土壤微生物多样性的主要影响因素
环境因素对微生物多样性的影响
环境因素对微生物多样性的影响微生物是我们生态环境中最丰富和最重要的生物群体之一。
微生物的多样性和丰度直接影响到生态系统的稳定性和功能。
因此,了解环境因素对微生物多样性的影响对于维持生态平衡和生态安全至关重要。
1.物理和化学因素对微生物多样性的影响PH值,土壤温度,水分、含氧量和盐度等物理和化学因素对微生物的生长、代谢和基因表达有着深刻的影响。
例如,pH值是影响土壤微生物的关键因素之一。
不同的微生物对酸碱度有着不同的适应性。
酸性土壤中的微生物群落一般偏向于酸性菌,而碱性土壤中微生物群落则以硝化细菌和光合细菌为主。
水分和含氧量是限制微生物活动和生长的关键因素。
在贫水和有氧土壤中,微生物的生长和代谢活动较为旺盛。
如果土壤太干或缺乏氧气,微生物的代谢活动就会大大减弱。
此外,固定氮的微生物群体对土壤中的盐度有着特别的适应性。
盐度越高,固定氮的微生物群体的多样性就越低。
2.人为因素对微生物多样性的影响除了物理和化学因素,人为因素也对微生物多样性有着深刻的影响。
其中最主要的因素之一是土地利用。
使用不同类型的土地,例如农田、森林和城市开发区等,会导致土壤微生物多样性的变化。
例如,在农田中,密集的植物和大量的化学肥料会导致土壤微生物的多样性降低,因为这些因素会受到一些微生物的限制,导致它们数量的减少。
在野生森林等未开发区域,土壤中的微生物多样性往往较高,因为这里没有过多的干扰。
另一个人为因素是化学物质的污染。
有些化学物质,特别是一些有机化学物质,会破坏土壤中微生物的生长和代谢系统,导致很多微生物的死亡。
3.气候变化对微生物多样性的影响近年来,气候的变化也对微生物多样性产生了深刻的影响。
据科学家的研究,全球气温的变暖会增加土壤微生物的多样性和丰度。
尽管少量的气候变化对微生物群落的影响报道不尽相同,不过整体上对于微生物的数量和多样性是一个正向的影响。
然而,气候变化也可能导致诸如干旱、洪水和飓风之类的损坏事件加剧,这会对微生物多样性产生直接和间接的影响。
草地退化对土壤微生物多样性的影响
草地退化对土壤微生物多样性的影响草地是地球上重要的生态系统之一,对维持生物多样性和生态平衡至关重要。
然而,近年来,由于人类活动的影响,许多草地面临着严重的退化问题。
草地退化不仅对植物物种多样性产生了负面影响,还对土壤微生物多样性造成了重要的影响。
本文将探讨草地退化对土壤微生物多样性的影响,并提出一些可能的解决方案。
一、草地退化改变了土壤的物理和化学特性,从而直接或间接地影响了土壤微生物的多样性。
下面将具体讨论几个主要的影响因素:1. 土壤质地改变:草地退化可能导致土壤质地变差,如增加了土壤的粘性和密实度。
这种改变可能限制土壤内微生物的栖息空间,造成土壤微生物群落的减少和多样性的降低。
2. 土壤酸碱度改变:退化草地往往伴随着土壤酸化的现象,导致土壤pH值降低。
酸性土壤环境影响了微生物的生长和活动,使得一些酸性耐受性较差的微生物受到抑制,从而减少了土壤微生物多样性。
3. 养分循环紊乱:草地退化会破坏土壤中养分的平衡,导致养分循环紊乱。
这影响了土壤微生物的生长和代谢,从而导致微生物多样性的减少。
4. 推动物种替代:退化过程中,一些原本优势的植物物种会被不适应退化环境的物种所替代。
这种物种替代可能改变土壤中的根系分泌物的组成和量,进而影响土壤微生物的群落结构和多样性。
二、草地退化对土壤微生物多样性的影响机制草地退化对土壤微生物多样性的影响是复杂的,涉及多种机制。
以下是几个可能的影响机制:1. 生物多样性减少:草地退化导致植物物种多样性降低,进而减少了土壤中的根系数量和类型。
微生物多样性与植物多样性紧密相关,如果植物多样性下降,土壤微生物多样性也会受到影响。
2. 竞争压力增加:草地退化后,常见的是少数优势植物物种占据主导地位。
这些物种的根系分泌物可能具有抑制其他微生物生长的作用,从而增加了微生物之间的竞争压力,导致微生物多样性的降低。
3. 植物-微生物相互作用改变:退化过程中,植物和微生物之间的相互作用发生了显著改变。
不同环境条件下土壤微生物多样性研究
不同环境条件下土壤微生物多样性研究土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分,对土壤养分循环、有机质分解以及植物生长等起着关键的作用。
然而,不同环境条件下土壤微生物的多样性存在一定的差异。
本文将探讨不同环境条件对土壤微生物多样性的影响,并针对不同环境条件下土壤微生物多样性的研究进行分析。
一、干旱环境对土壤微生物多样性的影响干旱环境下,土壤中水分减少,导致土壤微生物的生存环境恶化。
研究表明,在干旱环境下,土壤微生物的多样性明显降低。
这是因为干旱条件下,土壤中的水分限制了土壤微生物的生长和繁殖,使得一部分微生物无法在这样的环境下生存。
同时,干旱环境也影响了土壤中养分的分布,进而影响微生物的多样性。
因此,在干旱环境下,土壤微生物多样性较低。
二、寒冷环境对土壤微生物多样性的影响寒冷环境下,土壤中的温度较低,土壤活性降低,这对土壤微生物的多样性产生一定的影响。
研究发现,在寒冷环境下,土壤微生物的多样性相对较低。
这是因为低温环境下微生物的代谢活动减慢,生长速度降低,导致微生物数量减少,从而降低了土壤微生物的多样性。
此外,寒冷环境下的冻融作用也会对土壤微生物的多样性造成影响,这是因为冻融作用会破坏土壤结构,改变土壤中的物理化学性质,进而影响微生物的分布和活动。
三、酸性环境对土壤微生物多样性的影响酸性环境是指土壤pH值低于7的环境。
酸性环境会对土壤微生物的多样性产生显著影响。
研究发现,在酸性环境下,土壤微生物的种类和数量较少。
这是因为酸性环境下,土壤中的一些有益菌群会被抑制,而一些耐酸性的微生物会适应这样的环境,导致土壤微生物多样性降低。
另外,酸性环境会影响土壤养分的有效性,进而影响微生物的生长和繁殖。
四、盐碱环境对土壤微生物多样性的影响盐碱环境指土壤中盐分和碱性物质含量较高的环境。
盐碱环境对土壤微生物多样性产生较大影响。
研究表明,在盐碱环境下,土壤微生物多样性明显降低。
