土壤中微生物生物量及其生態(tài)效應(yīng)分析

摘 要 隨著城市化進(jìn)程的加快，土地利用率下降、土地資源的浪費(fèi)與污染日益嚴(yán)重，而在經(jīng)濟(jì)側(cè)結(jié)構(gòu)改革的推進(jìn)中，農(nóng)業(yè)改革也進(jìn)入了深度開(kāi)展的階段，從無(wú)人機(jī)測(cè)量耕地、山地、水田等土地資源的面積到有機(jī)種植、無(wú)污染農(nóng)藥的研發(fā)與噴灑，無(wú)一不彰顯著人們?cè)趥鹘y(tǒng)的農(nóng)耕文化底蘊(yùn)上的傳承與發(fā)展。作為土地資源中最重要的部分，土壤的質(zhì)地、污染程度、微生物的生態(tài)效應(yīng)等因素都關(guān)系著農(nóng)林經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?；诖耍ㄟ^(guò)分析不同性質(zhì)土壤中的微生物種類(lèi)、數(shù)量、質(zhì)量等內(nèi)容，來(lái)探討微生物在土壤中所起的生態(tài)效應(yīng)，為農(nóng)業(yè)及其經(jīng)濟(jì)的生態(tài)改革與發(fā)展提供有力保障。

關(guān)鍵詞 土壤性質(zhì)；生態(tài)農(nóng)業(yè)；生態(tài)經(jīng)濟(jì)；微生物與生態(tài)效應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào)：S154.36 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.35.055

在生態(tài)農(nóng)業(yè)與農(nóng)林經(jīng)濟(jì)的大力推進(jìn)下，除了重新部署與戰(zhàn)略規(guī)劃土地資源、林地資源、農(nóng)林科學(xué)技術(shù)，還將土壤的性質(zhì)及其質(zhì)量的治理、改善納入了戰(zhàn)略重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)在土壤中起著重要作用的微生物也逐漸進(jìn)入了人們的視線。微生物不僅是土壤的重要組成部分，還是治理土地污染環(huán)節(jié)中的生態(tài)技術(shù)之一，因其在不同的土壤中有不同的生態(tài)效應(yīng)而被廣泛運(yùn)用。本文通過(guò)對(duì)微生物的分類(lèi)與生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行分析，探討農(nóng)業(yè)的生態(tài)發(fā)展重點(diǎn)，從而確保土地資源的合理、優(yōu)化配置，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們的生活提供基礎(chǔ)的物質(zhì)保障，減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的成本與顧慮。

1 土壤的概述

1.1 我國(guó)土壤的分布

我國(guó)的國(guó)土面積廣闊、土地資源豐富，但由于土壤成因的復(fù)雜性和自然條件復(fù)雜多樣，其類(lèi)型較多、分布較散，既有垂直分布規(guī)律又有水平地帶的分布規(guī)律，縱橫交錯(cuò)、別具一格。土壤在我國(guó)熱帶亞熱帶地區(qū)（即淮河、秦嶺以南的地區(qū)）的分布，受到季風(fēng)影響較大，其性質(zhì)基本自南而北地分布為磚紅壤、磚紅壤性紅壤、黃壤、紅壤和黃棕壤。其中，湘鄂山地地勢(shì)主要分布黃壤，云貴高原的分布較為復(fù)雜，黔中高原分布的是黃壤，滇中高原是紅壤，往西向下關(guān)逐漸過(guò)渡為褐紅壤，向南則呈現(xiàn)為磚紅壤性紅壤。而秦嶺、淮河以北的地方，由北向南逐漸為灰化土、暗棕壤、棕壤、黃棕壤、紅壤、磚紅壤性紅壤和磚紅壤，其中遼東半島與山東半島多為棕壤，松遼平原有白漿土、黑土，大興安嶺有灰化土。土壤在東西方向發(fā)育中，呈現(xiàn)出從東部的褐土到西北的黑壚土逐漸過(guò)渡，在半荒漠地帶形成灰鈣土，到了干旱中心則為棕漠土。

1.2 土壤的性質(zhì)

在我國(guó)土壤多為磚紅壤、磚紅壤性紅壤、黃壤、黃棕壤、棕壤、暗棕壤、灰化土和灰鈣土等類(lèi)型，不同的土壤有不同的特征。其中紅壤因易溶性無(wú)機(jī)養(yǎng)分流失殘留鐵鋁而發(fā)紅，質(zhì)地黏重、土層深厚、肥力差，多為酸性甚至強(qiáng)酸性；黃壤因有機(jī)質(zhì)來(lái)源豐富，但易分解而形成氧化鐵水化、富鋁化作用強(qiáng)的特點(diǎn)，弱酸性，肥力較高；棕壤的土層厚且質(zhì)地黏重，但是表層的有機(jī)質(zhì)含量豐富，弱酸性；褐土的淋溶程度不高，有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)易于儲(chǔ)存，肥力效果好，中性或微堿性；黑鈣土的腐殖質(zhì)層深厚，肥力豐富，無(wú)極養(yǎng)分也多，中性、微堿性；荒漠土大多土層薄、其發(fā)育程度弱，細(xì)土較少且石礫多，堿性，肥力極差[1]。

