土壤微生物学基本原理和应用

根际微生物： 从根冠到成熟区根际微生物的数量快速增加；
需要碳水化合物——有机酸和糖类较多的微生物大 多繁殖于禾本科植物的根区，而要求氨基酸较多的 微生物则繁殖于豆科植物的根区 根际微生物特点：数量多于根外土壤 ，但多样性小于 根外土壤
3、根表的微生物分布
根表的微生物分布是不均匀的，微菌 落形式存在，根尖数量少，很多存在 于根的裂隙中
采取土样时一般要刮开表土2~3cm后采样。
2、植物根际土壤与微生物分布 植物根际土壤的微生物数量高于根外土壤 根际土壤 ——离根5mm以内的土壤rhizosphere soil 根际微生物——rhizobacteria 根/土比（R /S)：
根际微生物数量和根外微生物数量之比 通常为几到几十
为什么？
(b)等氧压线 图示耕地土壤的一个团聚体，在近中心部位为一厌氧带，由 此向外氧气浓度逐渐升高，数字示O2 %。
团聚体表面的主要是好氧的微生物，而且微生物之 间竞争较激烈，数量和组成常有变化。
生活在团聚体内部的微生物主要是厌氧的微生物，而 且数量和组成相当稳定。
以微菌落形式存在。
二、 土壤的异质性与微生物分布的 不均匀性和动态变化
为粉粒和砂粒。 粘粒的理化性质最活泼，同微生物的关系也最密
切。
土壤中粘粒的某些特性
团聚体的微孔与结构
土壤团聚体之间和内部的气体与水分状况的差别也 很大，而且是处于变动状态。
土壤空隙可以完全充满水分或气体，或两者兼而有 之，影响微生物不同类群活跃程度。
由于土壤的结构性，即使在通气较好的表土层中也 存在缺氧部位。
由矿物质、有机质和微生物等固相及气相 和液相组成的土壤，是地球上异质性极明 显的自然体，不但具有层次性差异和复杂 的内部结构，即使在同一层次的不同团聚 休内外微生物的分布也有很大差异，造成 微生物在土壤中分布的不均匀性。
耕作影响下土壤的异质性尤为显著
施入的有机和无机肥料即使充分耕翻也不可能是均匀地分 布在土层的各个部位；
7、适宜的渗透压。
8、土壤能保护微生物不受烈日的曝晒，从而 可使微生物免受各种射线的伤害
第二节 土壤中微生物的分布
一、微生物的分布
1、土壤的剖面结构与微生物的垂直分布
土壤剖面可以划分为O层、A层、B层和C层。 O层为有机质层，耕作土壤没有明显O层，除非在秸秆盖
田的情况下；许多森林土壤中O层即为枯枝落叶层。 A层为淋溶层，它是土表以矿物质为主的一个层次，降水
Scanning electron micrograph of a microcolony of Pseudomonas fluorescens strain WCS365 on tomato root
Confocal scanning microscopy analysis of tomato root colonization by P. fluorescens WCS365 expressing autofluorescent proteins. A mixture of two WCS365 derivatives expressing either cyan fluorescent protein (red cells) or yellow fluorescent protein (green cells) is shown; the overlap of the red and green colours results in yellow.
为什么土壤中存在如此众多的微生物？
1、土壤为微生物提供了良好C,N营养。 微生物生长需要最多的就是C，其次是N 植物的根系分泌物 30-40%的光合产物以分泌物的形式释放到土壤 脱落的根毛、表皮组织 植物的枯枝落叶 植物死亡后的残体 农业生产中——施肥
2、土壤为微生物提供无机盐、微量元素
土壤本身含有各种无机盐，微量元素 农业生产中的施肥，P,K肥等，微肥等
3、土壤满足了微生物对水分的要求
土壤具有保水性，而且微生物比植物对水 分的要求低，植物能生长的土壤，其水分 肯定能满足微生物的要求
4、土壤pＨ值范围5.5－8.5之间，能满足大多 数微生物的要求。 而且微生物的适应Fra Baidu bibliotek广
5、土壤中温度变化小——昼夜，季节性变化小 （相对于大气、水体而言）
6、土壤是不均匀介质，土壤颗粒空隙间 充满着空气-好气微生物；颗粒内部厌氧厌氧微生物
土壤团聚体内外CO2，O2浓度差别很大。
土壤气体中CO2的浓度一般比大气中含量高 1—3个数量级。CO2和O2的浓度的变化受气体 扩散和微生物呼吸作用的影响。当土壤缺氧 时，不但CO2浓度增高，而且N2O、N 2、CH4 和H2S等还原性气体含量也增加。
土壤团聚体内外氧气的分布
（a)图示一个耕地粉砂壤土团聚体氧气浓度随距表面距离的延伸而迅速降 低，至中央部位为一厌氧带；
土壤微生物学基本原理 和应用
第一节、土壤是微生物的大本营
土壤圈是地球系统的组成部分，它处于大气圈、岩石 圈、水圈和生物圈的界面，同其它生物圈交互作用，
是具有生命活动的体系和微生物生活的良好环境。
微生物既是土壤形成过程的作用者，又是土壤的重要 组成部分。
土壤中微生物种类繁多、数量巨大，这是其他它任何 生态系统不可相比的。
和灌溉造成强烈淋溶作用。 B层为淀积层，由上面层次淋洗下来的物质在此大量沉积。
A层和B层加在一起称为土体层 C层可能有钙、镁碳酸盐的累积。 最下面为R层，即疏松母质层或基岩，
因土壤类型不同，层次结构及各层厚度可以有很大差异
表层土中（20~30cm）含量最高，越往下，总的微生物数量越 少，但厌氧微生物数量下层土壤中多 地表土受阳光直接照射，其中微生物含量较低。但藻类在表层。
A mixture of three WCS365 derivatives
主要存在于裂隙
3、土壤团聚体与微生物的分布
土壤包含矿物质、有机质和各种生物，它们相互 结合和作用使土壤具有结构性，特别是土壤团聚 体(团粒)，它是土壤肥沃的重要因素
土壤矿物质颗粒按大小分为砂粒、粉粒和粘粒。 粘粒是直径小0.2 um的矿质颗粒，大的矿质颗粒