这是因为盐碱环境下,土壤中盐分过高会抑制土壤微生物的生长和活动,导致一部分微生物无法在这样的环境下生存。
农田土壤微生物多样性与作物生产
农田土壤微生物多样性与作物生产农业是人类生存和发展的基础,而农田土壤则是农业生产的重要要素之一。
然而,随着农业生产方式的变革,过度的化肥施用和农药使用等不当行为使得农田土壤受到了严重破坏,土壤质量下降,这直接威胁到了作物的生产和农田生态系统的可持续发展。
因此,如何改善农田土壤的生态环境,重建土壤微生物多样性成为了当前农业科研的热点问题。
一、土壤微生物多样性对作物生产的重要性土壤微生物多样性是指土壤中微生物种类和数量的多样程度,其中包括细菌、真菌、放线菌等。
土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,对促进土壤结构形成、有机物分解、养分循环以及抗病害能力等起着重要作用,进而对作物生产产生深远影响。
首先,土壤微生物参与了有机质的分解与矿化过程,将有机质转化为植物可吸收的养分物质,提供给作物需求。
其次,土壤微生物能够抵御土壤病原菌和土传病害的侵袭,发挥生物防治的作用,减少对农药的依赖,从而降低生产成本。
此外,土壤微生物还能够构建根际菌群,与植物共生共利,通过给植物供应植物生长激素和抗生素等物质,促进植物生长发育,提高作物产量和品质。
二、影响农田土壤微生物多样性的因素农田土壤微生物多样性受到多种因素的影响,包括土壤pH值、土壤有机质含量、土壤水分状况、农药的施用和农作物连作等。
这些因素对土壤微生物种类的组成和数量的变化产生不同程度的影响,进而影响土壤的生态功能和作物的生长发育。
首先,土壤pH值是影响土壤微生物多样性的重要因素之一。
酸性土壤或碱性土壤会导致一些微生物物种无法生存和繁殖,从而降低土壤微生物的多样性。
其次,土壤有机质含量对土壤微生物多样性也有显著影响。
有机质丰富的土壤为微生物提供了良好的栖息环境和丰富的营养物质,有利于微生物的繁殖和生长。
而土壤水分状况直接影响了土壤微生物的生存和活动,过量的水分或干旱都会降低土壤微生物的多样性。
此外,农药的施用和农作物连作也会对土壤微生物多样性产生负面影响。
农药的广泛使用会杀灭一些有益微生物,破坏土壤生态系统的平衡,从而降低土壤微生物的多样性。
土壤生态系统的微生物多样性和富集调控
土壤生态系统的微生物多样性和富集调控土壤是地球上最复杂的自然系统之一,人类的生存和发展与土壤密不可分,而土壤的微生物多样性及其富集调控则是土壤生态系统中最为关键的环节之一。
一、土壤微生物多样性的意义土壤微生物多样性是指土壤中的各种微生物种类和数量。
微生物在土壤生态系统中的生物量和生化过程中起着至关重要的作用。
它们是土壤养分循环的主要推动力,能够分解和转化有机物质,还能促进植物生长和抵御病害虫害。
土壤微生物的多样性直接影响着各种生态系统功能的维持和稳定,以及土地肥沃、协同、干燥和寒冷等不同环境下生物多样性维持。
土壤微生物多样性的丧失或退化会使土地生态功能失调、减少植物产量等不利影响。
因此,了解土壤微生物的多样性及其富集调控至关重要。
二、土壤微生物多样性的影响因素土壤微生物多样性的影响因素很多,主要有以下几个方面:1. 生境因素:土壤pH值、有机质含量、水分、通气性等都会影响土壤微生物的多样性。
各种微生物对于不同的生境条件有不同的适应能力。
2. 植被因素:植物根系分泌物可以滋养微生物,不同的植物种类和密度对于微生物多样性具有不同的影响。
3. 氮素和磷素的施加:巨量的氮和磷肥料对于土壤微生物的生长发育有明显的影响,田间喷洒末数据析剂的效果也经过了实践的证明。
三、土壤微生物的富集调控1. 通过施用菌剂来调控微生物多样性。
施用菌剂可以增加土壤中有益微生物的数量,来增强土壤抗病、抗旱和抗盐碱的能力。
2. 植物的根际调控作用。
适宜的农作环境的管理可以通过植物的根际调控作用来减轻土壤重金属污染和其他化学物质危害,减少生物和植物受到的损害和压力。
3. 通过肥料的正确使用来控制微生物种群和数量。
例如,施加一定量的磷肥可以促进微生物生长发育,而过多的氮肥则会抑制微生物的生长发育。
4. 主体干预。
通过抑制土壤中的有害微生物的生长,来增加有益微生物的数量。
例如,在蚯蚓降解能力较强的土壤中增加蚯蚓的数量,就可以有效地降低土壤中的病害菌的数量。
草地生态系统中的土壤微生物多样性
草地生态系统中的土壤微生物多样性草地生态系统是一种重要的生态系统类型,它在维持地球生态平衡和人类社会的可持续发展中起着重要的作用。
土壤微生物是草地生态系统中不可或缺的组成部分,扮演着调节土壤养分循环、土壤结构维持和植物生长促进的重要角色。
本文将着重探讨草地生态系统中土壤微生物多样性的重要性及其对生态系统功能的影响。
一、土壤微生物的多样性土壤微生物是生活在土壤中的微小生物,在草地生态系统中包括细菌、真菌和放线菌等。
这些微生物的多样性主要体现在物种丰富度、群落结构和功能多样性等方面。
1. 物种丰富度:草地生态系统中的土壤微生物物种丰富度非常高,可以达到几千到几万种。
不同的草地类型、气候条件和土壤性质等因素对土壤微生物的物种组成有着重要影响。
2. 群落结构:土壤微生物群落结构指的是各种微生物的相对丰度和相互关系等。
草地生态系统中的土壤微生物群落结构具有一定的稳定性和时空变化性。
它受到土壤环境和植物根系等的影响,同时也对土壤生态系统的结构和功能产生重要影响。
3. 功能多样性:土壤微生物的功能多样性指的是不同微生物在土壤养分循环、碳氮转化和植物共生等方面的功能差异。
不同的土壤微生物对环境的适应性和功能特点不同,它们相互作用构成了复杂的土壤微生物网络。
二、土壤微生物多样性的重要性1. 维持土壤健康:土壤微生物多样性对土壤的健康和养分循环起着至关重要的作用。
丰富的土壤微生物群落可以促进土壤有机质分解和养分的释放,提高土壤肥力和植物养分利用效率。
2. 促进植物生长:土壤微生物通过与植物的共生作用,能够促进植物的生长和发育。
它们与植物根系形成共生结构,帮助植物吸收土壤中的水分和养分,提供抗生素等物质保护植物免受病原微生物的侵害。
