土壤中发现的微生物及其影响和例子

什么是土壤微生物学?

土壤微生物学是土壤科学的一个分支,研究土壤微生物及其在土壤生态系统中的功能和活动。

  • 土壤微生物学是一门与土壤生物化学、微生物生态学密切相关的交叉学科。
  • 它包括对土壤科学、微生物学和生物系统化学原理的理解。
  • 有在土壤微生物两种基本方法。第一种方法是通过检查他们的生理和分类和第二方法侧重于微生物过程,即在土壤中做微生物学的生物。
  • 土壤是微生物生长的异质生境,环境条件不断变化。
  • 土壤微生物数量众多,具有广泛的代谢活动和生理特性,在土壤养分循环中发挥着至关重要的作用,对清除土壤中的污染物至关重要。
  • 土壤中含有广泛的微生物基质,从单糖到最复杂的物质,如腐殖质。
  • 土壤还包括众多微生用营养,水分,pH值,和Eh水平非常短的距离(毫米或毫米)和加班费不同的。
  • 土壤的化学和物理异质性的结果是土壤海港人生最大的多样性。

读也:土壤形成(成土) - 因子,过程/步骤,实施例

微生物在土壤中发现

微生物在土壤中发现
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  • 由于养分和必需因子的多样性,土壤中蕴藏着不同的微生物群。
  • 土壤中的微生物被分类为七个不同的类别;细菌,真菌,病毒,蓝藻,放线菌,原生动物和线虫。
  • 每个组都有不同的特征和他们在他们所居住的土作用。
  • 这种微生物不仅存在于表层土壤中,还存在于几百米至几千米深的地下土壤中。
  • 总体而言,微生物数量在土壤剖面上随深度的增加而减少,主要是由于土壤有机质含量的降低。
  • 土壤微生物群落的确切组成可能随环境的变化而变化。
  • 土壤中微生物的分布因土壤的不同而不同。土壤中受植物根系直接影响的狭窄区域,即根际,比土壤的其他部分含有更多的微生物。
  • 根际是一个动态的环境,植物根系释放出多种化合物,支持比普通土壤更高的微生物种群和活性。

土壤中细菌

什么是细菌?

  • 细菌是土壤中体积最小、数量最多的细胞生物。它们是原核生物,通常宽0.5至1毫米,长1至2毫米。
  • 这种微小细菌被称为超微细菌,直径可小至0.3 mm,细胞体积小于0.1 mm3.
  • 虽然细菌的细胞形态多种多样,包括杆状、球形、螺旋状和丝状,但在土壤中发现的最常见的细胞形态是短杆状(球茎杆)。
  • 细菌是土壤中最丰富的微生物群之一,大多数存在于根际区域周围。
  • 根际土壤中革兰氏阴性菌和反硝化菌的数量和比例均高于整体土壤。

土壤中发现的细菌例子

  • 土壤中的细菌生物量为每公顷300至3000公斤。大约有10个8.到109.一克土壤中的细菌,其中大多数(>99%)没有或不能在实验室中培养。
  • 从土壤中分离出的常见细菌属包括芽孢杆菌,节杆菌,假单胞菌,农杆菌,碱性杆菌,梭菌,黄杆菌,棒状杆菌,微球菌,黄单胞菌,分枝杆菌
  • 与简单的形态相比,细菌具有最大的代谢多样性。
  • 在碳利用方面,有自养生物和异养生物,在能量消耗方面,有化能有机肥、化能石养生物和光养生物。
  • 好氧细菌利用氧作为电子受体;厌氧菌使用交替的电子受体,如硝酸盐、铁、硫酸盐、碳酸盐和有机物。
  • 由于土壤贫营养(营养贫乏)的环境中,大部分细菌细胞被认为是处于休眠状态。
  • 土壤中代谢活性微生物普遍存在的一个区域是根际,那里的营养不受限制。
  • 在涝或严重压实土壤,需氧细菌的数目减少,而微需氧和最后厌氧菌将增加。
  • 不同于其他土壤微生物,大多数细菌喜欢营养丰富的中性或微碱性土壤pH和接近的C/ n比。