2 土壤中的微生物生物量

2.1 土壤微生物生物量的內(nèi)涵

土壤中微生物生物量主要是對(duì)其中體積小于50 μm3的生物總量的總稱，是植物與土壤有機(jī)部分的重要組成部分，也是轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分（N、S、P、C等）的重要力量，更是土壤養(yǎng)分的“移動(dòng)儲(chǔ)存卡”，形成土壤、有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的生化過(guò)程，有助于提高土壤的自我修復(fù)能力、自然肥力增長(zhǎng)等能力，也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要工具與屏障。

2.2 影響微生物生物量的因素

隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)的關(guān)注度持續(xù)攀升，其種植制度、有機(jī)殘?bào)w、輪作措施、施肥的技術(shù)與種類(lèi)對(duì)土壤中的微生物生物量都有嚴(yán)重的影響。例如在施肥環(huán)節(jié)，若使用綠肥、秸稈、農(nóng)家肥等肥料，將會(huì)提高微生物生物量；而使用城市污泥或泥炭施肥，將會(huì)嚴(yán)重阻礙微生物的分解與利用，同時(shí)也會(huì)使得微生物生物量的銳減，特別是使用硼肥，其所導(dǎo)致的微生物生物量減少這一結(jié)果并不能與pH值變化帶來(lái)的結(jié)果區(qū)分開(kāi)來(lái)[2]。全年種植或輪作種植的種植制度，對(duì)微生物生物量的影響也很大，如小麥的休閑輪作與全年種植，前者的微生物生物量改變、有機(jī)殘?bào)w都是微生物生物量增加的助力，但是后者恰恰相反，有機(jī)殘?bào)w不僅不能在實(shí)質(zhì)上提高微生物生物量，還對(duì)其有著負(fù)面影響。

2.3 微生物生物量的生態(tài)效應(yīng)

土壤中含有的微生物生物量包括了微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物生物量磷等類(lèi)型，其中微生物磷是土壤中轉(zhuǎn)化、利用磷元素最多的部分，其原理采用的是自身的新陳代謝，進(jìn)行固定磷之間的有機(jī)循環(huán)，促進(jìn)有機(jī)磷與無(wú)機(jī)磷之間的轉(zhuǎn)換與利用。同時(shí)微生物磷的含量相差較大，其變化值浮動(dòng)范圍大致為10～100 kg/hm3，甚至可能超過(guò)最大值。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)表明。微生物生物量磷的變化是土壤中有機(jī)磷最為活躍的一部分，其減少可以導(dǎo)致有機(jī)磷的流失、下降；而不同植被之間的微生物生物量磷的作用是喬木>草本>農(nóng)田>灌木>棄耕地。微生物生物量碳是土壤的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換、利用過(guò)程中較為活躍的組成部分，不僅是土壤養(yǎng)分的源頭，更是土壤肥力改善的重點(diǎn)。雖然微生物生物量碳在土壤中的含量不高，但其與土壤有機(jī)質(zhì)之間總是呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系，因此農(nóng)業(yè)上將其作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生物指標(biāo)[3]。在不同的土壤中，微生物生物量碳的含量不同：森林山地>干草原，大針茅草魚(yú)>羊草草原>退化冷蒿草原。同時(shí)，其能夠促進(jìn)次生林的根系發(fā)達(dá)生長(zhǎng)、密度增加，促進(jìn)水分與養(yǎng)分的供應(yīng)。

3 結(jié)語(yǔ)

微生物生物量在土壤性質(zhì)、肥力、酸堿程度的改善過(guò)程中有著活躍而積極的影響，同時(shí)也是土壤養(yǎng)分、水分供應(yīng)的源泉，其在有機(jī)物質(zhì)與無(wú)機(jī)物質(zhì)之間轉(zhuǎn)換中呈現(xiàn)著紐帶的作用。這些都給生態(tài)農(nóng)林經(jīng)濟(jì)的深入改革中提供了新的方向與希望，通過(guò)施農(nóng)家肥、綠肥等施肥方式、休閑輪種的種植制度、有機(jī)植被的種植等等方式，來(lái)改善土壤中的腐殖質(zhì)、有機(jī)質(zhì)，提高微生物生物量的含量，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)林經(jīng)濟(jì)的綠色、健康、有機(jī)的循環(huán)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]曹慧，楊浩，孫波，等.不同種植時(shí)間菜園土壤微生物生物量和酶活性變化特征[J].土壤，2002，34（4）：197-200.

[2]曹志平，胡誠(chéng)，葉鐘年，等.不同土壤培肥措施對(duì)華北高產(chǎn)農(nóng)田土壤微生物生物量碳的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（5）：1487-1492.

[3]吳建國(guó)，艾麗.祁連山3種典型生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物活性和生物量碳氮含量[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，32（2）：465-476.

（責(zé)任編輯：劉昀）