3. 调节土壤生态系统功能:土壤微生物多样性对调节土壤水分、温度和pH值等起着重要的调节作用。
它们能够减少土壤侵蚀、改善土壤结构和提高土壤抗旱能力,从而维持土壤生态系统的稳定性和功能。
三、影响土壤微生物多样性的因素1. 土壤环境因素:土壤水分、温度、氧气含量和pH值等环境因素对土壤微生物的分布和多样性有着重要影响。
土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望21
土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望21土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望摘要:土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,在土壤有机质分解、养分释放和能量释放中起着重要作用量转移等中起着重要作用。
随着人们对生物群落结构多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进,土壤微生物群落结构多样性,尤其是群落结构的研究工作逐渐受到生态学家的重视。
本文从土壤微生物群落结构多样性的影响因素以及研究方法等方面阐述了目前国内外土壤微生物群落结构多样性的研究现状,并对其未来研究方向进行了合理展望。
关键词:微生物群落结构土壤微生物群落土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体,主要包括细菌、放线菌、真菌,还有一些原生动物和藻类等。
土壤微生物是影响土壤生态过程的一个重要因素,土壤微生物在土壤形成、生态系统的生物地球化学循环、污染物质的降解和维持地下水质量等方面都具有重要作用。
由于土壤中微生物个体微小,数量多,土壤微生物分离和鉴定困难,土壤环境条件复杂等原因,目前为止大约仅1~10%的土壤微生物被分离和鉴定,这些限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识。
虽然,对土壤微生物的认识有限,但这并没有影响它们在维护整个陆地生态系统稳定中的重要作用。
近年来,随着研究的日益深入,对土壤微生物群土壤微生物结构及其影响因素的研究、土壤微生物结构与生态功能的关系以及土壤微生物对土壤质量的维持,越来越受到土壤科学家、生态学家和微生物学家的重视。
[1]许多研究已经证实,通过传统的分离方法鉴定的微生物只占环境微生物总数的0.1%~10%,传统的土壤微生物研究方法如分离计数法、显微镜法往往会过低估价土壤微生物的群落结构组成,虽然使用电子显微镜或荧光抗体染色法可以对土壤微生物形态多样性进行观察,但是这两种方法并不能描述出土壤微生物的群落结构组成方面的信息,也无法描绘出不同群体的生理差异。
随着微生物研究技术的发展尤其是分子生物学技术的发展,土壤微生物学家开发出一系列的研究土壤微生物群落结构的方法。
气候变化对土壤微生物多样性和生态功能的影响
气候变化对土壤微生物多样性和生态功能的影响随着全球气候变化的日益严重,生态系统的稳定性与生态服务能力逐渐降低,土壤微生物多样性和生态功能面临着严峻的挑战。
本文将深入探讨气候变化对土壤微生物多样性和生态功能的影响,并提出相应的应对措施。
一、气候变化对土壤微生物多样性的影响土壤微生物是土壤中重要的组成部分之一,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
它们在土壤生物地球化学循环和生态过程中发挥着至关重要的作用。
然而,气候变化对土壤微生物的生态环境和生命活动产生了深刻的影响,具体表现为以下几个方面:1. 土壤温度的变化气候变化导致地球气温升高,进而造成了全球范围内的土壤温度升高。
这种变化将直接影响土壤微生物的生理代谢和多样性,导致高温耐受性微生物的扩张,而其他微生物却遭受压制;此外,高温环境对土壤细菌、真菌和放线菌等微生物有严重的影响,从而可能降低了土壤微生物的多样性。
2. 干旱化随着全球气候变化,地球上干旱区域的面积不断扩大,干旱气候也日益严重。
这种气候变化将导致土壤水分不足,包括微生物生长所需的水份。
干旱环境会削弱土壤微生物对抗病原微生物和保持土壤稳定性的能力。
此外,干旱条件下微生物的代谢活动会下降,可能导致土壤微生物多样性的降低。
3. 酸化和盐碱化气候变化还会导致土壤酸化和盐碱化这些严重的问题,并直接影响到土壤微生物的生长和代谢,造成微生物多样性的降低。
酸化和盐碱化也会破坏土壤微生物和植物之间的相互作用,导致植被的退化和土壤失去其本身的生产力。
二、气候变化对土壤微生物的生态功能的影响土壤微生物在土壤生态过程中扮演着至关重要的角色,涉及到土壤养分循环、植物生长、碳循环、土壤稳定性等多个方面。
然而,气候变化对土壤微生物的生态功能产生了很大的影响,以下是主要的方面:1. 土壤养分循环土壤微生物参与了许多有助于土壤养分循环的生命活动,例如有机质分解,氮和磷的转化和固定,微生物是土壤中重要的生态回路,而气候变化对土壤养分循环的影响,则会改变原本的生态回路,从而直接影响到土壤微生物的生态功能。
土壤微生物多样性及其影响因素
[摘要]土壤微生物多样性,包括微生物类群多样性、群落结构多样性以及遗传多样性等。
土壤微生物多样性对维持土壤生态系统稳定起重要作用,而且不同的土壤具有不同的土壤微生物群落。
影响土壤微生物多样性的因素很多,主要可以分为自然因素和人为因素。
[关键词]土壤微生物多样性影响因素[中图分类号]S15[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2015)12-0137-01土壤微生物多样性及其影响因素张记霞(包头轻工职业技术学院,内蒙古包头014035)土壤是微生物的大本营,是微生物生长和繁殖的天然培养基,土壤微生物资源在自然界中最为丰富多样。
土壤中微生物的种类较多,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和显微藻类等。
而且数量也很大,l 克土壤中就有几亿到几百亿个微生物个体。