土壤中细菌的积极作用

  • 细菌是土壤生物组成部分的重要组成部分,因为它们负责发生在土壤中的许多生理活动。
  • 土壤细菌群落提供的生态系统服务的直接和间接影响土壤环境的整体运作,众说纷纭。
  • 土壤中的许多细菌产生多糖或糖蛋白,在土壤颗粒的表面形成一层膜。因此,这些物质作为胶结剂,改善土壤结构。
  • 细菌是不同生物地球化学循环的一部分,如氮循环和碳循环,它们参与生产大量的土壤和植物的营养物质。
  • 细菌改善土壤质量,使新的植物群落能够生存,这也加强了自然演替的过程。
  • 此外,细菌对复杂的有机物和土壤物质的酶降解到养分和释放养分和微量酶元素的矿物土壤馏分重要。
  • 土壤中的细菌群落是土壤状况的指示物。

土壤细菌的负面影响

  • 土壤中的致病菌可能对作物产生有害影响,导致作物健康不良,产量低导致作物损失。
  • 已知有些细菌会破坏土壤的生态平衡,导致土壤贫瘠和土壤健康下降。
  • 此外,在土壤中发现的致病菌可以引起不同形式的植物疾病。
  • 副产品不同的版本可能会改变土壤的化学性质,如pH值,阳离子交换量和营养成分。

在土壤真菌

真菌是什么?

  • 土壤真菌是真核生物,可以是单细胞的,但通常是多细胞的。
  • 与细菌相比,真菌有更复杂的形态和生命周期。酵母是一种单细胞真菌,通过芽殖进行无性繁殖。
  • 大多数其他真菌有高度分枝的丝状体,丝状体直径2至30毫米,长数厘米。
  • 大多数真菌都是需氧的,除了酵母,酵母可以通过将糖发酵成酒精在厌氧环境中生存。

真菌的例子在土壤中发现

  • 在许多生态系统,真菌构成所有的土壤生物的生物量最大,为500〜5000千克/公顷。
  • 个体木耳能包括分散在大面积具有丰富的地下菌丝许多子实体。
  • 在土壤真菌中,可以发现卵菌、菌丝菌、毛丝菌、壶菌、接合菌、子囊菌、担子菌和不完全真菌。
  • 真菌大多在三组土壤秋天发现;分解,共生(菌根真菌),和病原体。
  • 土壤中常见的真菌包括鹅膏菌、口蘑、种子菌、丝霉菌、黄萎病菌、疫病菌、根核菌、蟒蛇
  • 由于真菌喜欢较低的土壤pH值和较宽的C/ n比,它们在原始腐殖质和现代和多质土壤中占优势。
  • 菌根真菌主要分布在植物的根周围,而其他种类的真菌则分布在土壤中。
  • 一般来说,真菌在酸性土壤中比细菌和放线菌占优势,因为它们能忍受更大范围的pH值。

土壤真菌的积极影响

  • 真菌起到土壤至关重要的作用,他们在营养循环,水动力学和疾病抑制帮助,所有这些都保持土壤和提高作物产量的健康。
  • 真菌菌丝结合土壤颗粒,稳定土壤团聚体。
  • 真菌还与几乎所有陆生植物形成有益的菌根共生。菌根真菌增强植物对矿质营养物质(如磷和锌)的吸收,以交换植物光合作用固定的碳化合物。
  • 真菌是土壤有机质的重要分解者,它们利用土壤中的氮分解木本碳残体。
  • 真菌的大尺寸保护植物免受虫害,病害,干旱。真菌也如青霉素和环孢菌素抗生素化合物的生产者。
  • 地衣是真菌和藻类或蓝藻的共生组合。它们是重要的土壤殖民者,在土壤形成和稳定中起着关键作用。

真菌对土壤的负面影响

  • 土壤中的致病真菌通过穿透植物组织,创造出虚弱的、营养不足的植物,从而导致各种植物疾病。
  • 除了对植物的直接影响外,真菌还影响植物之间的相互作用,从而改变两个物种之间的竞争平衡。
  • 菌根和真菌病原体也影响幼苗,对植物种群动态造成有害后果。

土壤中放线菌

放线菌是什么?

