土壤圈中微生物.ppt

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1、关于土壤圈中的微生物第一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月 土壤微生物参与土壤土壤微生物参与土壤有机质分解有机质分解，腐殖质合成腐殖质合成，养分转化养分转化和推动和推动土壤的发土壤的发育和形成育和形成。第二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤生境特征土壤生境特征土壤的固相成分土壤的固相成分营养物质矿物质和有机质土壤的水分土壤的水分利于微生物的利用土壤的土壤的pH中性或弱碱性土壤的温度土壤的温度一定的保温性土壤的空气土壤的空气决定了土壤中的微生物类群第三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤是微生物生活的大本营土壤是微生物生活的大本营 单体数量最多生物多样性

2、最复杂生物量最大1公斤土壤可含：5亿个微小动物。5亿个细菌，近10亿个真菌 100亿个放线菌土壤微生物土壤微生物第四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月主要作用：主要作用：调节植物生长的养分循环；调节植物生长的养分循环；产生并消耗各种气体，影响全球气候产生并消耗各种气体，影响全球气候 的变化；的变化；分解有机废弃物，分解有机废弃物，是新物种和基因材料的源和库。是新物种和基因材料的源和库。病原微生物。病原微生物。土壤微生物土壤微生物第五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月 在生态系统中，生物按其功能可分为在生态系统中，生物按其功能可分为 生产者和分解者。生产者和分解者。土壤生

3、态系统的特点是土壤生态系统的特点是 1、生产者占的比例很小。生产者占的比例很小。藻藻类类是是土土壤壤中中唯唯一一能能进进行行光光合合作作用用的的生生物物，土土壤壤生生态态系系统中的有机物主要来自于地上部分的植物残体。统中的有机物主要来自于地上部分的植物残体。2、分解者无论在数量和功能上都是十分重要的。分解者无论在数量和功能上都是十分重要的。土壤生态系统及其特征土壤生态系统及其特征第六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月分解者可分为第一消费者以植物残体为食，最先对植物残体分解的动物和微生物；第二消费者包括食肉动物和消耗低等植物的食微植物者；第三消费者以第二消费者为食物的食肉动物。土壤生

4、物广义上应包括土壤微生物、土壤动物和高等植物的根系。土壤生物第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性第七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤生态系统和生物学过程的特征1、在时空上的变异。新鲜底物上的生物 活性的变化 则是随时间的变化而不同的。2、生态系统具有在时空上的等级结构。3、瞬间事件:由于微生物活动的动态变化有时很大，瞬间事件可在机短的时间内影响其活性。如干湿和冻融交替。土壤生物第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性第八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月动物(Fauna)全部异养大型动物：主要食草和食腐性主要食草和食腐性脊椎

5、动物田鼠节肢动物白蚁、甲虫及其幼虫、千足虫环节动物蚯蚓软体动物蜗牛、蛞蝓主要捕食性主要捕食性脊椎动物鼹鼠、蛇节肢动物蜘蛛、中型动物：主要食腐性主要食腐性节肢动物螨、弹尾虫(跳虫)环节动物线蚓主要捕食性主要捕食性螨微型动物：食食腐腐性性、捕捕食食性性、食食真真菌菌、细菌细菌线虫线虫原生动物变形虫、纤毛虫高等植物高等植物：自养自养植物根、根毛、微生物微生物：褐藻、二元体异养异养真菌酵母、霉菌、蘑菇放线菌链霉菌等异养和自养异养和自养细菌好气细菌、厌气细菌蓝细菌蓝细菌主要自养主要自养第九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤生物第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性图4

6、-2 土壤食物网的简化示意图第十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤生物第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性图4-1 土壤生物的主要类群示意图 第十一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第一节 土壤微生物的类型“土著土著”微生物种群：微生物种群：对物质的分解、代谢、转化起对物质的分解、代谢、转化起着极为重要的作用，是化学元素参与生物地球化学着极为重要的作用，是化学元素参与生物地球化学物质循环的重要推动者。物质循环的重要推动者。外来微生物种群：外来微生物种群：几乎不参与土壤生态学上重要的物几乎不参与土壤生态学上重要的物质转化作用。质转化作用。第十二张