研究土壤微生物多样性及其影响因素对于稳定生态系统、开发生物资源以及促进土壤持续利用等方面具有重要意义,因此土壤多样性的研究得到了大多数学者的广泛关注和重视。
1土壤微生物多样性所谓土壤微生物多样性,即生态系统中所有的微生物种类、它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化程度。
尽管土壤微生物与生物环境之间的关系复杂多样、因种而异,但总体上可归纳为互生、共生、寄生、拮抗、捕食及竞争等六大关系[1]。
鉴此,土壤微生物多样性研究的核心内容应是自然或干扰条件下土壤微生物的群落结构、种群消长、生理代谢以及遗传变异等。
1.1物种多样性土壤微生物的物种多样性是指土壤中微生物的物种丰富度和均一度,这是微生物多样性的最直接的表现形式。
资料表明,自然界中95%~99%的微生物种群尚未被分离培养或描述过,从而推算地球上仅细菌就有10万~50万种[2]。
因为绝大多数微生物种群尚不能分离培养,所以目前重点研究一些对人类关系最为密切的物种,并通过培养基最大限度地培养各种微生物菌落,由此了解土壤中可培养的微生物种群。
1.2结构多样性土壤微生物的结构多样性是指土壤微生物群落在细胞结构及组成上的多样化程度,这是导致微生物代谢方式和生理功能多样化的直接原因。
土壤微生物多样性的主要影响因子
施肥对土壤微生物的多样性影响也比较复杂 。可能 与肥料的种类 、施用方式 (施用量 、长期施用或短期施用 ) 土壤类型和利用方式等因素有关 。林新坚等通过盆栽试 验 , 采用平板计数法和 DGGE分析法 , 研究施用化肥与不 同来源的有机肥对土壤微生物生物量及花生产量的影响 , 结果表明 :施肥均显著提高了花生的经济产量与生物产 量 , 其中以施用麸酸有机复混肥处理最高 ;土壤微生物总 DNA 提取 、PCR 扩增及其产物 DGGE分析表明 , 施用各品 种有机肥较不施肥与施用化肥促进了土壤某些微生物量 的提高 , 而施用不同有机肥品种促使不同种类微生物量 的提高 [ 34 ] 。Borken等研究了长期堆肥处理对森林土壤微 生物呼吸 、土壤微生物生物量 、碳 、氮 、土壤有机碳 、土壤总 氮的影响 ,结果发现施用堆肥初期土壤中微生物活性 , 数 量增加 , 但是 2a后土壤有机层微生物活性 、呼吸下降 ,而 土壤矿物层微生物活性 、呼吸却升高 。可能是由于熟化堆 肥长期处理改变了堆肥养分的释放和土壤有机层的可溶 性有机质量的改变 。另外熟化堆肥使用量的不同对土壤 微生物影响效应也有差异 [35 ] 。因此 ,施用肥料不仅直接 影响土壤化学成分变化 , 引起土壤微生物活性 , 土壤微生 物群落结构改变 ,同时 , 肥料还能改变土壤的物理性状 , 影响地上植被的生长 , 从而间接的影响土壤微生物群落 结构 。 313 土地的耕作方式 土地耕作方式包括传统耕作 、免 耕 、连作 、轮作等 。不同的耕作方式会对土壤微生物多样 性造成不同的影响 。有较多报道认为 ,免耕土壤中的微生 物多样性和生物量均高于传统耕作后的土壤 ,其原因是传 统耕作会导致土壤团聚体的分裂和表层土壤中有机质的 消耗 ,而已发现的大团聚体中的微生物生物量比微团聚体 中的高 ,减少耕作能增大团聚体 ,使微生物多样性和生物 量增 [36 - 37 ] 。连作后土壤微生物区系发生变化 , 各类微生 物数量上升 ,以真菌 、硝化细菌 、反硝化细菌数量明显增 加 [38 ] 。轮作不仅影响土壤微生物 , 使有益微生物增加 ,有
环境污染对土壤微生物群落多样性的影响
环境污染对土壤微生物群落多样性的影响随着工业化和城市化进程的不断加速,环境污染问题也越来越突出,成为全球共同的难题。
其中,土壤污染对生态环境和农业生产带来的危害尤为严重,然而对土壤微生物多样性的影响却备受忽视。
土壤微生物是土壤生态系统中不可或缺的组成部分,对土壤质量和生态系统功能的维持和调控起着至关重要的作用。
因此,本文将从环境污染对土壤微生物群落多样性的影响及其机制进行探讨。
一、环境污染对土壤微生物群落多样性的影响土壤微生物是土壤中微生物生物量最大的组成部分,同时也是土壤生物多样性中最丰富和最活跃的成分,包括细菌、真菌、放线菌、古菌等多种类型的微生物。
环境污染对土壤微生物群落的多样性和丰度产生了显著的影响。
环境污染会改变土壤微生物生态系统的生态平衡,降低土壤微生物群落的多样性和丰度,使土壤微生物群落结构发生改变。
环境污染的影响是多方面的,主要包括以下几个方面:1. 降低土壤微生物群落的多样性环境污染会导致土壤生态系统的失衡,使得少数某些微生物数量大幅度增加,同时其他非优势种微生物数量减少,导致微生物群落多样性降低,甚至出现物种灭绝的现象。
例如,有研究表明,水体中汞的含量较高时,土壤微生物群落的种类和数量是会受到影响的(Zhou et al., 2019)。
2. 降低土壤微生物的生态功能环境污染会导致土壤微生物的适应能力下降,减少其对环境的修复能力,如土壤微生物的降解能力、腐生能力等受到影响,从而导致生态系统功能降低,影响到土壤生物多样性和生态系统可持续发展。
3. 逐步改变土壤微生物群落的结构环境污染也会导致优势种和非优势种微生物的数量发生变化,从而改变其群落结构。
不同污染物质会对不同微生物群落产生不同影响,因而土壤微生物群落结构变化的模式也比较复杂,可以是单一因素的影响,也可以是多种因素影响的结果。
二、环境污染对土壤微生物群落多样性的影响机制环境污染对土壤微生物群落多样性的影响机制主要有以下几个方面:1. 毒性作用环境污染物质中的有毒物质会直接杀死或破坏土壤微生物群落,从而改变了其多样性和结构。
土壤微生物多样性
土壤微生物多样性的主要影响因素摘要:土壤微生物是土壤生态系统的主要组成部分,而且不同的土壤具有不同的土壤微生物群落。
影响土壤微生物多样性的因素很多,主要可以分为自然因素和人为因素。
本文将从土壤微生物多样性的影响因素的两个方面阐述目前国内外土壤微生物多样性的研究现状。
关键词:土壤微生物;微生物多样性;影响因素土壤微生物系统作为稳定生态系统,是保证动植物生存、农业健康、持续发展的基础⑴。