  • 放线菌是丝状菌,其中大部分是革兰氏阳性菌和在中性更丰富的碱性土壤。
  • 放线菌大多厌氧这种形式无论是殖民地或广泛的菌丝体。然而,在某些情况下,菌丝体可能会脱落,导致棒状或圆球形状的形式。
  • 即使他们是细菌,其生物量和鲜明的特征导致了不同的分类。
  • 取决于物种,放线菌的尺寸范围0.5至1.5微米。

放线菌的例子在土壤中发现

  • 放线菌群体在土壤的表面层最大的和逐渐随深度减小;个别放线菌的菌株是存在于所有的土壤层。
  • 它们广泛分布于土壤,从10估计值4.到108.每克土壤。
  • 他们成长为像真菌菌丝,导致新翻耕的土壤健康的特有的“土”味。
  • 链霉菌属土壤中放线菌的种类是否最多,其次是其他种类小单孢菌属、高温放线菌诺卡氏菌属
  • 此外,有些放线菌很少从沙漠土壤中分离出来,包括小双孢菌,小四孢菌,Amycolaptosis, Actinomadura,Saccharothrix。
  • 放线菌属的几乎90%的已被从土壤生长时,他们常形成多分枝菌丝,然后分解成孢子,或者由菌丝产生一个或两个孢子的顶端分离出来。
  • 在土壤放线菌是嗜温生物由于至酸度/低pH(最佳pH范围6.5-8.0)和淹水土壤条件敏感。
  • 与其他微生物类群一样,某些放线菌可能具有致病性,导致植物发生不同的疾病。

放线菌对土壤的积极影响

  • 放线菌分解较难分解的有机物质,产生几种深黑到棕色的色素,使土壤腐殖质呈黑色。
  • 这些微生物还负责随后土壤中的腐殖质(抗性物质)的分解。
  • 因为他们被固定(光合作用)和分解有助于碳循环的放线菌是农田土壤重要。
  • 放线菌与一些非豆科植物形成组合并固定N2,然后将其提供给酒店附近的主机和设备两者。
  • 放线菌是土壤中的微生物,通过生产水解酶发挥的有机物在环境中的回收主要作用的领导小组。
  • 他们拥有有利于植物生长,同时提高营养成分和矿物质的可用性直接或间接的机制,合成的植物生长调节剂和植物病原体的抑制。
  • 放线菌的许多特性可以作为生物防治工具。

放线菌对土壤的负面影响

  • 放线菌的某些产物可能会影响土壤中的微生物,导致多样性降低。
  • 放线菌的致病物种造成影响植物健康和农作物损失植物病害。

土壤中原生动物

什么是原生动物?

  • 原生动物是没有细胞壁的单细胞真核微生物。
  • 它们是活动的异养生物,通过摄取细菌、酵母、藻类、小型原生动物和有机物来获取食物。
  • 自由生活的土壤原生动物分为三类:鞭毛虫,变形虫,纤毛虫和。
  • 这些单细胞动物在形状、大小和分布上与土壤等陆地栖息地的原生动物不同。

土壤中原生动物的例子

  • 变形虫,纤毛虫,鞭虫是三组原生动物的土壤中发现的。
  • 在农业土壤、草地、森林土壤、淡水、沿海和海洋的底泥中,有大量的异养鞭毛虫和裸露的变形虫。
  • 原生动物在土壤中的存在受活的和死的植物根的存在以及土壤的有机含量的影响。
  • 原生动物在土壤中的生存取决于土壤的结构和质地。在干燥的土壤中,鞭毛虫类占优势,而在潮湿的土壤中,纤毛虫类占优势。
  • 同样地,耕作土壤和粘土土壤以鞭毛虫和变形虫为主,而质地粗糙的土壤则由大型鞭毛虫、睾丸动物和纤毛虫组成。
  • 一些原生动物可能与细菌和真菌等微生物保持共生关系。