7、，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤微生物的种类包括包括细菌细菌、放线菌、真菌放线菌、真菌、藻类和病毒等，还有原生藻类和病毒等，还有原生动物。动物。绝大部分微生物对人是有益的绝大部分微生物对人是有益的有的能分解动植物尸体和排泄物为简单的化合物，供植物吸收；有的能分解动植物尸体和排泄物为简单的化合物，供植物吸收；有的有固氮作用，使土壤肥沃，有利于植物生长；有的有固氮作用，使土壤肥沃，有利于植物生长；有的能产生各种抗生素，如链霉菌；有的能产生各种抗生素，如链霉菌；也有一部分土壤微生物是动植物的病原体。也有一部分土壤微生物是动植物的病原体。第十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年

8、6月土土壤壤生生物物的的主主要要类类群群示示 意意图图第十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月1 1、土壤中的细菌、土壤中的细菌土著细菌土著细菌是土壤中真正的常驻者，如氨是土壤中真正的常驻者，如氨化细菌、硝化细菌、固氮细菌、纤维素分化细菌、硝化细菌、固氮细菌、纤维素分解菌等，异养型，无芽胞、嗜中温解菌等，异养型，无芽胞、嗜中温外来细菌外来细菌人畜粪便、动物尸体、医院废人畜粪便、动物尸体、医院废弃物等污染土壤带入的。如沙门菌、志贺弃物等污染土壤带入的。如沙门菌、志贺菌、霍乱弧菌、大肠杆菌菌、霍乱弧菌、大肠杆菌O157：H7、炭疽、炭疽梭菌、破伤风梭菌、肉毒梭菌等梭菌、破伤风梭菌、肉毒

9、梭菌等第十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月2 2、土壤中的放线菌、土壤中的放线菌肥沃土壤中数目较大肥沃土壤中数目较大异养菌、噬中温异养菌、噬中温常见的有链霉菌属、诺卡菌属、小单孢菌常见的有链霉菌属、诺卡菌属、小单孢菌属和放线菌属。属和放线菌属。第十六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月3 3、土壤中真菌、土壤中真菌主要生活在近地面的土层中，异养型、需氧、中温性生主要生活在近地面的土层中，异养型、需氧、中温性生长长真菌是分解有机物质非常活跃的一类微生物，如腐生真真菌是分解有机物质非常活跃的一类微生物，如腐生真菌参与难降解植物残体组分的分解，如纤维素、半纤维菌参与难降解植

10、物残体组分的分解，如纤维素、半纤维素、木质素等。霉菌可促进土壤腐殖质的形成素、木质素等。霉菌可促进土壤腐殖质的形成土壤中常见的真菌：曲霉属、青霉属、木霉属等土壤中常见的真菌：曲霉属、青霉属、木霉属等第十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月4 4、土壤中的其他微生物、土壤中的其他微生物藻类：藻类：行光合作用，利用土壤中的无机质合成其生行光合作用，利用土壤中的无机质合成其生长需要的有机质长需要的有机质原生动物：原生动物：鞭毛虫、肉足虫、纤毛虫，利用有机质。在鞭毛虫、肉足虫、纤毛虫，利用有机质。在物质转化和调节其他微生物数量方面起重要作用。物质转化和调节其他微生物数量方面起重要作用。病毒

11、（噬菌体）：病毒（噬菌体）：裂解相应的细菌、放线菌及真菌等，裂解相应的细菌、放线菌及真菌等，对某些农作物具有潜在影响。肠道病毒可吸附在土壤对某些农作物具有潜在影响。肠道病毒可吸附在土壤的颗粒上，能存活很长时间并保持其感染性。的颗粒上，能存活很长时间并保持其感染性。第十八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月二、土壤微生物营养类型的多样性根据对营养和能源要求分四大类。1、化能有机营养型，也称化能异养型：2、化能无机营养型，也称化能自养型：3、光能有机营养型：也称光能异养型4、光能无机营养型，也称光能自养型：可进行光合作用 在异养型和自养型之间，光能型和化能型之间都有中间类型存在，且在土壤

12、中可以找到。第十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月异养型自养型化能有机营养型光能有机营养型营养类型营养类型光能无机营养型光能无机营养型第二十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月二二、土壤微生物营养类型的多样性、土壤微生物营养类型的多样性代谢途径代谢途径碳源碳源能量来源能量来源主要微生物主要微生物化能异养型化能异养型*有机物氧化有机化合物绝大多数细菌、几乎绝大多数细菌、几乎全部真菌和原生动物全部真菌和原生动物化能自养型化能自养型*CO2氧化无机化合物少数细菌少数细菌光能异养型光能异养型有机物光能深红红螺菌光能自养型光能自养型CO2光能藻类和光合细菌第二十一张，PPT共一百