在一定程度上地球生态系统的变化与土壤微生物群落的变化密切相关。
研究土壤微生物多样性的变化情况对评价生态系统、维护生态平衡有着十分重要的意义,因此土壤多样性的研究得到了广泛学者的关注。
影响土壤微生物群落的结构组成和多样性的因素可大体分成自然因素和人为因素两大类。
自然因素包括土壤类型、温度、水分、植被等;人为因素包括土壤的耕作方式、农药的施用、施肥的施用等。
本文将分别对几种有代表性的土壤微生物多样性影响因素加以阐述。
1•自然因素1.1 土壤类型地球上土壤类型是多种多样的,不同土壤类型中的微生物群落结构及组成也是千差万别的。
目前来许多的研究都表明土壤类型是土壤微生物群落结构的主要影响因素之一。
例如:Gelsomino等⑵通过比较不同地理位置的16种土壤微生物DGGE图谱发现土壤类型是决定土壤微生物群落结构的主要因素。
杨超等⑻ 研究了我国皖南烟区四种不同植烟土壤类型在烟叶生长期内的微生物种类、数量变化情况。
其结果表明了在不同的土壤环境下土壤微生物的数量和土壤养分含量呈正相关关系。
这同时也说明了土壤类型在土壤微生物多样性方面具有一定的影响力。
1.2植被情况生态系统中的植被可以通过影响土壤的含水量、通气性、温度、pH值等因素从而改变土壤的微生物组成结构。
Waid认为植被的类型、数量和化学组成可能是土壤生物多样性变化的主要推进力量⑷。
通过对美国北部泥炭地生态系统中土壤微生物活性和功能类群组成的研究,Melany等发现植被类型影响土壤微生物活性及功能类群[5]。
生态环境对土壤微生物多样性和功能的影响
生态环境对土壤微生物多样性和功能的影响土壤微生物是生态系统中具有重要功能的生物群体,与土壤质量、植被类型等密切相关。
这些微生物对土壤营养循环和有机物分解贡献重大,在保持生态平衡、促进植物生长等方面都起着至关重要的作用。
而生态环境作为一个复杂的系统,直接或间接地影响了土壤微生物的多样性和功能。
气候变化全球气候变化是当今人类普遍关注的问题,它的影响不仅体现在大气环境中,也会直接影响到土地和微生物。
气候变暖导致土壤温度升高,这意味着土壤微生物活动加快,其代谢率也会大幅度提高。
同时,气候变化还造成降雨量和蒸发量的改变,这些因素会影响土壤水分和盐分含量,从而影响微生物的生长和代谢。
除了这些直接的影响,气候变化还会引起雪淀积、冰川融化等影响,这会改变土壤水和氧气的平衡,对土壤微生物的多样性和功能带来更加复杂和微妙的影响。
土地利用土地利用方式是人类活动对土地的直接干预,也是影响土壤微生物多样性和功能的直接因素之一。
大规模的土地耕作会导致土壤流失和腐蚀,对土壤的越轨利用也会激发一系列链式反应,直接影响土壤微生物的多样性和生态系统稳定性。
随着土地开发速度的加快,生物多样性逐渐减少,这对土壤微生物的功能有着很大的影响。
生物多样性的降低会直接导致微生物的物种损失和群落重组,从而导致生态系统的不可逆转性。
污染物人类活动所引入的污染物也是影响土壤微生物多样性和功能的重要因素之一,污染物对微生物产生直接或间接的毒害作用,影响其生长和繁殖。
同时,污染物还会改变土壤的化学组成,减少微生物的营养来源,从而影响其功能。
除了污染物本身带来的影响外,由于污染物寿命长、渗透速度慢,它们经过一段时间后依然会对土壤中的微生物和生态系统产生影响,污染物对土壤微生物多样性和功能的影响是不可逆转的。
生态保护为了减少人类活动对土壤微生物多样性和功能的影响,需要采取一系列生态保护措施。
首先,应该加强环境监管和污染物减排,控制人类活动对土壤的干预,尽可能地减少污染物的排放和土壤流失和腐蚀。
08732_土壤微生物多样性(二)
引言:土壤微生物多样性是指土壤中各种微生物种类的数量和种类丰富度,是土壤生态系统稳定性和功能性的重要指标之一。
在上一篇文章中,我们已经介绍了土壤微生物多样性的基本概念和影响因素。
本文将继续深入探讨土壤微生物多样性的内容,重点从土壤微生物的功能、影响因素和保护措施等方面展开阐述。
正文:一、土壤微生物的功能1.分解有机物质:土壤微生物能够分解有机物质,将复杂的有机物分解为简单的无机物,释放出养分供植物吸收利用。
这一功能对于土壤的养分循环和植物生长具有重要意义。
2.益生作用:土壤微生物通过与植物根系形成共生关系,促进植物生长和养分吸收。
例如,根际微生物可以分泌植物生长激素,提高植物的抗病能力,还可以抑制土壤病原微生物的生长。
3.有害物质降解:土壤微生物具有降解有害物质的能力,包括农药、重金属和有机污染物等。
通过微生物的降解作用,可以减少这些有害物质对环境和生物的危害。
4.促进土壤结构形成:土壤微生物通过分泌胶体物质和胞外多糖等物质,促进土壤颗粒的团聚,改善土壤结构,提高土壤的保水保肥能力。
5.维持土壤生态系统稳定性:土壤微生物在土壤生态系统中扮演着重要角色,参与土壤有机质的分解和循环、土壤呼吸等过程,对土壤生态系统的稳定性和功能性具有重要影响。
二、影响土壤微生物多样性的因素1.土壤pH值:土壤pH值是影响土壤微生物多样性的重要因素之一。
不同微生物对pH值的适应性不同,酸性土壤更适合酸性菌株的繁殖,碱性土壤则更适合碱性菌株的繁殖。
2.土壤水分:土壤水分对土壤微生物多样性的影响很大。
适度的水分有利于微生物的繁殖和活动,但过度湿润或干旱都会对微生物的生存产生不利影响。
3.土壤温度:土壤温度也是影响土壤微生物多样性的重要因素。
不同微生物对温度的适应性不同,高温或低温都会抑制微生物的繁殖和活动。
4.土壤养分:土壤养分是维持土壤微生物多样性的重要条件之一。
适量的养分有利于微生物的生存和繁殖,但过量的养分也会导致某些微生物的优势种群的生长,从而影响微生物多样性。
土壤微生物多样性及其影响因素
缘乞科枚Journal of Green Science and Technology2021年4月第23卷第8期土壤微生物多样性及其影响因素王佩瑶,张璇,袁文娟,马文平,王欣丽(临沂大学资源环境学院,山东临沂276005)摘要:土壤微生物多样性是指土壤微生物在自然界中的种类多样性,包括功能多样性、遗传多样性、物种多样性。
