?土壤中有哪些微生物？土壤微生物在生態系統中的作用
土壤微生物是土壤中一切肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱，嚴格意義上應包括細菌、古菌、真菌、病毒、原生動物和顯微藻類。其個體微小，一般以微米或毫微米來計算，通常1克土壤中有幾億到幾百億個，其種類和數量隨成土環境及其土層深度的不同而變化。它們在土壤中進行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等過程，促進土壤有機質的分解和養分的轉化。
一、土壤原核微生物
1）細菌
細菌是土壤微生物中分布最廣泛、數量最多的一類，占土壤微生物總數的70%~90%，因為個體小，代謝強，繁殖快，與土壤接觸的表面積大，是土壤中最活躍的因素，對有機殘體的分解起著主要的作用。土壤中存在著各種細菌生理群，其中纖維分解菌、固氮細菌、硝化細菌、亞硝化細菌、硫化細菌、氨化細菌等在土壤碳、氮、硫、磷循環中擔當著重要角色。
2）藍細菌
藍細菌是光合微生物，分布很廣泛，自熱帶到兩極都有，但以熱帶和溫帶較多。淡水、海水和土壤是它們生活的主要場所。在潮濕的土壤和稻田中培養繁殖可作為生物肥料，其中，固氮的種類在熱帶和亞熱帶地區是保持土壤氨素平衡的重要因素。
3）黏細菌
黏細菌在土壤中的數量不多，但在施有機肥的土壤中常見，它是已知的最高級的原核生物，具備形成子實體和黏孢子的形態發生過程。子實體含有許多黏孢子，具有很強的抗旱性、耐溫性，對超聲波、紫外線輻射也有一定抗性，條件合適萌發為營養細胞。因此黏孢子有助于黏細菌在不良環境中，特別在干旱、低溫和貧瘠的土壤中存活。
4）放線菌
放線菌廣泛分布在土壤、堆肥、淤泥、淡水水體等各種自然生境中，其中土壤中數量及種類最多，僅次于細菌。一般農田土壤高于其他土壤。除極少數是寄生型的外，都是腐生型的。其作用主要是分解有機質，對新鮮的纖維素、淀粉、脂肪、木質素、蛋白質等均有分解能力。并且產生抗生素，對其他有害菌能起拮抗作用。高溫型放線菌在堆肥中對其養分轉化起著重要作用。
二、土壤真核微生物
1）真菌
土壤真菌在數量上僅次于細菌和放線菌。我國土壤真菌種類繁多，資源豐富，分布最廣的是青霉屬、曲霉屬、鐮刀霉屬、木霉屬、毛霉屬、根霉屬等。真菌必須從土壤有機物中獲得能量和碳源，大多數是腐生型的，具有降解主要植物成分--纖維素、半纖維素、果膠、淀粉、脂肪以及木質素的能力。部分真菌能侵入植物根部，與高等植物形成共生體稱為菌根。根據菌根的形態結構可分為外生菌根和內生菌根兩類，外生菌根是真菌在根系表面生長的菌絲體成菌套包圍在根部外面，菌套有菌絲向四周土壤中伸展，在這種情況下，植物一般沒有根毛，靠外生菌根為植物吸取水分和養分。內生菌根是真菌菌絲侵入根組織，在皮層及其細胞內發育，但不進入中柱部分，內生菌根不像外生菌根那樣明顯，根的外部形態與未感染的根沒有大的差異。菌根菌能加強植物對土壤養分--氮、磷、硫、鋅等的吸收，特別是磷的吸收。同時，也從植物根部獲得了碳水化合物。此外還可以保護根系免受各類土壤病原菌的感染。
2）藻類
藻類為單細胞或多細胞的真核原生生物。土壤中藻類主要有硅藻、綠藻和黃藻。有很多含有葉綠素，它生長在土壤表層，能進行光合作用，吸收二氧化碳而放出氧氣，有利于其他植物的根部吸收利用，水稻田中的藻類在這方面起著重要的作用。不含葉綠素的藻類，多半生長在土壤的較下層，其作用是分解有機質。
3）原生動物
原生動物細胞結構簡單，數量多，分布廣海洋、各種淡水水體和潮濕土壤都是它們的主要生境，少數寄生于動植物體內外。不同土壤類型和不同地區原生動物的種類和數量有差異，主要有鞭毛蟲和變形蟲等。鞭毛蟲以取食細菌作為食料，可以通過葉綠素制造有機物;變形蟲在酸性土壤上層以動植物的碎屑作為食料，纖毛蟲以細菌和小型的鞭毛蟲為食料。原生動物在土壤中可以調節細菌數量，促進有效養分的轉化，并參與土壤植物殘體的分解。