13、八十四页，创作于2022年6月化能异养微生物化能异养微生物可进一步划分为：化能异养微生物可进一步划分为：腐生腐生(Saprotrophic)微生物微生物 寄生寄生(Parasitic)微生物微生物 兼性寄生或兼性腐生微生物（即寄生又能营腐生生活）兼性寄生或兼性腐生微生物（即寄生又能营腐生生活）化能异养微生物涵盖绝大部分土壤微生物，包括绝大多数细菌、化能异养微生物涵盖绝大部分土壤微生物，包括绝大多数细菌、几乎全部真菌和原生动物几乎全部真菌和原生动物第二十二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月化能自养微生物化能自养型微生物尽管所占比例不大，但它们在养分化能自养型微生物尽管所占比例不大，但

14、它们在养分的转化中起着至关重要的作用的转化中起着至关重要的作用还原剂氧化剂产物微生物NNH4+O2NO2-亚硝化细菌NO2-O2NO3-硝化细菌有机CNO2-NO3-N2、N2ONO2-反硝化细菌反硝化细菌SH2S、S、S2O32-O2S、SO42-硫细菌有机CSO42-、SO32-、S2O32-、S2-、SH-脱硫弧菌FeFe2+O2Fe3+铁细菌第二十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月二、土壤微生物营养类型的多样性 1、化能有机营养型，也称化能异养型：涵盖绝大部分土壤微生物，包括绝大多数细菌、几乎全部真菌和原生动物涵盖绝大部分土壤微生物，包括绝大多数细菌、几乎全部真菌和原生动

15、物 1）以有机化合物为碳源，并氧化有机化合物获得能量。2）该类型微生物数量、种类最多。3）可分腐生、寄生两类及中间类型 A）腐生：利用无生命有机物，死亡动、植物残体。B）寄生：寄生于其它生物，从寄生中吸收营养，离开寄主不能生长繁殖。C）中间类型：既能腐生又能寄生，称兼性腐生微生物或兼性寄生微生物。第二十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月二、土壤微生物营养类型的多样性 2、化能无机营养型，也称化能自养型：1）以CO2为碳源，从氧化无机物获得能量。2）土壤中数量种类不多，但作用极大。3）可分5个主要类群 A）亚硝酸细菌 NH3NO2-B）硝酸细菌 NO2-NO3-C）硫氧化细菌 H2

16、S S2O32-SO42-D）铁细菌 Fe2+Fe3+E）氢细菌 H2 H2O第二十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第二十六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月二、土壤微生物营养类型的多样性3、光能有机营养型：光能异养型 1）能源来自光，CO2为C源，但需有机物作为供H体。2）例如：紫色非硫细菌中的深红红螺菌（Rhodospirillum rubrum）CO2+CH3CHOH CH3 光能（CH2O）+CH3COCH34、光能无机营养型，也称光能自养型：可进行光合作用 1）光作能源，CO2为碳源，无机物做H供源。2）藻类：光合作用，水做供H体。3）光合作用：绿硫细菌、

17、紫硫细菌利用H2S作供H体。在异养型和自养型之间，光能型和化能型之间都有中间类型存在，且在土壤中可以找到。第二十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月总结：土壤中的微生物根据其对能源和营总结：土壤中的微生物根据其对能源和营养的要求不同可分为四种营养类型养的要求不同可分为四种营养类型光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型异养型大多微生物属化能异养型微生物大多微生物属化能异养型微生物第二十八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月三、土壤微生物呼吸类型的多样性根据对氧的需要程度不同，可分为根据对氧的需要程度不同，可分为专性厌氧、兼性厌

18、氧、微需氧和专性需氧等专性厌氧、兼性厌氧、微需氧和专性需氧等土壤中多数细菌属需氧和兼性厌氧，在氧气充土壤中多数细菌属需氧和兼性厌氧，在氧气充足和缺氧的条件下均能生活足和缺氧的条件下均能生活.真菌属需氧型微生真菌属需氧型微生物，因此土壤深层或潮湿的黏土中真菌数量少。物，因此土壤深层或潮湿的黏土中真菌数量少。第二十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月根据土壤微生物对氧气要求的不同，可分为：根据土壤微生物对氧气要求的不同，可分为：好氧微生物好氧微生物 在在有氧环境有氧环境中生长中生长兼性微生物兼性微生物 在在有氧和无氧环境有氧和无氧环境中均能进行呼吸的土壤微中均能进行呼吸的土壤微生物生物