通过对已有的研究成果进行总结归纳,综述了彩响土壤微生物多样性的因素,围绕土壤水分、土壤温度、土壤pH值、土壤覆盖植被类型、种植制度、施肥等方面对土壤微生物多样性彩响因素进行了探讨。
由于土壤微生物多样性对土壤生态系统以及农业生产有显著影响,因此,对土壤微生物多样性的研究至关重要。
为此,主要从土壤微生物多样性出发,分析了影响土壤微生物多样性的因素。
关键词:土壤微生物;影响因素;种植制度;植被中图分类号:S154.3文献标识码:A文章编号:1674-9944(2021)08-0163-021土壤微生物多样性土壤微生物参与土壤生态系统的能量流动和养分循环,影响生物的地球化学循环过程,其对土壤质量的影响越来越受到重视,了解土壤微生物多样性对生态系统的恢复和可持续性越来越重要。
它们对土壤结构形成、有机质分解、毒素去除以及碳、氮、磷和硫的生物地球化学循环都有重要贡献。
土壤中微生物多样性程度对影响农业土壤环境和土壤质量至关重要。
根据研究调查显示,农田土1g干土中就有数万细菌种类,微生物个体数可达10亿个。
土壤拥有非常复杂的环境体系,其不同理化性质决定了微生物具有物种上、功能上、遗传上的多样性。
1.1物种多样性在人类研究土壤微生物过程中,在土壤中发现成千上万的微生物,如细菌、真菌、古菌、病毒等。
而在细菌类群中有紫色光合细菌、绿硫细菌、无硫绿细菌、蓝细菌、浮霉状菌属等。
有些土壤中的微生物可以进行光合作用,以帮助植物更好的生长和繁殖。
由于人类研究方法以及设备的局限性,对土壤微生物的物种多样性研究还只是冰山一角,在土壤微生物中还有更多物种去探索发现。
植物生长对土壤微生物多样性的影响与调控
植物生长对土壤微生物多样性的影响与调控土壤微生物是土壤中非常重要的一部分。
它们包括细菌、真菌、放线菌和原生动物等微生物,生活在土壤中的各个层次,与植物紧密相关。
土壤微生物多样性对于土壤健康和生态系统的正常功能具有重要影响。
本文将探讨植物生长对土壤微生物多样性的影响,并介绍一些调控土壤微生物多样性的方法。
首先,植物生长对土壤微生物多样性具有显著影响。
植物根系分泌的根系物质(如根黏质和植物根际物质)可以为土壤微生物提供丰富的营养资源,并提供生活空间。
根系物质中的碳水化合物、氨基酸和有机酸等物质可以为土壤微生物提供能量和碳源,并促进微生物活动。
此外,植物根系物质中的一些化合物还可以选择性地促进或抑制土壤中的某些微生物,导致土壤微生物群落结构和多样性的变化。
植物根系还能分泌一些根际物质,如激素和生长调节物质,对土壤微生物群落产生影响。
其次,调控土壤微生物多样性可以提高土壤生态功能和植物生长。
多样性的土壤微生物群落在供给植物养分、提高土壤质量和抵抗土壤病害方面具有重要作用。
多样性的土壤微生物群落可以提供多种养分供给植物,促进植物的生长和发育。
此外,多样性的土壤微生物群落可以提高土壤质量,促进土壤结构的形成和维持,增强土壤团聚体的稳定性,并改善土壤物理性质。
同时,多样性的土壤微生物群落对抗土壤病原菌也具有重要作用。
一些土壤微生物可以产生抗生素和抗真菌物质,抑制土壤病原菌的生长,起到生物防治的作用。
调控土壤微生物多样性的方法多种多样。
首先,选择适宜的植物种类和品种是重要的。
不同的植物种类和品种对土壤微生物群落的影响是不同的。
选择根系分泌丰富的植物和植物根际物质具有促进土壤微生物多样性的作用。
其次,合理施用有机肥料和农业草地转换也是调控土壤微生物多样性的有效手段。
有机肥料富含有机物质,可以为土壤微生物提供营养和生长环境。
农业草地转换可以改变土壤微生物群落结构,增加微生物的多样性,提高土壤质量。
此外,合理的灌溉和土壤保持措施也是调控土壤微生物多样性的重要方式。
影响土壤微生物多样性和功能的环境因素及其调控机制
影响土壤微生物多样性和功能的环境因素及其调控机制土壤微生物是土壤生态系统中最丰富、最重要的组成部分之一,对土壤生产力、物质循环和环境质量等方面具有极为重要的作用。
土壤微生物多样性和功能是影响土壤质量和生产力的关键因素之一。
随着环境变化和人类活动的不断扩大,土壤微生物受到的影响也越来越大,对土壤微生物的调控机制也越来越重要。
本文将从环境因素的角度出发,探讨影响土壤微生物多样性和功能的环境因素及其调控机制。
一、酸碱度土壤酸碱度是影响土壤微生物多样性和功能的重要环境因素之一。
一般情况下,酸性土壤微生物数量较少,活性也较低,而碱性土壤微生物数量和活性都较高。
这是因为土壤酸碱度会影响土壤中微生物的生长和代谢,从而影响其多样性和功能。
此外,不同种类的土壤微生物对酸碱度的适应能力也是不同的,有些微生物较适应酸性环境,而有些微生物则较适应碱性环境。
因此,研究土壤酸碱度对土壤微生物多样性和功能的影响,有助于更好地理解其生态功能和作用机制。
二、温度土壤温度是另一个影响土壤微生物多样性和功能的重要环境因素。
土壤中微生物数量和活性的变化与土壤温度密切相关。
温度越高,土壤中微生物的数量和代谢速率都会增加,这会促进微生物的繁殖和生长。
但是,当温度超过一定范围时,微生物活性会逐渐降低,可以说温度是一个双刃剑。
此外,不同类别的土壤微生物对温度的适应范围也存在差异,一些微生物比较耐受低温,有些微生物则比较耐受高温。
因此,研究土壤温度对土壤微生物的影响,对于揭示微生物在不同气候条件下的分布规律和适应机制具有重要的意义。
三、水分水分是影响土壤微生物多样性和功能的另一个重要环境因素。
水分条件对土壤微生物生存和代谢都会产生重要影响。
过度干燥的土壤中,微生物数量和种类会极度减少,同时微生物的生殖能力和代谢活跃度也会受到很大限制。
而过度潮湿的土壤中,微生物繁殖会增加,但代谢活跃性则会受到限制。
因此,维持适宜的水分条件是维护土壤微生物多样性和功能的关键。
气候变化对农田土壤微生物多样性的影响
气候变化对农田土壤微生物多样性的影响近年来,全球范围内的气候变化已经成为一个热门话题。
气候变化不仅对大气环境和生物多样性产生影响,还对农业领域产生重大影响。
其中,气候变化对农田土壤微生物多样性的影响备受关注。
首先,气候变化会导致温度和湿度的变化,从而影响土壤微生物的生存环境。
例如,气温升高会加速土壤中有机质的分解过程,使土壤中的微生物更加活跃。
