土壤微生物在持续农业中的作用与应用前景

以１９９４年７月在墨西哥举行的第１５届国际土壤科学大会上有关土壤微生物的内容为主，综述了土壤微生物（包括土壤动物）在持续农业中的作用。内容包括：根际微生物与植物生长；持续农业中的生物固氮；菌根与持续农业；土壤动物交替导致土壤功能的变化；土传植物病原菌的生物防治；土壤与生物多样性以及土壤的生物修复。     

土壤原生生物的生态功能及其影响因素

【目的】土壤原生生物是指土壤中除植物、动物和真菌以外的所有真核生物,具有明显的系统发育和功能多样性特征,是地下生态系统的关键组成部分之一。与原核生物(细菌与古菌)和真菌相比,原生生物在土壤食物网中的作用常被忽视。本文系统论述了土壤原生生物的多样性及其生态功能,并综述了土壤养分、水分、pH、温度、重金属、微塑料等因子对土壤原生生物的影响,旨在阐明原生生物对土壤养分转化、土壤食物网和植物健康的生态作用及对主要环境因子的响应。【进展】土壤原生生物的数量、大小与形态各异,且营养级类群多样性丰富,它们可作为光合藻类、微生物捕食者、植物与动物的寄生者,在土壤食物网中扮演重要角色。光合型原生生物除潜在提高土壤氧浓度外,对陆地生态系统的碳储存具有重要贡献。消费型原生生物可通过捕食改变微生物群落,推动土壤微生物环,抑制植物病害,并提高植物性能。寄生型原生生物常被认为对宿主具有负面效应,如改变动物多样性,并引起植物病害。然而,寄生型原生生物对推动养分(如磷)循环也有贡献,且对植物的叶际细菌具有生防功能。总的来看,原生生物推动了陆地生态系统物质循环与能量流动向更高营养级的转移,并在土壤食物网中占据中心位置,...     

有机改良剂在重金属污染土壤修复治理中的应用

土地利用逐渐成为重要的废物利用和处置方式,因此土壤被视为重金属的主要来源,通过植物吸收和动物转换进入食物链。随着公众逐渐意识到污染土壤对人类和动物健康带来的不良影响,场地污染修复技术的开发也得到了广泛的研究。生物修复是通过土壤微生物和植物改变重金属的生物利用率,添加有机改良剂提高其作用效果。堆肥、污泥和城市固体废物等许多有机改良剂可改善土壤物理性质和肥力,通过吸附、络合、还原、挥发等作用降低土壤中重金属的生物利用率。基于此,综述了有机改良剂在生物修复中的作用机制,并讨论了土壤重金属吸收与生物利用率的现实意义。     

农用稀土的生态毒理学效应

稀土农用给中国农业带来巨大经济效益,但环境安全问题也随之产生。本研究从生态毒理学角度,综述了稀土对土壤微生物、植物、动物的影响,指出稀土可以改变土壤微生物的种群结构、种群数量及其土壤酶活性,影响植物的生长发育、生理生化过程及富集规律,并对动物生殖系统、肝脏、儿童智力及人体健康造成损害。稀土对生物的生态毒理作用,可以是稀土对生物的直接影响,也可以是食物链蓄积的间接效应,在稀土农用中应充分考虑其对环境与人体的影响。     

砷污染土壤的生物修复研究进展

土壤As污染已是全球性问题,我国也不例外,对As污染土壤的生物修复已是研究热点,但相关机理仍不完全清楚.本文综述了国内外微生物、蚯蚓、植物在As污染土壤中吸收转化As及其解As毒机理,以及微生物-植物复合系统修复As污染土壤方面实验室内研究情况.目前广泛认为植物修复土壤重金属/非金属污染较有应用前景,可限于甚至是使用超富集植物单一作用下仍有较多缺陷,如通过微生物技术及蚯蚓调节根际微生态,以利于植物在污染土壤中存活或/和吸收更多的As,将极具应用前景.     

土壤-植物体系中农药和重金属污染研究现状及展望

农药、重金属已成为当今农业生态系统中重要的污染物质,国内外科学家对其进行了大量卓有建树的研究,特别是在土壤-植物系统中的研究受到较多关注。通过就农药和重金属对土壤微生物、土壤动物、土壤酶活性和植物的生理生化指标的影响进行的综合分析和阐述,系统剖析了其产生毒害机理和影响的因素,在此基础上提出今后相关研究中有待加强的重点,包括农药对非靶标生物毒害机理、农药降解中间产物的环境风险以及农药和重金属的迁移转化机理等。     

土壤微生物影响土壤健康的作用机制研究进展

土壤健康是农业可持续发展的中心主题。土壤微生物参与土壤生态功能、环境功能和免疫功能协同驱动土壤生命系统运转，是维持土壤健康的核心与关键。了解不同微生物介导的土壤健康调控机制对有效利用这些核心微生物维持和改善土壤健康至关重要。本文围绕微生物参与调节土壤碳循环、养分循环，改变土壤结构、抑制植物病虫害、污染控制等主要生物过程系统梳理了微生物在调控土壤健康中的重要作用，以及微生物作为土壤健康的敏感指标对土壤健康的指示与预警作用。强调未来应加强驱动土壤健康特定功能以及多个生物过程的核心微生物组信息数据库挖掘、构建与生产应用研究，为定向利用微生物改善农业土壤生态系统功能、维持土壤健康以及保障土壤可持续发展提供科学依据。     

