第十六章 土壤生物
第一节 土壤生物多样性
一、土壤生物类型的多样性
（一）后生动物 (metazoa)
后生动物由小的土居性的多细胞动物，主要包括线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、
环节动物、蜘蛛和昆虫等混合组成。
（二）原生动物 (protozoa)
原生动物为单细胞真核生物，简称原虫。原生动物在土壤中的作用有：1调节细菌数量；2增进某些土壤的生物活性；
3参与土壤植物残体的分解。
（三）微生物 (microbe)
土壤中微生物分布广、数量大、种类多，是土壤生物中最活跃的部分。它们参与土壤有机质分解，腐殖质合成，养
分转化和推动土壤的发育和形成。
1 公斤土壤可含 5 亿个细菌， 100 亿个放线菌和近 10 亿个真菌， 5 亿个微小动物。
二、土壤微生物种群的多样性
（一）原核微生物 (procaryotes)
1 、古细菌 (archaea)
2 、细菌 (bacteria)
（ 1 ）节杆菌属（ arthrobacter ）
（ 2 ）芽孢杆菌属（ bacillus ）
（ 3 ）假单胞菌属（ pseudomonas ）
（ 4 ）土壤杆菌属（ agrobacterium ）
（ 5 ）产碱杆菌属（ alcaligenes ）
（ 6 ）黄杆菌属（ flavobacterium ）
3 、放线菌 (actinomyces)
4 、蓝细菌（ cyanobacterium ）是光合微生物，行光能无机营养，过去称为蓝（绿）藻，由于原核特征现改称为蓝细
菌，与真核藻类区分开来。
5 、粘细菌 (myxomycota)
（二）真核微生物 (eukaryotic microorganisms)
1 、真菌 (eumycota)
2 、藻类 (alga)
3 、地衣 (lichens)
（三）非细胞型生物即分子生物 — 病毒 (virus)
三、土壤微生物营养类型的多样性
根据微生物对营养和能源的要求，一般可将其分为四大类型。
（一）化能有机营养 (chemoorganotrophy) 型
化能有机营养型又称为化能异养型，需要有机化合物作为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得能量。
（二）化能无机营养 (chemolithotrophy) 型
化能无机营养型又称化能自养型，以 co 2 作为碳源，从氧化无机化合物中取得能量。
（三）光能有机营养 (photoorganotrophy) 型
光能有机营养型又称光能异养型，其能源来自光，但需要有机化合物作为供氢体以还原 co 2 ，并合成细胞物质。
（四）光能无机营养 (photolithotrophy) 型
光能无机营养型又称光能自养型，利用光能进行光合作用，以无机物作供氢体以还原 co 2 , 合成细胞物质。
四、土壤微生物呼吸类型的多样性
(一)好氧性微生物的有氧呼吸 (aerobic respiration)
土壤中大多数细菌如芽孢杆菌、假单胞菌、根瘤菌、固氮菌、硝酸化细菌、硫化细菌等以及霉菌、放线菌、藻类和原
生动物等属好氧性微生物。
(二)厌氧性微生物的无氧呼吸 (anaerobic respiration)
厌氧性微生物如梭菌、产甲烷细菌和脱硫弧菌等，在缺氧的环境中生长发育，进行不需氧的呼吸过程，基质的氧化不
彻底，产生一些比基质更为还原的终产物，释放的能量也少。
（三）兼厌氧性微生物兼性呼吸
兼厌氧性微生物能在有氧和无氧环境中生长发育，但在两种环境中呼吸产物不同。典型的例子就是酵母菌和大肠杆菌。
第二节 影响土壤微生物活性的环境因素
一、温度
温度是影响微生物生长和代谢最重要的环境因素。微生物生长需要一定的温度，温度超出最低和最高限度时，即停止
生长或死亡。
二、水分及其有效性
水是微生物细胞生命活动的基本条件之一。水分对微生物的影响不仅决定它的含量，更重要决定水的有效性。水分的
微生物有效性，用水的活度（ a ）表示。
三、 ph
大多数细菌、藻类和原生动物的最适宜的 ph 值为 65 ～ 75 ，在 ph40 ～ 100 也可以生长。
四、氧气和 eh 值
通气状况或氧化还原电位（ eh 值）的高低对微生物生长有一定影响。 因此，结构良好、通气的旱作土壤中有较丰富
的好氧性微生物生长发育。
五、生物因素
1 、土壤中微生物按照来源不同可分为：土居性 ( 土生土长的 ) 和客居性 ( 外来的 ) 两种类型。
2 、土居性微生物 (edaphon) 由于长期生活在土壤中，对土壤环境有较强的适应性，当土壤环境变恶劣时，能存活下
来，环境好转时又重新繁殖。
六、土壤管理措施
（一）土壤耕作 (soil tillage)
常规耕作、覆盖减耕和免耕 (zero tillage) 等耕作措施对土壤微生物的影响程度是不同的。
（二）杀生剂和其他化学制剂 (chemicals)
大田施用的除草剂 (herbicide) 和叶面杀虫剂 (insecticide) 的剂量很少会使土壤达到足以直接伤害土壤微生物。
第三节 土壤微生物区系的发生和分布
一、不同类型土壤中微生物的数量和分布
不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大差异。
一般来说，我国不同土壤微生物总数，呈如下变化趋势：黑钙土 ＞ 棕壤 ＞ 灰壤 ＞ 水稻土 ＞ 砖红壤
二、土壤剖面中微生物的数量和分布
在土壤的不同层次中，由于水分、养分、通气、温度、 ph 等因素的差异及不同微生物的特异性，致使微生物在土壤
剖面中的分布不均。
一般来说，表土层微生物数量最多，随层次加深，数量减少。
三、土壤团聚体中微生物的分布
各种团聚体 (cluster) 是微生物在土壤中生活的微环境。团聚体内外的条件不同，微生物的分布也不一样。
四、微生物与植物根的联合
（一）根圈微生物 (rhizosphere microorganisms)
（二）菌根 (mycorrhiza)
（三）共生固氮 (symbiotic nitrogen fixation)
（四）联合固氮 (associative nitrogen fixation)
第四节 土壤生物活性及表征
一、土壤酶
( 一 ) 土壤酶种类和功能 p61-63
( 二 ) 酶在土壤中存在状态及特性
( 三 ) 环境条件对土壤酶活性 (soil enzyme activity) 的影响
1 、土壤物理性质 (soil physical properties) 的影响
2 、土壤化学性质 (soil chemical property) 的影响
3 、耕作管理的影响
二、生物活性物质
植物激素 (phytohormone)
植物毒素 (phytotoxicant)
维生素和氨基酸 (vitamin and amion acid)
多糖 (polysaccharide)