微生物與植物協(xié)同作用下的城市綠地土壤功能復全

羊翔 咸政

【摘 要】隨著城市化進程的不斷加快，原生土壤不斷被破壞，大量充斥城市垃圾和填埋物等的生土被用于植物栽植，幾乎所有城市都面臨著土壤退化的危機，一方面是城市的擴張侵占了原生土壤，另一方面是城市建設中產(chǎn)生的廢棄物難以處理，大多采用填埋的方式解決，破壞了城市土壤的結(jié)構(gòu)與微生物群落，導致土壤失活。本文就城市土壤退化這一問題，為解決其過于緊實，通氣性差，營養(yǎng)物質(zhì)含量低，土壤肥力不足，微生物群落紊亂等難題，通過探析微生物與植物協(xié)同作用對城市土壤的改良作用，對未來城市土壤恢復活性，更好地為城市綠地提供基質(zhì)作用提出建議和展望。

【關鍵詞】土壤；微生物；群落；植物

中圖分類號：TU985 文獻標志碼：A 文章編號：1007-0125（2019）23-0224-02

一、土壤與微生物多樣性

土壤是城市綠地植被賴以生存的載體，土壤微生物在土壤中擔任分解者的角色，分解植物凋落物，轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分反哺土壤，也為植物提供必需的營養(yǎng)元素，調(diào)節(jié)土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。由此可知，土壤微生物對土壤的狀況，植物的生長，乃至生態(tài)群落的演替起到了至關重要的作用，同時，植物分泌對微生物有益的營養(yǎng)物質(zhì)，微生物是聯(lián)系植物與土壤的紐帶，促進三者之間協(xié)同進化。

對土壤微生物多樣性的研究，探析植物，土壤，微生物三者之間的關系，對城市綠地土壤的結(jié)構(gòu)復原，對植物長勢的提高，以及城市生態(tài)環(huán)境的修復至關重要。土壤微生物多樣性涵蓋了土壤內(nèi)微生物在類別，基因?qū)用妫鷳B(tài)層面上的多樣性，包括了微生物種群的多樣性，種群內(nèi)部基因的多樣性，以及群落結(jié)構(gòu)的多樣性，群落之間協(xié)同、拮抗作用的多樣性，現(xiàn)階段對于土壤微生物的多樣性研究大多是對于物種多樣性、功能多樣性以及遺傳多樣性的研究。

二、城市土壤現(xiàn)狀

城市化進程的推進，是人類歷史上不可避免的過程，城市用地不斷擴張，農(nóng)林用地不斷減少，河湖水體面積也隨之縮小，雖然經(jīng)濟水平得到了提高但是隨之而來的是生態(tài)環(huán)境的一系列問題。城市的基礎根植于土壤之上，而現(xiàn)在的城市土壤現(xiàn)狀令人擔憂，主要問題表現(xiàn)在：

（一）過度的開發(fā)與建設，道路的修建與整改，長期對土壤造成破壞，城市中綠地的土壤成分雜亂，原本的熟土層被翻開，丟棄，種植植物時采用肥力不足的生土，甚至混雜了建筑材料，建筑廢料，以及從別處運來的土壤，其中還含有大量的生活廢棄物及污水，最終導致了多種物質(zhì)混雜于土壤中，破壞了原始土壤的生態(tài)層次。

（二）過多的生活垃圾與建筑廢棄物，影響了土壤的活性，破壞了土壤的微生物群落，導致植物長勢欠佳，影響植物扎根，破壞了土壤的功能性，比如保水性，影響城市綠化樹種的生存。

（三）土壤污染物過多，缺少養(yǎng)分與有機質(zhì)，由于城市土壤遭受破壞，生態(tài)層次紊亂，由多種廢棄物填充，其中的有機質(zhì)很少，養(yǎng)分也很低，無法維持微生物群落的穩(wěn)定，從而影響到了植物的生長，同時人為因素的污染也很嚴重。

（四）城市土壤鹽堿化嚴重，PH植異常，城市建設帶來了頻繁的施工，石灰水泥等雜質(zhì)進入土壤，影響了城市綠地土壤的酸堿平衡，這對綠地地被植物的生長有較為惡劣的影響，導致花卉難以成活。