硒在动植物及微生物体中的转化规律研究进展

我国低硒地区占国土总面积的72%,其中严重缺硒地区的粮食等天然食物硒含量较低,当地人因无法从食物中摄取足够硒而罹患多种疾病。因此,通过科学手段有效解决我国人体缺硒问题意义非凡。植物性食物是动物和人体碳水化合物及矿物质等营养的重要来源,植物吸收环境中的硒,并将其转化为有机态硒,之后通过食物链为人体吸收利用,这是一种安全有效的缓解人体硒摄入匮乏的途径。植物生长过程中所需的矿物质营养大多都来自于土壤,微生物作为土壤中广泛存在的一种生物,不仅在植物促生方面发挥着重要作用,而且还可通过生物活化等作用,将土壤中的硒转化为有利于植物吸收的形态,进而提高植物对硒的利用率。本文综述了目前关于动物、植物、微生物对硒转化利用规律方面的研究进展,以期为今后通过微生物介导途径,提高植物吸收转化环境硒的效率,改善动物及人体缺硒状况,进而解决缺硒地区人体健康问题提供有价值的参考信息。     

我国土壤动物学研究概况与展望

本文简要介绍了我国土壤动物学研究的历史和现状，从以下六个方面介绍和讨论了今后值得注意的一些问题和可能的研究方面。１、土壤圈与其它生态系统的物质循环和能量流动。２、土壤动物群落生物多样性研究。３、植物与土壤动物的相互作用。４、土壤动物与土壤微生物的相互作用。５、土壤动物个体生态学。６、土壤动物在环境保护中的应用。     

电子垃圾影响区多氯联苯污染农田土壤的生物修复机制与技术发展

电子垃圾中含有大量多氯联苯等有毒有害物质,对电子垃圾的不当拆解可造成土壤、水体和大气的污染,进而对生态环境和人体健康构成潜在的威胁。生物修复是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能,加速去除环境中污染物质的过程。根据修复所用的主体,生物修复又可分为植物修复、微生物修复、动物修复及其联合修复等。本文结合笔者的研究工作,综述了我国东南沿海某典型电子垃圾拆解区土壤多氯联苯的污染特征,并介绍了当前国内外对多氯联苯污染土壤的微生物修复、植物修复和植物-微生物联合修复技术及其机理研究的现状,并提出未来研究趋势,旨在为促进污染区土壤环境生物修复的深入研究、保障污染区的农产品质量安全和人体健康提供理论参考。     

不同植龄啤酒花根际土壤中有机化合物的初步分离鉴定

植物根际区是土壤中物理、化学、生物学作用极其活跃的特殊微生态系统,在生物与环境的共同作用下,根际土壤中产生很多有机化合物,它们来源于植物体根系分泌、地上部淋溶、植物残茬及土壤生物的分解等[1],这些化合物中很多是化感物质,直接或间接地影响着植物的生长发育。化感作用(A llelopathy),即相生相克作用,是指一种植物或微生物(供体)向环境释放化学物质而影响其他有机体包括植物、微生物和动物(受体)的生长和发育的化学生态学现象,包括促进和抑制两方面作用[1~5]。当受体和供体同属于一种植物时产生抑制作用的现象,称为植物的自毒作用。大多数植物均存在自毒作用,而且研究发现自毒作用经常是作物产生连作     

微生物影响稻田土壤中砷转化研究进展

稻田砷污染是一个全球性环境问题。稻米是以大米为主食的人群砷暴露的主要途径，稻米砷含量超标，会对动物和人体健康造成威胁。微生物是影响砷环境生物化学行为的重要角色，在植物-土壤-微生物系统的砷循环中发挥着重要作用。了解微生物对砷在土壤-水稻系统中的生物化学循环的影响，能够为稻田砷污染的有效治理提供理论基础。本文综述了砷氧化微生物、砷还原微生物以及砷甲基化微生物分别对砷氧化、还原和甲基化过程的影响（直接作用），并总结了微生物通过间接影响铁、硫的环境生物化学循环，进而影响稻田-水稻系统中砷的赋存形态及其转化与迁移的过程。最后，本文归纳了砷污染农田微生物修复技术的相关研究进展，并提出了研究展望。     

土壤原生生物的类群及功能

土壤原生生物是生活在土表凋落物和土壤中最原始、最简单的真核生物。原生生物的演化进程快,种类多样,至今尚没有统一的系统发育分类体系。种类众多的土壤原生生物拥有多样的生态功能,在控制细菌的生长繁殖和群落组成、改变土壤营养物质的循环、调控植物生长发育及土壤污染物的净化等方面发挥着重要作用。本文从形态结构、进化过程及生态功能等几个方面,对土壤原生生物的系统分类及其功能、地理分布和研究方法,及其与土壤微生物、植物之间的生态关系,对土壤环境的潜在影响等领域的研究进展进行了总结,并对土壤原生生物研究中存在的问题进行了展望。旨在深入理解土壤原生生物类群和功能的多样性及其维持机制,为深化土壤原生生物与微生物、植物间的相互关系研究提供依据,为开发新的土壤和植物病害的生物防治技术提供参考。     