4）地衣
地衣是真菌和藻類形成的不可分離的共生體。廣泛分布在荒涼的巖石、土壤和其他物體表面，通常是裸露巖石和土壤母質的最早定居者，在土壤發生的早期起重要作用。
5)病毒
病毒是一類超顯微的非細胞生物。每一種病毒只有一種核酸，它們是一種活細胞內的寄生物，凡有生物生存之處，都有其相應的病毒存在。土壤中病毒一般以休眠狀態存在，并且在控制雜草及有害昆蟲的生物防治方面已顯示出良好的應用前景。
三、土壤微生物在生態系統中的作用
土壤微生物（包括細菌、真菌、放線菌、古菌、原生動物和病毒等）是陸地生態系統的核心驅動者，參與物質循環、能量流動和生態平衡維持。它們在以下方面發揮關鍵作用：
1.有機質分解與養分循環
（1）分解有機物質
纖維素、木質素降解：真菌（如木霉Trichoderma）和細菌（如纖維單胞菌Cellulomonas）分泌水解酶，將植物殘體分解為小分子有機物（如糖類、氨基酸）。
腐殖質形成：微生物代謝產物與礦物質結合形成腐殖質，提高土壤肥力。
（2）驅動元素循環
碳循環：
微生物通過呼吸作用釋放CO?（影響全球碳平衡）。
部分碳被固定為微生物生物量（如菌絲）或穩定有機質（如腐殖酸）。
氮循環：
固氮菌（如根瘤菌Rhizobium、固氮螺菌Azospirillum）將大氣氮（N?）轉化為植物可利用的氨（NH?）。
硝化細菌（如Nitrosomonas）將氨氧化為亞硝酸鹽（NO??）和硝酸鹽（NO??）。
反硝化細菌（如Pseudomonas）將硝酸鹽還原為N?O或N?，減少土壤氮流失。
磷、硫循環：
解磷菌（如Bacillus）溶解難溶性磷酸鹽，釋放植物可吸收的磷。
硫氧化細菌（如Thiobacillus）將硫化物轉化為硫酸鹽（SO?2?）。
2.土壤結構與穩定性維持
（1）團聚體形成
微生物分泌多糖、蛋白質等黏結劑（如球囊霉素glomalin），促進土壤顆粒團聚，改善透氣性和保水性。
真菌菌絲網絡（如叢枝菌根真菌AMF）物理纏繞土壤顆粒，增強抗侵蝕能力。
（2）礦物風化
微生物代謝產酸（如檸檬酸、草酸）溶解巖石礦物（如長石、磷灰石），釋放鉀、鈣等養分。
3.植物生長促進與病害調控
（1）植物-微生物共生
菌根真菌（如Glomus）擴展植物根系吸收范圍，提高水分和磷的獲取效率。
根際促生菌（PGPR）（如Pseudomonas、Bacillus）分泌生長激素（IAA）、鐵載體等，刺激植物生長。
（2）生物防治
拮抗作用：某些微生物（如木霉Trichoderma）抑制病原菌（如鐮刀菌Fusarium）生長。
誘導系統抗性（ISR）：微生物激活植物免疫反應，增強抗病性。
4.污染物降解與生態修復
有機污染物分解：
石油烴降解菌（如Pseudomonas putida）分解原油污染。
農藥降解菌（如Arthrobacter）代謝DDT、阿特拉津等。
重金屬鈍化：
微生物通過吸附、沉淀（如硫酸鹽還原菌生成硫化鎘）降低重金屬毒性。
5.氣候調節與溫室氣體排放
甲烷（CH?）代謝：
產甲烷菌（如Methanobacterium）在厭氧環境下產生CH?。
甲烷氧化菌（如Methylococcus）在有氧條件下氧化CH?為CO?。
氧化亞氮（N?O）調控：
反硝化微生物是N?O的主要來源，影響溫室效應。
6.生物多樣性維持
微生物作為食物網基礎，支持土壤動物（如線蟲、蚯蚓）的生存。
微生物群落多樣性越高，生態系統抗干擾能力越強（如抵抗干旱、污染）。
總結
土壤微生物通過分解、轉化、共生、調控等功能，維系著生態系統的生產力與穩定性。保護土壤微生物多樣性（如減少化肥農藥、推廣有機農業）是可持續生態管理的關鍵。
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