19、 厌氧微生物厌氧微生物 在在嫌气条件嫌气条件下进行无氧呼吸下进行无氧呼吸第三十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第一节第一节 土壤微生物的分布和类型土壤微生物的分布和类型三、土壤微生物呼吸类型的多样性 1、好氧微生物的有氧呼吸 1）土壤中大多数细菌及霉菌、放线菌、藻类、原生动物都属好氧微生物。2）好氧细菌有芽孢杆菌、假单胞菌、固氮菌、硝化细菌、硫化细菌等。3）利用空气中氧，将基质彻底氧化并释放能量。基质有：有机物、无机物，如NH3、Fe2+、H2S 2、厌氧微生物的无氧呼吸 1）微生物无氧呼吸过程：基质分解不彻底，释放能量少。2）种类有：梭菌、产甲烷细菌产生CH4、脱硫弧菌（SO4

20、2-H2S）第三十一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第一节第一节 土壤微生物的分布和类型土壤微生物的分布和类型三、土壤微生物呼吸类型的多样性 3、兼厌氧性微生物兼性呼吸 1）能够在有氧和无氧环境中生长发育，但两种环境呼吸产物不同。2）例如：酵母菌和大肠杆菌。3）土壤中反硝化假单胞菌，某些硝酸还原菌，硫酸还原菌，有氧环境，能进行正常有氧呼吸；无氧环境能将呼吸基质彻底氧化，HNO3做为H受体还原为HNO2和N2，H2SO4还原H2S。第三十二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第二节第二节 影响微生物活性的环境因素影响微生物活性的环境因素 不同微生物种群，有各自适宜环境条件

21、，环境条件发生变化，影响其生长繁殖，或改变其代谢途径，还可能引起遗传突变。一、温度二、水分及其有效性三、pH四、氧气和Eh五、生物因素六、土壤管理措施第三十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第二节第二节 影响微生物活性的环境因素影响微生物活性的环境因素一、温度 1、根据微生物最适生长温度，将其划分为高温型、中温型、低温型。1）高温型：芽孢杆菌和某些高温放线菌、堆肥起作用，干草堆温度高起作用。2）中温型：绝大多数土壤微生物2540，腐生菌25-30。3）低温型：寒冷地带冻土，深海、大洋深处，冷藏食品变质，如发光细菌，铁细菌。4）在适宜温度内随温度上升，生长速度加快，代谢加强。超过高

22、温界限，代谢停止死亡，超过低温界限，停止生长代谢，但无死亡作用。第三十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性第二节第二节 影响土壤微生物活性的环境因素影响土壤微生物活性的环境因素一、一、温度温度第三十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第二节第二节 影响微生物活性的环境因素影响微生物活性的环境因素二、水分及其有效性 水对微生物影响不仅决定其含量，更决定其有效性。即活 度w 纯水活度为1，受吸附或溶解可溶盐，活度下降。土壤水活度w 在0.91之间，大多数微生物活动。盐分过高造成生理干燥，微生物停止活动。嗜渗菌、嗜盐菌

23、、极端嗜盐菌，占少数，可忍受高盐浓度 15-30%。第三十六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性二、二、水分水分及其有效性及其有效性 只有少数微生物能在较高渗透压溶液中生长发育，这些微生物称为嗜渗菌（Osmophiles）或嗜盐菌(halophiles)，极端嗜盐菌(extreme halophiles)甚至能在15%30%盐浓度时生活。一般在土壤含水量为田间持水量的50-80%之间较好。第三十八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第二节第二节 影响微生物活性的环

24、境因素影响微生物活性的环境因素三、pH 每种生物有其适宜pH，土壤pH4-9。大多数细菌、藻类、原生动物适宜pH6.5-7.5，在pH4.0-10.0也能生长。放线菌 pH 7.5-8.0 酵母菌、霉菌适宜 pH5.0-6.0，生存范围5.0-9.0。少数微生物嗜酸菌、嗜碱菌要求极低极高pH。第三十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第二节第二节 影响微生物活性的环境因素影响微生物活性的环境因素四、氧气和Eh 好氧性微生物需要在有氧气或氧化还原电位高，Eh值为100mv以上的条件下生长,最适Eh值为300400mv。厌氧性微生物：棕壤 灰壤 水稻土 砖红壤第五十三张，PPT共一百八

