土壤污染与微生物生态学

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1、土壤微生物污染生态学研究1土壤微生物土壤微生物与环境土壤重金属污染与微生物土壤有机污染与微生物土壤中有机污染物-重金属复合污染2土壤微生物土壤微生物是由多个种群组成的微生物群落，不同种群之间存在着复杂的关系，在物质循环和能量转化过程中发挥着重要作用。微生物与生物环境间的相互关系也表现出多样性，主要有互生(和平共处，平等互利或一方受益，如自生固氮菌与纤维分解细菌)、共生(相依为命，结成整体，如真菌与蓝细菌共生形成地衣)、寄生(敌对，如各种植物病原菌与宿主植物)、拮抗(相克、敌对，如抗生素产生菌与敏感微生物)和捕食

2、(如原生动物吞食细菌和藻类)等关系。原核微生物古细菌细菌放线菌蓝细菌粘细菌真核微生物真菌藻类地衣非细胞型生物（分子生物）病毒土壤微生物3土壤微生物与环境土壤是微生物生长、繁殖的环境，土壤微生物的活动保证了土壤肥力，从而为农作物的生长提供了各种营养元素；土壤微生物是土壤生态系统的主要分解者，微生物在自身生理代谢的过程中对环境中有毒物质的分解能起到积极的作用。微生物的生理代谢类型之多，是动植物所不及的。微生物有着许多独特的代谢方式，如自养细菌的、不释放氧的光合作用、生物固氮作用、对复杂有机物的生物转化能力化能合成作

3、用、厌氧生活、分解氰、有机农药、多氯联苯等有毒物质的能力，抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力，以及病毒以非细胞形态生存的能力等(Carsten.,etal.,2001)4微生物在利用有机物代谢的过程中能减少污染物的毒性，但是，高浓度的环境污染物却能使微生物的生长发育受到抑制(胡荣桂，1993)因此研究污染物对土壤微生物系统的影响是研究土壤生态系统的一个重要环节。微生物在土壤功能及土壤主要生态过程中直接或间接地起重要作用，包括对动植物残体的分解、养分的储存转化及异源生物的降解等(Dick，

4、1997)。土壤微生物几乎参与土壤中的一切生物化学反应，能够灵敏地反映土壤污染状况及土壤质量健康变化(Brookes，1995；Stenberg，1999)，因此可以用微生物学指标作为对土壤生态功能、土壤污染及环境质量评价的生物标志物。土壤微生物是土壤有机无机复合体的重要组成部分，土壤生理、生化反应的参与者和推动者(薛立等，2005）5土壤微生物本身含有一定数量的N、P、K等营养元素，可看作土壤有效养分的一个活性库，是植物生长可利用养分的重要来源。在农田系统中，土壤有机质发生变化之前，微生物群落对土壤环境变化已

5、经产生可靠、直接的响应（张超兰等，2004）因此，土壤微生物被认为是表征土壤质量变化最敏感最有潜力的指标（孙波等，1997）土壤微生物指标通常包括微生物组成和多样性、微生物生物量、微生物活性等。土壤微生物参数可能是最早用于反映土壤质量的指标，而且是目前应用最多的生物学指标。（Zelles，1999）各种环境污染物正是从这几个方面对微生物产生影响。微生物对环境的指示作用土壤污染物对微生物的影响61、土壤微生物生物量微生物生物量是指土壤有机质中的有生命成分，但不包括大型动物和植物根系。土壤微生物生物量代表着参与调控

6、土壤中能量和养分循环以及有机质转化所对应生物量的数量，而且土壤微生物碳或氮转化速率较快，可以很好地表征土壤总碳或总氮的动态变化，是比较敏感的评价重金属污染程度的生物学指标。（蒋先军等，2000）广义的土壤微生物量包括微生物C(MBC)、微生物N(MBN)、微生物P(MBP)和微生物S(MBS)（何振立，1997）MBC是土壤有机C的灵敏指标因子，反映微生物群落的相对大小，能快速地响应不同土地管理措施的变化。MBC与土壤总有机C相比，活性强，反应迅速，对土壤变化的敏感性强，能有效地指示土壤养分的变化。秸秆和富含有

7、机物质的厩肥对土壤MBN的影响远大于化学肥料，且土壤MBN含量随秸秆施用量增加而增加。土壤MBP的周转速率快，且能释放为活性态P而被视为植物有效P供应的重要来源。其含量变异也很大，与MBC、MBN之间有很好的相关性，并与土壤全P、有机P及有效P含量呈明显正相关性7直接镜检法、ATP分析法、熏蒸培养法、熏蒸提取法、底物诱导呼吸法。但这些方法只能用来反映总土壤微生物生物量，不能反映属或种群水平的微生物生物量（王曙光，侯彦林.2004）磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分，不同类群的微生物能通过不同的生

8、化途径合成不同的PLFA，PLFA分析用于表征土壤中数量上占优势的微生物，其相对量可显示所指示微生物的相对含量，而其总量可被用作指示土壤微生物的生物量（Zelles，1999）。土壤微生物量测定方法8土壤微生物群落的组成与活性在很大程度上决定了生物地球化学循环、土壤有机质的周转及土壤肥力和质量，能早在土壤有机质变化被测定之前对土壤的变化提供可靠的直接证据。土壤微生物3大类群的数量与其发