（五）部分沿海城市，地勢較低的城市，地下水的水位偏高，土壤的中下層直接浸入水中，影響樹木扎根。

城市園林綠化植物的生長離不開土壤的承載與養(yǎng)分的供應，上述問題會很大程度上限制城市綠地土壤發(fā)揮其應有的功能，一旦超過了城市土壤的自然承載力，土壤便會退化，導致城市園林綠化遭受影響。

三、微生物與植物的相互作用對城市土壤的修復

根據(jù)以上對城市綠地土壤存在問題的歸納總結(jié)，進一步探討土壤微生物對土壤的功能性作用，以及植物在該系統(tǒng)中扮演的角色。現(xiàn)代醫(yī)學中有許多疾病的病灶在于，人體內(nèi)某一器官或者多個器官內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)遭受破壞，因此將有益菌群，或者是病人體內(nèi)缺少的微生物重新植入病人體內(nèi)，由微生物之間的相互作用，平衡人體內(nèi)微生物環(huán)境，達到治愈病人的目的，在城市綠地土壤的修復中可采用同樣的原理。

城市綠地土壤由于層次紊亂，填埋工業(yè)污染物，建筑廢棄物，生活垃圾等原因，其功能性大大衰退，究其根本是因為土壤微生物結(jié)構(gòu)遭受破壞，沒有微生物的分解作用，難以分解城市廢棄物，營養(yǎng)物質(zhì)難以轉(zhuǎn)化，導致植物長勢欠佳，進一步帶來了植物凋落物不足，微生物無法獲取繁衍必需的營養(yǎng)元素，成為一個惡性循環(huán)，土壤、微生物、植物三者之間的相互作用遭受影響。因此，培育功能性微生物，填入城市土壤中，復全微生物群落的結(jié)構(gòu)，促進分解城市廢棄物，促進營養(yǎng)物質(zhì)的輸送，對于植物的生長有著促進作用，改善了城市綠化。

植物對土壤微生物的多樣性的影響表現(xiàn)在多個方面，如植物的類型，植物的多樣性，植物的不同生長發(fā)育階段，同一植物的不同的基因型對土壤微生物多樣性也有較大影響，植物根系的分泌物也同樣影響著土壤微生物的多樣性。植物的內(nèi)生菌、根際微生物可以更直接地影響植物，也可以通過介導植物和非根際微生物之間的物質(zhì)和能量交流來影響植物和非根際微生物。兩者相互影響和相互改變，形成正反兩方面的反饋，共同驅(qū)動了各自群落結(jié)構(gòu)的演變，也影響了土壤元素循環(huán)過程和組分（賀紀正，2015）。通過對這些方面影響因素的研究，可以得出植物不同生長情況下影響土壤微生物的方式，從而得出植物與土壤微生物合理相互作用的微觀條件和宏觀條件，通過二者之間的相互作用，改善城市土壤的活性。

四、問題與展望

根據(jù)以上的研究可做以下總結(jié)，土壤活性受微生物多樣性和功能性所影響，而微生物多樣性又深受土壤所種植的植物影響，其機制非常復雜，如植物的種類，物種的多樣性，凋落物的質(zhì)量和數(shù)量，氣候條件，植物根系，以及人為因素等等。國內(nèi)外目前對此的研究存在一定的問題：（一）大多對微生物群落的研究是在正常環(huán)境下，缺少特殊的生態(tài)條件下的研究，尤其是城市土壤失活條件下的微生物群落研究，應探索城市生土中微生物群落的存活情況，多樣性和功能性是否缺失，使得土壤結(jié)構(gòu)恢復穩(wěn)定，殺滅土壤中的病原微生物，扶植有益種；（二）在研究土壤，微生物，植被三者之間的互相作用時，應充分考慮它們之間的關系，在宏觀和微觀的雙重角度下研究土壤微生物的活性，不應該割裂開不同環(huán)境下的研究成果。

盡管以目前的科研水平，從微觀層次上并不能完全探究出土壤微生物的全貌，得不到全部的信息，但是隨著科技的進步，基因研究的推進，在土壤，植被，微生物之間的研究有著較為廣闊的發(fā)展前景。

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