25、十四页，创作于2022年6月第五十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布二、土壤剖面中微生物数量和分布 表层土壤微生物数量多，向下逐渐减少。灰化土，真菌占优势，E层微生物少，B层比E层高10倍。黑钙土，富含有机质，各层微生物数量都很多。泥炭土中，真菌多，细菌、放线菌少，因PH低。藻类、原生动物数量多，因水分多。第五十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布三、土壤团聚体中微生物的分布 在团聚体中，微生物形成微菌落与粘粒紧密结合在一起。第五十六张，

26、PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第五十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系土壤微生物区系的发生和分类的发生和分类 各种团聚体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。第五十八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布1、根圈（际）微生物根圈（际）微生物根际与根际效应根际与根际效应 根根际际：就就是是植植物物根根与与土土壤壤的的交交界界面面，目目前前根根际际的的范范围围并并不不十十分分明明确确。现现一一般般是是距距根根面面1414毫毫米米厚厚的的

27、土土壤范围内。壤范围内。采采集集根根际际土土壤壤常常用用的的方方法法是是：将将植植物物连连根根带带土土挖挖掘掘出出来来，抖掉根上的大土块，将紧贴于根上的薄层土壤洗下来。抖掉根上的大土块，将紧贴于根上的薄层土壤洗下来。四、微生物与植物根的联合第五十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月在根际土壤中，根系除直接吸收养分外，还将各种有机在根际土壤中，根系除直接吸收养分外，还将各种有机和无机物释放到这部分土壤中，如碳水化合物、氨基和无机物释放到这部分土壤中，如碳水化合物、氨基酸等、腐殖酸等，使得根际土壤中的营养物质比根外酸等、腐殖酸等，使得根际土壤中的营养物质比根外土壤丰富。土壤丰富。根际土

28、壤的营养物增加，使根际土壤的微生物大量繁殖，根际土壤的营养物增加，使根际土壤的微生物大量繁殖，这种现象称为根际效应。常用这种现象称为根际效应。常用R/SR/S来表示。来表示。第六十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系土壤微生物区系的发生和分类的发生和分类1 1、根圈（际）微生物根圈（际）微生物根根圈圈（rhizosphererhizosphere）或或根根际际，泛泛指指植植物物根根系系及及其其影影响响所所及及的的范围。范围。根圈微生物与植物的关系更加密切。根圈微生物与植物的关系更加密切。根际微生物数量比土壤中多，称根际效应根际微生物数量比土壤中多，称根际效

29、应根根/土比值（土比值（R/SR/S）：）：即根圈土壤微生物与邻近的即根圈土壤微生物与邻近的非根圈土壤微生物数量之比。非根圈土壤微生物数量之比。根土比一般在根土比一般在50502020之间。之间。第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布四、微生物与植物根的联合第六十一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第六十二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布四、微生物与植物根的联合1、根际微生物有机质少，贫瘠土壤中根际效应更大。根系分泌物为微生物提供营养和能量。有益根际微生物对植物生长有促进作用

30、。有害根际微生物加重植物病害，实行作物轮作，改变根圈微生物种群，有减轻或消除病害的作用,消除土壤疾病。第六十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月但有时根系会分泌植物毒素，强烈拟制同种植物或他种植物的生长。这种现象称为异株相克。连作减产以及病害加重的现象，大多与根分泌物有关。如由于桃树的根皮中分泌苦杏仁苷物质，就出现了同一土地上的再植障碍问题。第六十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系土壤微生物区系的发生和分类的发生和分类2 2、菌根、菌根真菌的菌丝侵入植物根部真菌的菌丝侵入植物根部后，和植物根组织生活在一后，和植物根组织生活在一起，称为起，称

31、为菌根菌根。其真菌称为其真菌称为菌根真菌菌根真菌第六十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月有些真菌能在一些根上发育，共同发育成菌根。现已查明有2000种植物与真菌共生形成菌根。根据菌根与植物根结合的紧密程度，可分为周边营养型菌根：菌丝深入土壤和根部的周围，但不进入根内。外生菌根：深入根内，但只到细胞之间，不进入根细胞内部。内生菌根：菌丝穿入根细胞内。第六十六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第六十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布四、微生物与植物根的联合2、菌根：真菌和植物根的共生联合体。包

32、括：外生菌根，内生菌根，自然界大部分植物都有菌根。（1）外生菌根外生菌根外生菌根-菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩展，并不侵入根细胞内部，这种菌根称为菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩展，并不侵入根细胞内部，这种菌根称为外生菌根外生菌根。A）真菌菌丝在幼根表面生长，交织成鞘状。B）植物根没有根毛，由真菌菌丝代替。第六十八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系土壤微生物区系的发生和分类的发生和分类外生菌根对寄主植物的作用有：外生菌根对寄主植物的作用有：扩大寄主植物根的吸收面。菌根真菌能产生生长刺激素，促进植物生长。防御林木根部病害，起机械屏障，防御病菌侵袭。

