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土壤微生物

        土壤微生物是一个丰富的生物资源库,是指生活在土壤中需要借助显微镜才可以观测到的微小生物,包括细胞核构造不完善的原核生物,如细菌、蓝细菌(蓝藻)、放线菌及超显微结构的微生物;具有完善细胞核结构的真核生物,如真菌、藻类(除蓝藻外)、地衣和原生动物等。

        土壤微生物参与土壤的物质转化,对土壤的形成、肥力的演变、植物养分的有效化、降解有毒物质、净化土壤等方面均具有重要的作用。部分微生物(如真菌、放线菌等)可与土壤颗粒形成团聚体;部分微生物(细菌)产生的代谢物可保持土壤的水稳性;但部分微生物(病原菌)会对动植物产生毒害,影响其正常的生长发育。

1.土壤微生物的分类

        根据不同的分类依据将土壤微生物进行不同的分类。按营养方式不同,可分为异养菌和自养菌;按呼吸类型不同,可分为好气微生物和厌气微生物;按适宜生长温度不同,可分为高温菌、中温菌和低温菌;按其对极端条件的适应性不同,可分为嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜盐、嗜压及嗜低营养微生物。

        土壤中以细菌、放线菌和真菌最为常见,其中细菌数量远超过其它微生物,每克干土中的细菌数量为106~107;放线菌次之,每克干土中约含105~106;真菌数量约为每克干土中103~105,但真菌个体较大,因此按照细胞体积和比重计算,其生物量与细菌基本相当。

1细菌

        单细胞,椭圆形或球形、圆柱形或杆形、弧形或螺旋形。细胞成对、成串、成链状或成丝状排列。

        菌体直径通常小于1~2 微米,长度因种类不同而存在差异。细胞构造不完善,无核膜,核质散在细胞质内。细胞壁的主要成分为肽葡聚糖。菌落通常呈圆形或不规则铺展,表面光滑或褶皱,湿润或干燥,有光泽,半透明或不透明,菌体与培养基结合不紧,易被针挑起。一般以分裂方式进行无性繁殖,无特殊繁殖器官,不发生减数分裂。营养方式包括异养或自养。

        土壤细菌种类繁多,如固氮细菌、氨化细菌、纤维分解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌、产甲烷细菌等都能在土壤中发现。细菌在土壤中的分布一般粘附于土壤团粒表面,形成菌落或菌团,也有一部分散于土壤溶液中。

(2)放线菌

        单细胞,呈分枝状菌丝体但不分隔,分气生和基内菌丝体,气生菌丝体顶端形成孢子丝。

         菌丝直径通常小于1~2 微米,细胞构造不完善,无核膜,核质散布在细胞质内。细胞壁的主要成分为肽葡聚糖。菌落通常呈圆形,表面干燥,有不同颜色的粉末状孢子,菌丝紧贴培养基,基内菌丝产生不同色素。一般以无性繁殖为主,孢子丝断裂形成孢子。营养方式为异养。

        土壤放线菌种类繁多,其中主要是链霉菌 ( streptomyces ) ,目前已知的放线菌种大多是分离自土壤。

(3)真菌

        多数为多细胞分枝状菌丝体,有隔或少数无隔,营养菌丝穿入基质获取营养,繁殖菌丝在基质表面形成孢子。

        菌丝直径通常为5~10 微米,具有构造完善的细胞核,核质包裹在核膜内。细胞壁的主要成分为纤维素、几丁质、聚氨基葡糖。菌落表面疏松呈绒毛或棉絮状,具不同颜色的孢子或不同类型的产孢器官。一般以分生孢子或孢囊孢子进行无性繁殖,有性繁殖方式多样,因种类不同而略有不同,可进行减数分裂。营养方式为异养。

        土壤中真菌主要包括藻状菌、子囊菌、担子菌和半知菌类,其中以半知菌类最多。土壤真菌为好氧性微生物,一般分布于土壤表层,深层较少发育。由于其对酸性的耐受性更强,因此在 pH 5.0 左右的土壤中,土壤真菌更具有生长优势。

2.土壤微生物的分布

        土壤微生物的分布与土壤底物的存在相关,土壤的水热状况及理化性质对微生物的分布有直接影响,其改变可引起土壤中微生物群落结构的改变。通常情况下,土壤微生物的垂直分布表现为表层土数量最多,随着深度的不断加深,数量逐渐减少。