土壤微生物分離與測定

董宏鑫，時銘澤

摘要：土壤微生物在土壤生態系統中的物質循環和能量的流動具有重要的作用。土壤微生物作為生態系統中主要的分解者分解土壤中的動植物殘體、遺體、排泄物，對保持土壤肥力、維護土壤生態系統的穩定起到了重要作用。本文主要從土壤微生物的研究方法，土壤微生物的影響因素等方面闡述了目前土壤微生物研究的意義。土壤微生物是一個豐富的生物資源庫，未來會有更加深入的研究。

關鍵詞：土壤；生態學；微生物

中圖分類號： S154 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.20.044

作為土壤生態系統中的土壤微生物主要分解者。其個體微小，一般以微米或毫微米來計算，其種類和數量隨成土環境的不同而不同，在土壤中起到促進有機質的分解和轉化作用。而土壤微生物生態學作為生態系統研究中的重要組成部分，是土壤學、微生物學和生態學等多門學科交叉融合而產生的一門新興學科[1]，對研究土壤中的化學物質的循環、污染物質的降解和維持地下水質量等方面都具有十分重要的意義。隨著21世紀人口膨脹和工農業的迅速發展，面對土地鹽堿化、沙漠化、水土流失、農作物減產，有關土壤微生物生態學的研究，越來越成為了人們研究的重點。

1 土壤微生物多樣性研究方法

1.1土壤微生物的觀察方法

土壤微生物的觀察主要是直接染色鏡檢，但由于土壤顆粒的大小、水分、溫度、pH值等條件的影響，觀察效果并不太理想[2]。現如今土壤微生物數量測定的方法主要有培養法、生理生化方法、數學模型法。

1.2 土壤微生物的分離

該方法操作簡便，是目前微生物分離與純化的主要方法，其基本原理為選擇有利于待分離微生物的生長條件或加入某種只利于待分離微生物生長的抑制劑，形成有利于待分離微生物生長的環境，從而淘汰大部分不需要的微生物，使微生物在培養基中形成由一個微生物細胞繁殖而成的單菌落，通過挑取單菌落，進行純培養。獲得單菌落的方法可通過稀釋涂布平板法或平板劃線法等技術來完成。

1.3 土壤中微生物代謝活動的測量

測量土壤中微生物活動的方法主要有兩類：測定微生物細胞的生長速度；測定特定代謝產物的利用率或特定代謝產物的生成率。為了準確測量土壤中各種環境對微生物代謝活動的影響，人們設計了多種測量土壤微生物代謝活動的方法。

其中，能代表參與調控土壤能量和養分循環以及有機物質轉化相對應微生物的數量，一般指土壤中體積小于5×103um3的生物總量，其與土壤有機質含量密切相關。

2 影響土壤微生物的因素

生態位：從進化的意義上看，生態位是生物對環境適應的結果。生態位的闡明對研究微生物的競爭關系、物種和多樣性、物種對資源的劃分和利用情況等具有重要的意義。其中，土壤微生態位影響因素作為土壤微生物生態學研究的基礎內容，對其深入研究不僅能夠豐富土壤微生物生態學的理論，促進相關學科的發展，而且能夠為生態系統的合理調控提供理論依據。

2.1土壤中非生物因素對土壤微生物的影響

2.1.1 土壤的物理性狀 土壤物理性質與土壤化學性質和土壤生物活動密切相關，互有影響。同時土壤的物理性質也直接或間接地影響土壤養分的保持、移動和有效性，是土壤微生物生物活性與群落結構的重要因素之一。例如，在不同大小的土壤顆粒中微生物的差異很大，粘粒土壤的生物多樣性相對較高，微生物種類多，生物種間關系相對復雜。而土壤中的水分也是影響土壤微生物多樣性的重要因素之一，水分活度低于最低水分活度時微生物處于休眠狀態，而嚴重時會引起微生物脫水，蛋白質變性，使細胞死亡，在土壤中細菌主要生活在高水勢的地方，而真菌、放線菌主要生活在水勢情況相對較低的地方。同時土壤的水分對土壤微生物對有機物的分解，也有十分重要的影響。在長時間干燥的情況下致使微生物呼吸和生物量降低，微生物群落結構變化，特別是潮濕和干燥的時間長度對土壤微生物影響很大。而溫度作為影響的另一個主要因素，任何微生物的生長溫度都有高有低，但總有最低生長溫度、最適生長溫度和最高生長溫度，微生物在其各自最適生長溫度下，分裂代時最短，生長速率最高。

2.1.2 土壤的化學性狀 土壤中的微生物除了受土壤物理性狀的影響外，還受到土壤中化學物質的影響，植被的凋落物，植物根系分泌物，根的殘體，土壤動物死后殘體等是土壤微生物營養物質的主要來源，為微生物提供基本的碳源、氮源等營養物質，營養物質的碳氮比越大，其含氮量越少，越難分解，通常N源易利用大小順序為，銨態氮>硝態氮>有機氮。此外，同種微生物的不同部位對氮源的利用率也有所不同，這使得土壤中氮源的含量和種類將影響到土壤微生物的群落結構。而土壤中的pH值是影響土壤微生物的另一個重要因素，細菌、放線菌主要生長在微堿性的土壤中，而真菌生長在弱酸性的土壤中。另外，土壤中的一些微量元素也對土壤微生物的生長、發育等過程產生重要影響。

3 研究土壤微生物生態學的意義

土壤微生物生態學的研究有助于解釋生物基因的進化、基因及酶的代謝調控和生物適應環境的機理等問題，有利于了解生物的多樣性，并對于保護微生物資源和基因庫具有重要的意義，故土壤微生物生態學的研究有重要的理論和現實意義。同時我國地域廣闊，在豐富多樣的自然環境中存在著大量至今仍未開發的微生物資源，關于土壤微生物生態學的研究對于微生物資源的合理開發與運用有的十分重要的意義。由于自然界中微生物的特有個性，如體積小，代謝力強、生理生化功能多等，在環境保護中應用其在常規條件下利用微生物高降解力菌株處理污染物，能徹底凈化很多難降解的污染物，具有很重要的實際和經濟利益。

參考文獻

[1]李顯剛，班鎂光，周澤英，等.土壤微生物生態學在農業中的應用研究綜述[J].中國土壤與肥料，2015（02）：5-11.

[2]劉繼青，郜春花.土壤微生物生態學研究技術進展[J]. 山西農業科學，1995（03）：61-64.

作者簡介：董宏鑫，本科學歷，研究方向：生物技術。