33、产生抑制病菌的抑菌物质和抗生素类物质。第六十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布四、微生物与植物根的联合2、菌根（2）VA菌根，内生菌根主要类型，真菌内囊霉科侵染植物根皮层，形成泡囊丛枝菌根。作用：第一、扩大吸收范围，提高吸水，吸N、P、K及其它元素，尤其P素。第二、促进共生固N。第三、减轻植物病害。第七十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系土壤微生物区系的发生和分类的发生和分类 菌丝侵入根细胞内部，主要发生在许多未受外生菌丝侵入根细胞内部，主要发生在许多未受外生菌根感染的种子植

34、物以及热带林树种的根上，如玉米、菌根感染的种子植物以及热带林树种的根上，如玉米、洋葱、红三叶草、草莓及一些灌木和乔木包括枫树、洋葱、红三叶草、草莓及一些灌木和乔木包括枫树、黄白杨苏百合、红木和苹果树。黄白杨苏百合、红木和苹果树。内生菌根内生菌根-VA菌根是内生菌根的主要类型，菌根是内生菌根的主要类型，主要由真菌中的内囊霉科侵染，形成泡囊主要由真菌中的内囊霉科侵染，形成泡囊从枝菌根从枝菌根(Vesicular-Arbuscular Mycorrihiza,VAM)。第七十一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月共生真菌共生真菌松柏科、桦木科、壳斗科、杨柳科、胡桃科等许多森林乔木的根上都生

35、有外生菌根，大豆、玉米、棉花、马铃薯、胡萝卜等生有内生菌根。内生菌根中最重要的是泡囊分枝状菌根（VA菌根），属真菌类，是目前微生物肥料中研究的热点。第七十二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第七十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月菌根菌根菌根可扩大根的吸收面，提高根的吸收能力，增加菌根可扩大根的吸收面，提高根的吸收能力，增加根系对水分及养分的吸收。另外，有些菌根还能根系对水分及养分的吸收。另外，有些菌根还能产生抗生素，保护幼根免受寄生物的入侵。产生抗生素，保护幼根免受寄生物的入侵。菌根菌需要从根系中吸取营养，才能生存。菌根菌需要从根系中吸取营养，才能生存。菌根现象十分

36、普遍，且没有严格的专一性，同种植物可被菌根现象十分普遍，且没有严格的专一性，同种植物可被多种菌根菌感染，同一种菌根菌也可以感染多种植物，多种菌根菌感染，同一种菌根菌也可以感染多种植物，对植物的生长环境有利，同时使用菌剂方便。对植物的生长环境有利，同时使用菌剂方便。第七十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月菌根菌根有许多树木的生长，必须有菌根菌的存在，才能良好地生长。海南岛的南亚松，在无菌根菌的荒地上，苗木常常死亡。在园林生产中，对不良的土壤，使幼苗感染或接种菌根菌是非常必要的。方法：客土或施用微生物肥料。菌根菌要求的土壤环境：pH在5左右，土壤结构和通气性能良好，土壤水分适中。第七

37、十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月生物固氮生物固氮概念：生物固氮是在常温、常压下，通过固氮生物体内固氮酶的作用，将游离氮素转变成氨的过程。固氮的微生物：70多个属。主要为细菌、放线菌和蓝、绿藻类。生物固氮的形式：自生固氮，联合固氮和共生固氮。其中共生固氮的效率高。第七十六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月生物固氮生物固氮豆科植物（三叶草、草木樨、紫花苜蓿）300600千克/公顷.年。非豆科（赤杨属、杨梅属、仙人掌属）的固氮为：50400千克/公顷.年。生产应用：在绿地建植中，要适当培植一些共生固氮植物，适当进行根瘤菌接种。根瘤菌要求土壤环境为中性，磷、镁、钼、锰含量

38、较高的土壤。第七十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月根瘤第七十八张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布四、微生物与植物根的联合 3、共生固N 1）根瘤菌与豆科植物共生固N 2）弗兰克氏放线菌与非豆科植物共生固N。3）蓝细菌与真菌、苔藓植物、水生蕨类以及高等植物共生固N。4、联合固N 1）有些微生物在根系间生活，固氮作用比在土壤中单独生活的自生固氮菌强，这种类型称联合固N。2）不同于共生固N，不形成根瘤，无共生关系。3）不同于自生固N，有较大的寄主专一性。第七十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月

