土壤微生物产生的植物生长调节物质 [J] 植物学报, 1995,V12(专辑3): 56-61
（六）、土壤微生物在土传病害中的地位 ）、土壤微生物在土传病害中的地位
土传病害发生的原因：
1、忽视有机质的施用，导致土壤生物种类和数量减少，其中也包括 一些能够抑制土传病害的有益微生物，如放线菌、木霉素、芽孢杆菌。 2、大量和高频次地使用化肥、农药、除草剂等化学品，对土壤的良 性菌伤害严重，是中性菌变成恶性菌，从而导致土传病害加重。 3、抑制自己的对手减少后，那么危害植物的病源菌在病残体中更容 易越冬、成活。 4、土传病害加重后，大范围大剂量用药，更加破坏了土壤微生物生 态平衡，使病害防治起来越来越难。 5、不重视生物菌肥的施用。 从土传病害的原因中， 从土传病害的原因中，我们可以知道土壤微生物在地位是不可替代 同时， 土壤中存在一些抗生性微生物，他们能够分泌抗生素， 的，同时， 土壤中存在一些抗生性微生物，他们能够分泌抗生素，抑制 病原菌的繁殖，防治土传病原菌对作物的危害。 病原菌的繁殖，防治土传病原菌对作物的危害。
影响分解作用的因素： 影响分解作用的因素： ⑴有机物自身的影响 ⑵非生物环境因子的影响 包括物理的和化学的因素，如：温度、水分、通气状况、 PH值等。 ⑶生物因素的影响 生物因素是指参与分解的异养微生物和土壤动物群落 的种类、数量、活性等。
参考文献：杨钙仁，童成立，张文菊，吴金水、陆地碳循环中的 微生 物分解作用及其影响，[J].土壤通报，2005,36(4) 王家玲 臧向莹 王志通，《环境微生物学》
细胞分裂素： 细胞分裂素： Nieto和Frankenberger测试了三种固氮菌和两种假单胞 菌在培养过程中产生细胞分裂素的能力，并使用了含腺嘌 呤环的不同化合物及类异戊二烯化合物，检查他们作为细 菌合成细胞分裂素底物的可能性。 乙烯： 乙烯： 与其他激素相比较，对微生物产生乙烯的研究比较多。 因为乙烯比较容易检测，测定结果表明，乙烯是突然气体 中常见的组分。在某些条件下，他可以达到足以影响植物 生长过发育的程度。
文献出处：魏功峰.土壤中的微生物 【J】.生物学通报.1995年第30卷第2期
放线菌的数量仅次于细菌，多存在于偏碱性的土壤中，
主要是链霉菌属、诺卡菌属和小单孢菌属等。
土壤中的微生物以细菌 数量最多，细菌占土壤微生物 总量70%~90%，它们多数是 异养菌，少数是自养菌。
土壤中的真菌各种类型都有，但以半知菌类为最多，主要 分布于土壤表层中。