基于文献计量分析的国内外根际土壤微生物研究进展

根际微生物是土壤-微生物-植物系统中连接土壤-植物的重要枢纽,不仅影响着植物地上部分的生长发育,而且对植物地下部分的代谢活动也有着重要的影响。为了全面了解根际土壤微生物研究现状,客观反映研究趋势,采用CiteSpace软件和文献计量学方法,以Web of Science数据库核心集合和中国知网(CNKI)为数据源,以“Rhizosphere microbes”、“Rhizosphere microorganism”和 “根际微生物”为     

多环芳烃污染土壤的微生物与植物联合修复研究进展

本文综述了多环芳烃(PAHs)污染土壤中微生物降解途径、机理及生物反应器的应用,并从植物修复角度,进一步阐述了与微生物联合作用促进污染土壤中PAHs降解的途径、机理及其应用。提出了利用微生物共代谢降解及其与植物联合修复PAHs污染土壤环境的生物修复技术未来研究课题。     

土壤微生物资源在农业中的开发和利用

土壤中含有大量微生物,其与植物共同构成稳定的微生物-植物系统,在这一系统中微生物处于核心地位。以土壤微生物的概述及相关鉴定为切入点,分析了土壤微生物肥料的种类,又提出了土壤微生物的具体作用,并阐述了土壤微生物资源在农业中的利用方式。     

旅游踩踏对张家界国家森林公园土壤微生物区系及活性的影响

随着旅游业成为世界第一大产业，由其对生态环境所造成的破坏就越来越严重，也引起了人们的高度重视，有关旅游对生态环境的影响研究已成为当今环境与旅游的重点之一。微生物是生物圈的三大成员之一，也是土壤圈、水圈的活跃成员。土壤微生物是土壤的重要组成部分，是土壤物质转化的重要参与者，同时又是一个重要而丰富的基因库，是生物多样性与生态平衡的一个重要方面，土壤微生物的平衡发展也是预防植物病害发生的基础。由于有机质转化所需能量的90％以上来自微生物的分解作用，因此，土壤微生物活度总量是土壤-植物体系中有机质转化的较好指标。土壤质地、肥力及植被等都直接影响着土壤微生物的活性及其多样性。国内外研究表明，旅游活动对土壤有机质、土壤水分、土壤物理性状、植物多样性、景观、土壤流失及动物多样性等方面都产生了严重的影响，     

多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是广泛存在于环境中的一类有毒有机污染物。在PAHs污染土壤修复领域中,运用一些生物化学的方式来强化生物联合修复技术可以有效缩短生物修复的时间,大大提高修复效率,最具发展前景和应用价值。本文主要以植物-微生物、植物-微生物-土壤动物两种生物联合修复方式为对象,结合各自的特点、机理和实例,推断了其修复机制的内在原因,总结了影响土壤中PAHs降解效率的主要因素(包括:PAHs的浓度水平、根系分泌物的种类、外源添加降解菌和土壤动物的数量和种类、菌属或土壤动物之间的种间竞争和部分环境因素等);同时通过综述近年来国内外强化生物联合修复PAHs污染土壤的技术原理、应用成果和存在的一些问题,指出了不同情况下制约PAHs强化降解进程的潜在限制因子(包括:表面活性剂和固定化微生物的添加量、不同表面活性剂的适度混合、载体材料的性质、固定化方式的选取、土壤养分和水分含量等);并强调在进行强化修复的过程中,要注重现场应用和安全性评价,为多环芳烃污染土壤的生物联合强化修复研究提供了理论依据和技术参考。     

土壤中γ-666的微生物代谢产物初步研究

许多学者曾报导某些昆虫、植物、合成培养基中的微生物和动物很容易把林丹(γ-666)降解成多种产物[1]。但关于林丹在土壤微生物群体和土壤分离菌作用下的降解产物研究得不多。     

农田土壤-植物系统持久性有机污染物的界面过程与自修复——以多氯联苯为例

土壤-植物系统是地球陆地表层生态系统中非常重要的亚系统,对保障粮食安全与人体健康发挥着关键作用。持久性有机污染物是土壤环境中难降解、长残留的毒害污染物。这类有机污染物在土壤组分、土壤微生物和植物的共同作用下,发生着一系列的物理化学与生物学的界面过程,导致其或者生物有效性的降低和毒性的下降,或者快速降解,进而减少在食物链中传递的风险,达到自然条件下土壤污染净化,实现自修复。以多氯联苯为例,综述了农田土壤-植物系统中持久性有机污染物的土壤组分界面过程、根际界面过程和植物体微界面过程研究进展,提出了发挥土壤-植物系统降解净化作用,实现持久性有机污染物自修复的新思路。参30。