39、第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征 主要内容：1、介绍土壤酶，来自微、动、植物根，微、植物根较多。酶参与各种生化反应，酶也属生物活性物质。2、生物合成生物活性物质，激素、毒素、维生素、氨基酸、多糖，影响植物生长，产品质量数量。第八十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及微生态平衡土壤生物活性及微生态平衡（一）（一）在土壤中已发现在土壤中已发现50506060种酶，比较重要的酶：种酶，比较重要的酶：氧化还原酶、转化酶和水解酶。氧化还原酶、转化酶和水解酶。（二）（二）酶在土壤中存在状态及特性酶在土壤中存在状态及特性 土壤酶较少游离在土壤溶液中，土

40、壤酶较少游离在土壤溶液中，主要是吸附主要是吸附在土壤有机和矿质胶体上，并以复合物状态存在在土壤有机和矿质胶体上，并以复合物状态存在。（三）（三）环境条件对土壤酶活性的影响环境条件对土壤酶活性的影响 一、土壤酶一、土壤酶第八十一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征一、土壤酶（一）土壤酶种类和功能 土壤酶主要来自微生物，微小动物作用有限，植物能分泌胞外酶，并可促进微生物分泌酶。土壤中发现的酶有50-60种，包括：氧化还原酶、转化酶、水解酶、裂解酶，其中前三种研究较多。1、氧化还原酶类：共列出16种研究较多，过氧化氢酶，硝酸还原酶，亚硝酸盐

41、还原酶，羟胺还原酶。2、水解酶类：30种研究较多，磷酸脂酶，植素酶，淀粉酶，脲酶。3、转移酶：4种 4、裂解酶：4种第八十二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征一、土壤酶（二）酶在土壤中存在状态及特性 1、少量游离土壤溶液中 2、主要吸附土壤有机胶体或矿质胶体上。1）有机物吸附能力无机物。2）微团聚体比大团聚体多。3）细粒比粗粒多。3、与有机无机胶体结合 1）对酶动力学性质有影响，即对生物学，催化作用有影响。2）但增强其稳定性，防止被蛋白酶或钝化剂降解。第八十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及

42、表征土壤生物活性及表征一、土壤酶（三）环境条件对土壤酶活性影响 1、物理性质影响 1）质地：细比粗活性强。2）土壤结构：小团聚体的土壤酶比大团聚体活性强。3）土壤渍水条件：降低转化酶活性，提高脱N酶活性。4）温度：适宜温度下，T增加，酶活性增加。第八十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征一、土壤酶（三）环境条件对土壤酶活性影响 2、土壤化学性质影响 1）有机质含量、组成，有机无机复合体影响酶稳定性 2）pH：磷酸酶适宜pH4.0-6.7和8.0-10 脲酶 中性土壤活性高 脱氢酶 碱性土壤活性高 3）某些化学物质的抑制作用 如：重金

43、属离子、非金属离子和有机化合物，杀虫剂、杀菌剂。第八十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征一、土壤酶（三）环境条件对土壤酶活性影响 3、耕作管理影响 1）不耕翻表土层较耕翻土壤酶活性有增大趋势。也有例外：2）白浆土白浆层例外，深耕结合施用厩肥或秸杆，使白浆层中脲酶、蔗糖酶活性提高3-6倍。3）灌溉；脱氢酶、磷酸酶活性升高，转移酶降低。4）施有机肥，对酶活性有的升高，有的降低，有的无影响。5）农药，正常施用农药对酶活性影响不大。第八十六张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及微生态平衡土壤生物活性及微

44、生态平衡（一）（一）植物激素植物激素（二）（二）植物毒素植物毒素（三）（三）维生素和氨基酸维生素和氨基酸（四）（四）多糖多糖二、生物活性物质二、生物活性物质第八十七张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征二、生物活性物质1、植物激素：很多微生物能合成不同植物激素，并分泌体外或死亡后释放土壤中。1）固氮菌属产生吲哚3乙酸 2）假单胞菌属：能合成赤酶酸，类赤酶素，各类吲哚衍生物。3）节杆菌属、芽孢杆菌属：产生吲哚乙酸、赤霉素。4）许多腐生真菌和病原菌将色氨酸转化为吲哚乙酸。5）许多微生物能产生乙烯，在土壤中常见，催熟作用。第八十八张，PPT共