原生动物在土壤中的积极作用

  • 原生动物是在陆地生态系统,其中它们充当细菌消费者是至关重要的,从而导致有机土壤氮的矿化形式铵。
  • 原生动物群落还可以用来评价和监测土壤生物和非生物成分的变化,作为土壤的生物指标。
  • 原生动物已被发现独立的营养成分含量增加的植物生物质电厂的纱布里。
  • 许多原生动物物种以细菌和其他微生物为食,这些微生物促进了微生物、动物和植物之间的营养循环和能量流动。

原生动物对土壤的负面影响

  • 由于土壤中的大多数细菌群落是原生动物的食物来源,原生动物在土壤中的存在影响着细菌的多样性。
  • 一些原生动物可能对植物有害,从而降低作物健康和作物产量。

土壤中的蓝藻(蓝藻细菌)

什么是蓝藻?

  • 蓝藻细菌是光养细菌,在有光和水的土壤中很重要。
  • 蓝藻是自养的真核生物,由自由生活的光合细菌和内共生生物组成。
  • 蓝绿藻以可移动的细胞丝的形式存在,这些细胞丝移动到别处形成新的菌落。
  • 蓝绿藻以菌落或丝状形态存在,丝状形态表现为异囊或非异囊的丝状。
  • 异囊是在厌氧条件下负责固氮的厚壁大细胞。

土壤中发现的蓝藻

  • 土壤中的蓝绿藻存在于各种湿润土壤中,主要以共生关系的形式存在于植物根部周围。
  • 这些微生物可能自由地存在于土壤中,也可能以与地衣形成真菌的植物共生关系的形式存在。
  • 蓝藻菌种具有一定的结构,如参与固氮的异囊体,因此,存在于土壤厌氧区。
  • 一些常见的蓝藻包括发菜,Prochlorothrix,鱼腥,节球等。
  • 据报道,蓝藻细菌广泛存在于各种土壤中,在地表和地下都很活跃。
  • 土壤中的蓝绿藻在对酸性/低pH(最适pH值6.5-8.0)和渍水土壤条件敏感的中温环境下存活。

蓝藻在土壤中的积极作用

  • 蓝藻是最早出现在陆地生态系统中的微生物群落之一。
  • 这些微生物在土壤中发挥重要作用,通过合成胞外多糖固定氮和碳,提高土壤肥力和保水能力。
  • 利用蓝藻作为孕育剂诱导土壤生物结皮是一项恢复贫瘠退化地区、防止沙漠化进程的新技术。
  • 由于其丝状结构,在增加土壤物理结构、孔隙度和保持土壤水分方面起着重要作用。
  • 这些生物体还产生粘液的物质,植物激素释放,维生素,氨基酸,以及在土壤中的次级代谢产物。
  • 许多蓝藻有一种内在的能力,在一种叫做异囊的特殊细胞的帮助下固定大气中的氮。
  • N的应用2-固定蓝藻细菌作为潜在的N2-biofertilizer源在该领域,作为一种替代通常使用的有机和化学肥料。

蓝藻对土壤的负面影响

  • 在某些情况下,蓝藻可能形成藻类大量繁殖,释放毒素进入直接或间接影响到植被的土壤。
  • 土壤中大量蓝藻群落的损失会对细菌群落产生影响,因为它会导致氧气的消耗。

土壤中病毒

病毒是什么?