然而,当气温升高过快时,会导致土壤中微生物数量的减少,进而影响土壤的肥力和农作物产量。
湿度的变化也会对土壤微生物的多样性产生影响。
湿度的增加会导致土壤中的氧气流失增加,从而使一些氧气依赖性微生物数量减少。
相反,湿度的减少则会导致一些喜湿微生物的数量下降。
因此,气候变化对土壤微生物的多样性产生直接的影响。
其次,气候变化还会对土壤中的物质循环和养分利用产生影响,从而进一步影响土壤微生物的多样性。
气候变化导致降雨量和干旱事件的频率和强度发生变化,这直接影响土壤中有机质的分解和养分的迁移。
微生物是土壤养分循环的关键参与者,它们通过分解有机物质和与植物根系共生来释放养分。
因此,气候变化对土壤微生物的活动水平和功能产生直接影响,进而影响土壤健康和农作物生长。
此外,气候变化还会改变农田管理措施,进而对土壤微生物的多样性产生影响。
随着气温升高和干旱事件的增加,农民可能会改变耕作方式和灌溉方式,以适应气候变化的要求。
这些管理措施的改变可能会对土壤微生物群落结构和功能带来不可逆转的影响。
例如,灌溉水的改变可能导致土壤中的盐分积累,从而影响一些盐耐受微生物的数量和类型。
因此,我们应当对农田管理措施与土壤微生物多样性之间的关系进行深入研究,以制定更加科学合理的管理策略。
综上所述,气候变化对农田土壤微生物多样性产生深远影响。
温度、湿度的变化,物质循环和养分利用的改变,以及农田管理措施的变化,都会对土壤微生物的多样性和生态功能产生直接影响。
在应对气候变化的背景下,我们应该认识到土壤微生物多样性的重要性,并通过科学合理的管理措施来保护和维护土壤生态系统的健康。
土壤微生物多样性及其植物生理效应
土壤微生物多样性及其植物生理效应土壤是支撑农作物生长和发展的物质基础,它包含着一系列的有机和无机物质以及丰富的生物群落。
其中微生物是重要的组成部分之一,它们对土壤的物理、化学和生物特性有着重要的影响。
在微生物群落中,微生物多样性是一个关键指标,它与土壤性质和生态系统稳定性密切相关。
本文将介绍土壤微生物多样性的概念、影响因素、评价方法以及其对植物生理的效应。
一、土壤微生物多样性的概念土壤微生物多样性通常指微生物群落的物种丰富度和多样性。
微生物群落是由一系列微生物组成的,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和病毒等,它们共同构成了丰富而复杂的微生物网络。
微生物多样性的丰富度和多样性不仅反映了微生物群落的结构,也影响着微生物在土壤生态系统中的功能。
二、影响土壤微生物多样性的因素1. 土壤性质:土壤温度、湿度、pH值、有机质含量以及其它环境因素都会影响微生物适应土壤生境和群落构成。
2. 植物根系分泌物:植物通过根系释放出一系列物质,如糖类、有机酸等化合物,这些物质能够吸引或抑制微生物群落,从而影响微生物多样性的丰富度和群落结构。
3. 微生物间相互作用:不同物种之间相互作用可能会影响其在土壤中的存活和繁殖能力,进而影响微生物多样性的丰富度和群落结构。
4. 外界扰动:如化学物质的污染、土地利用类型的改变等因素都能够对微生物多样性产生直接或间接的影响。
三、评价土壤微生物多样性的方法微生物多样性的评价方法通常分为三类:物种多样性指数、功能多样性指数和稳态指数。
1. 物种多样性指数:包括Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数等。
这些指数主要是基于物种丰富度、均匀度和特异度等方面的衡量。
2. 功能多样性指数:包括代表性功能群的丰富度与均匀度。
它主要通过对微生物的功能特性进行分析,来评价微生物多样性的变化。
3. 稳态指数:通过监测微生物群落的生态系统功能和结构特征来评估微生物多样性的稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
土壤微生物多样性的主要影响因素
作者:汪海静
来源:《北方环境》2011年第02期
摘要:土壤微生物是土壤生态系统的主要组成部分,而且不同的土壤具有不同的土壤微生物群落。
影响土壤微生物多样性的因素很多,主要可以分为自然因素和人为因素。
本文将从土壤微生物多样性的影响因素的两个方面阐述目前国内外土壤微生物多样性的研究现状。
关键词:土壤微生物;微生物多样性;影响因素
中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:1007-0370(2011)1,2-0090-02
土壤微生物系统作为稳定生态系统,是保证动植物生存、农业健康、持续发展的基础。
在一定程度上地球生态系统的变化与土壤微生物群落的变化密切相关。
研究土壤微生物多样性的变化情况对评价生态系统、维护生态平衡有着十分重要的意义,因此土壤多样性的研究得到了广泛学者的关注。
影响土壤微生物群落的结构组成和多样性的因素可大体分成自然因素和人为因素两大类。
自然因素包括土壤类型、温度、水分、植被等;人为因素包括土壤的耕作方式、农药的施用、施肥的施用等。
本文将分别对几种有代表性的土壤微生物多样性影响因素加以阐述。
1、自然因素
1.1土壤类型
地球上土壤类型是多种多样的,不同土壤类型中的微生物群落结构及组成也是千差万别的。
目前来许多的研究都表明土壤类型是土壤微生物群落结构的主要影响因素之一。
例如:Gelsomino等通过比较不同地理位置的16种土壤微生物DGGE图谱发现土壤类型是决定土壤微生物群落结构的主要因素。
杨超等研究了我国皖南烟区四种不同植烟土壤类型在烟叶生长期内的微生物种类、数量变化情况。
其结果表明了在不同的土壤环境下土壤微生物的数量和土壤养分含量呈正相关关系。
这同时也说明了土壤类型在土壤微生物多样性方面具有一定的影响力。
1.2植被情况
生态系统中的植被可以通过影响土壤的含水量、通气性、温度、pH值等因素从而改变土壤的微生物组成结构。
Waid认为植被的类型、数量和化学组成可能是土壤生物多样性变化的主要推进力量。
通过对美国北部泥炭地生态系统中土壤微生物活性和功能类群组成的研究,Melany等发现植被类型影响土壤微生物活性及功能类群。
韩芳等对我国内蒙古三种不同植被类型的土壤微生物类群和多样性指数、丰富度、均匀度等进行了研究。