45、一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征二、生物活性物质 2、植物毒素 1）假单胞菌属：代谢产物 抑制植物生长，化学组成未鉴定出。2）小型真菌产生植物毒素很多。青霉、曲霉、根霉产生棒曲霉素，对植物有强烈抑制作用，还可抑制某些G-细菌、许多放线菌、真菌、原生动物。青霉、曲霉产生青霉酸，能强烈抑制细菌活动。3、维生素和氨基酸 1）许多微生物能合成维生素，并分泌到土壤中去。2）固氮菌，不同菌株能产生B族维生素。VB1 VB3 VB5 VB7 VB12 3）根际微生物产生氨基酸。第八十九张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性

46、及表征土壤生物活性及表征二、生物活性物质 4、多糖 1）土壤微生物产生多糖，可占土壤有机质0.1%，数量大。2）这些多糖与植物粘液，矿物胶体，有机胶体结合在一起，在尚未木栓化的根表面形成不连续的膜，保护幼根免受锐利土粒损伤，和病原微生物入侵。第九十张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生物活性及微生态平衡土壤生物活性及微生态平衡土壤生物对土壤肥力的影响：土壤生物对土壤肥力的影响：有机物质的分解和合成有机物质的分解和合成 有效养分含量有效养分含量 土壤物理结构土壤物理结构 作物生长发育作物生长发育第九十一张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月第四节第四节 土壤生

47、物活性及微生态平衡土壤生物活性及微生态平衡三、土壤的微生态平衡三、土壤的微生态平衡1、土壤微生物之间的竞争、土壤微生物之间的竞争A、对养分的竞争、对养分的竞争 B、抗生素的产生、抗生素的产生 C.对氧气的竞争对氧气的竞争 2、土壤条件对土壤微生物群落的制约、土壤条件对土壤微生物群落的制约 3、转基因产品对土壤微生态平衡的影响、转基因产品对土壤微生态平衡的影响第九十二张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月五、五、土壤生物学性质的改良土壤生物学性质的改良对于园林土壤来讲，不良的生物学性质，包括生对于园林土壤来讲，不良的生物学性质，包括生物活性物活性(微生物所进行的各种生理活动能力）低下以微

48、生物所进行的各种生理活动能力）低下以及有害生物过多两种情况。及有害生物过多两种情况。生物活性低的原因，主要是有机质和矿质营养缺生物活性低的原因，主要是有机质和矿质营养缺乏，另外还与土壤物理性质不良有关。乏，另外还与土壤物理性质不良有关。改良的关键：增加有机质含量，另外使土壤疏松、改良的关键：增加有机质含量，另外使土壤疏松、良好的水气热状况也是必要的。另外，接种有益的良好的水气热状况也是必要的。另外，接种有益的微生物或施用微生物肥料。微生物或施用微生物肥料。土壤有害生物多，可引起严重的病虫害。土壤有害生物多，可引起严重的病虫害。第九十三张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月土壤消毒土壤消

49、毒方法：进行土壤消毒：对于绿地，在播种或移栽前要对土壤进行消毒，可杀灭有害的病原微生物、害虫和杂草种子。对于温室大棚。需年年消毒。如何消毒：高温消毒和药物消毒。在土壤中埋设导管，将土壤密封好，通如热的蒸汽，温度在80100度时。10分钟可完成消毒。药物：福尔马林、溴甲烷、硫酰氟、硫酸亚铁等。第九十四张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月四、土壤微生物的作用四、土壤微生物的作用 在土壤这个生态系统中，同时进行着化学元素的有在土壤这个生态系统中，同时进行着化学元素的有机质化机质化(生物合成作用生物合成作用)和有机质的无机质化（分和有机质的无机质化（分解作用）。绿色植物是化学元素有机质化的主

50、要解作用）。绿色植物是化学元素有机质化的主要推动者，而推动者，而微生物是有机质分解的主要推动者微生物是有机质分解的主要推动者。土壤中动植物残体和其他有机物，主要是在微生土壤中动植物残体和其他有机物，主要是在微生物参与下达到无机化和腐殖化。物参与下达到无机化和腐殖化。第九十五张，PPT共一百八十四页，创作于2022年6月（一）土壤微生物在物质循环中的作用1、氮循环、氮循环氮素的同化作用：氮素的同化作用：绿色植物和微生物在它们的绿色植物和微生物在它们的生命活动中，吸取氨态氮和硝酸盐形成的无机生命活动中，吸取氨态氮和硝酸盐形成的无机氮，组成生物细胞原生质的组分氮，组成生物细胞原生质的组分(蛋白质、核