  • 病毒是可以独立于细胞染色体的但不能独立细胞本身复制的遗传元件。
  • 病毒比细菌小,并且尺寸为20至30纳米的直径的范围内。病毒是细菌,真菌,昆虫,植物和动物栖息在土壤中的寄生菌。
  • 病毒可以作为休眠结构体或颗粒,可以在不同的生境长期生存。
  • 由于病毒是专性寄生虫,在世界上任何有生命的地方都能找到它们。

病毒的例子在土壤中发现

  • 病毒是地球上最丰富的生物实体,其数量超过了海洋和土壤栖息地的细胞生物。
  • 土壤中病毒的浓度估计为109.病毒颗粒每克干重
  • 大多数的土壤病毒尾是更喜欢干燥的农业土壤湿地森林土噬菌体。
  • 一些居住在土壤中的常见病毒包括小的球形病毒颗粒,大小类似于含有噬菌体的单链RNA光滑病毒科家庭或一些植物病毒,以及较大的球形病毒类似于含有的病毒的双链(DS)DNAPartitiviridae Chrysoviridae,Totiviridae家庭。
  • 不同的病毒肌尾噬菌体科Siphoviridae,短尾噬菌体科在撒哈拉沙漠表面的沙子中发现了基因组大小从45到270 kb不等的家族。
  • 土壤充当病毒的储存库,但这些可能不是完全静止的储存库,因为至少有些病毒似乎可以在不同环境之间轻松移动。

土壤病毒的积极影响

  • 土壤病毒有益作用的主要途径是通过水平基因转移在微生物宿主之间传递基因。基因转移可以在不同群落之间转移有益的特性。
  • 另一种方法是,在土壤中的病毒有潜在利益的植物是通过感染是致病性微生物的植物。
  • 土壤中不同微生物的病毒作为病原体,在调节其微生物宿主的种群结构方面具有重要作用。
  • 病毒群也可能作为与其微生物宿主所有生化功能相关的基因的储存库,并且通过在联合感染期间它们之间的重组,可能成为新的基因变异的来源。

病毒对土壤的负面影响

  • 在土壤中的病毒群落中,不同的比例是通过机械手段到达植物的植物病原体、线虫载体或真菌载体。
  • 病毒也影响细菌、真菌和原生动物的其他微生物群落,导致土壤中生物成分的不平衡。
  • 病毒甚至可能通过影响土壤的生物和非生物成分来影响土壤的物理和化学性质。

土壤中线虫

什么是线虫?

  • 线虫是小型无脊椎动物与通常为50μm的直径和1mm长光滑,未分段的机构。
  • 大多数线虫是脊椎动物(包括人类、昆虫和其他无脊椎动物)的高度特化的寄生虫。
  • 在他们大多是与非分段体寄生线虫与其他蠕虫不同。这些也通常存在于土壤表面和水体。

土壤中发现的线虫的例子

  • 在土壤中发现的线虫,即使不以死的和腐烂的物质为食,也会与有机物一起生活在土壤的表层。
  • 它们以存在于土壤表面的活微生物为食。土壤中的线虫既可以是自由生活的,也可以是寄生的。
  • 大部分存在于土壤中的线虫包括蛔虫,通过土壤移动,如果他们是自由的生活。
  • 土壤线虫可以分为四个不同的基团;细菌馈线,馈线真菌,原生动物馈线和杂食动物。
  • 以农业土壤为例,大约一茶匙的土壤中有大约100种线虫。然而,根据土壤微生物群落和有机含量的不同,其数量有所不同。

线虫对土壤的积极影响

  • 土壤线虫,尤其是在细菌和真菌的饲养,有利于保持土壤的微生物群落,并确保有足够的氮在土壤中植物可用。
  • 一些自由生活的线虫能够矿化,在那里它们将有机化合物转化为它们的无机形式,帮助生物地球化学循环。
  • 线虫甚至可以通过将复杂的有机化合物分解成更简单的形式来提高土壤的肥力。
  • 有些动物以害虫为食,要么寄生它们,要么以它们为食。
  • 线虫在土壤中的移动增加了土壤的孔隙度,从而维持了土壤生态系统的平衡。

线虫对土壤的负面影响

  • 土壤掠夺性线虫危害土壤有益微生物群落,降低土壤健康水平。
  • 植物寄生线虫以造成不同农业土壤作物损失的幼苗和植物根系为食。

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