结果表明,草地上土壤微生物类群多于灌木和乔木,并且土壤微生物类群的多少和土壤微生物多样性具有一定的正相关性。
目前应用新的研究方法都表明植物的多样性与根际土壤微生物有关。
应用Biolog法、
16SrRNA分析、PCR-DGGE等方法开展的研究都证明不同植被类型、同一植物不同基因型间、同一基因型不同发育阶段的根际土壤微生物多样性均有不同。
通过这些研究可以说明植物的根际土壤微生物多样性有时间和空间性,不仅随着植物类型的改变而改变,还随着植物的生长发育过程而变化。
总体来说,植物可以影响微生物群落结构,植被通过影响土壤环境,从而影响土壤微生物群落结构和多样性。
土壤微生物多样性与土壤上的植物群落多样性呈正相关。
因此,植物与土壤微生物群落之间的是一个长期综合形成的结果。
1.3气候类型
由于不同的气候类型形成了复杂的自然条件从而影响了土壤微生物的生态分布。
其中温度和水分对土壤微生物多样性的影响存在交互性,具有协同效应。
这样我们可以用季节来表示不同温度和水分对土壤微生物多样性的影响情况。
通过应用Biolog法Liu等对美国新墨西哥州北部的沙漠牧场中的土壤微生物功能多样性的进行了研究,结果说明多样性在夏季最高,春季最低。
陈珊等人也对东北羊草草原微生物生物量的进行了季节性的分析,表明随着温度的升高,湿度加大,微生物生物量增加,8月中旬左右达到最高峰。
另外,土壤微生物的季节性变化还受到干湿条件的影响。
土壤渍水或干旱都会引起土壤微生物数量的变化。
Joshua等研究了桦树凋落物分解过程中湿度对微生物活性和群落结构的影响,发现干燥可以导致微生物量减少,微生物群落结构发生变化,特别是潮湿和干燥的时间长短对土壤微生物影响很大。
2、人为因素
2.1土地利用方式
不同土地利用方式对土壤的理化性质具有一定程度的影响而引起土壤结构的变化,进而影响土壤肥力、土壤微生物量及土壤微生物多样性等指标。
姚槐应等用磷酸酯脂肪酸法和碳素利用两种方法对八种红壤的微生物群落的功能多样性和结构多样性进行了研究,结果均表明土地利用方式可以显著影响微生物的多样性。
但是通过对六种土地利用方式下的土壤微生物数量与肥力关系研究,章家恩等发现土壤微生物量多少和土壤微生物多样性指数变化并不一致。
这个方面有待今后更进一步的研究发现。
2.2耕作方式
同样的耕作方式也可以可显著的改变土壤理化性质而引起土壤结构变化,进而影响土壤微生物群落多样性变化。
在这个方面也有许多学者进行了研究。
例如:Lupwayi等研究了耕作方式对土壤微生物多样性的影响时发现,对于偏酸、有机质较低的土壤,传统耕作可以降低土壤微生物多样性;而对中性、有机质丰富的土壤,耕作方式并没有显著的影响。
Schutter and Dick研究表明:传统的精细耕作方法使得土壤细菌在不同粒径的土壤团聚体颗粒中的多样性没有差异。
翻耕使得土壤微生物多样性没有出现明显变化。
再有,有学者指出土壤耕作可能造成土壤结构的恶化,降低底物丰度和均匀度,对土壤微生物动力学有负面影响,从而显著(P
2.3种植制度
许多研究表明种植制度同样对土壤微生物多样性具有一定的影响。
其中连作使土壤微生物区系发生变化,各类微生物数量增加,以真菌、硝化细菌、反硝化细菌数量明显增加。
轮作则可能比栽培单一作物更有利于维持土壤微生物的多样性,并可抑制在单一作物的系统中易繁衍的有害微生物,从而可以提高农作物产量。
通过实验吴凤芝等发现连作的土壤对黄瓜生长发育产生抑制作用,土壤灭菌后则可以显著减轻或消除这种抑制作用。
这个研究说明种植制度可以通过改变土壤中的微生物群落而影响作物的生长情况。
同样的尹睿等研究了嘉兴市三种类型水稻土在由稻-麦(油)轮作改作露地一些情况后也发现土壤微生物数量发生了改变。
2.4农药
除草剂、杀菌剂、杀虫剂等农药和土壤中其它的物质一样能够被土壤中的微生物或其分泌的酶降解,从而刺激或抑制了土壤中微生物的活性,引起土壤微生物多样性的变化。
Novka等研究发现除草剂与土壤微生物量呈负相关性,尤其是在水热条件不好的情况下,增加除草剂的量和多次使用会使土壤微生物量减少,从而使土壤微生物群落结构发生改变。
罗海峰等通过实验发现在农田土壤施用不同浓度的乙草胺后,可培养的异养细菌的多样性和细菌物种多样性均降低。
Sigler和Turco对杀菌剂百菌清在草坪、森林和农业土壤上的应用进行研究,结果表明百菌清使土壤细菌和真菌的群落结构都发生了改变。
还有一些研究表明,在经过杀虫剂处理过的土壤中,土壤微生物的数量和优势种群没有显著变化,但是微生物对底物的利用速率却有所增高。
这些研究成果都说明了农药这个作为土壤的外来物质对土壤微生物多样性具有一定程度的影响。
2.5施肥
化肥的施用不仅直接影响土壤化学成分变化,引起土壤微生物活性的变化而引起土壤微生物群落结构改变,同时,化肥还能改变土壤的物理性状,影响土壤上植被的生长,从而间接的影响土壤微生物群落结构。
李东坡等以东北地区黑土为研究对象,对玉米生长季土壤微生物生物量碳进行动态研究,结果发现施用有机肥的土壤,其微生物生物量碳显著高于施用化肥和不施肥的土壤。
李秀英等研究潮褐土时发现长期单施一种化肥与长期不施肥比较,土壤中微生物数量有一定程度的增加,其中氨化细菌、硝化细菌这些菌群数量增加幅度较大。
Sarathchandra等研究发现,施用尿素后土壤微生物功能多样性显著降低,但施用磷肥对土壤微生物群落多样性并无显著影响。
总之,施肥对土壤微生物多样性影响可能与肥料的种类、施用方式等很多因素有关,情况比较复杂。
3、总结
由于人类对自然环境、自然资源的过度开发和利用,使得地球上数以万计的物种消失或濒临灭绝,自然生境遭受了严重破坏,生物多样性逐渐丧失,生态系统稳定性逐渐减弱,资源日益枯竭,这些情况最终将威胁到人类自身的可持续发展,因此,保护生物多样性、维持全球生态系统的稳定性已成为全球人民的共同目标。
其中,土壤微生物与全球生物化学循环、全球生态系统的稳定有着十分密切的关系。
通过研究土壤微生物多样性的影响因素可了解土壤微生物和土壤环境条件的改变及人类对土壤的利用之间联系,为农业的可持续发展的研究和土壤生态环境的保护提供理论依据。