土壤微生物生态

土壤是自然界微生物生存活动的主要场所，是微生物最良好的天然培养基，具有微生物所必需的营养和微生物生长繁殖及生命活动所需的各种条件。

土壤具有团粒结构，构成发达的孔隙结构，为土壤创造良好的通风透气条件，期间所含的氧虽然少于空气，为7%～8%，但仍远高于水体中的6～8 mg/L。同时，土壤团粒结构间的小空隙具有较强的毛细作用，有良好地保水性，为微生物提供良好的溶剂环境。

土壤中有大量动物和植物残体，植物根系的分泌物，还有人和动物的排泄物；有丰富的无机元素：磷、硫、钾、铁、镁、钙等，且含量相当高，在1.1～2.5 g/L之间，微量元素有：硼、钼、锌、锰、铜等，能满足微生物生长发育的需要。

土壤pH范围在3.5～8.5之间，多数在5.5～8.5之间，甚至不少土壤的pH接近中性，适合大多数微生物的生长需要。

土壤的渗透压通常在0.3～0.6MPa之间，革兰氏阴性杆菌体内的渗透压为0.5～0.6MPa，革兰氏阳性球菌体内渗透压为2.0～2.5MPa。所以，土壤中的渗透压对微生物是等渗或低渗环境，仍有利于微生物摄取营养。

土壤具有团粒结构，有无数小孔隙为土壤创造通气条件，土壤中氧的含量比大气少，平均为土壤空气容积的7%～8%。通气良好的土壤，氧的含量高些，有利于好氧微生物生长。土壤的团粒结构中的小孔隙还起毛细管的作用，具有持水性，为微生物提供了水分。例如在孔隙为30%～50%、排水通畅的土壤中，各组分的体积分数分别是：土粒50%，空气10%，水40%。

土壤的保温性也较强，一年四季温度变化不大，即使冬季地面冻结，一定深度土壤中仍保持着一定的温度，供微生物生长需要。

几毫米厚的表层土是保护层，使土壤中的微生物免遭太阳光中紫外辐射的直接照射致死。

土壤中微生物的垂直分布与紫外线辐射、营养、水、温度等因素有关。在受紫外线辐射、缺水的表面层，微生物容易死亡而数量减少；而在表面之下的几厘米至20 cm，土壤所能为微生物提供的最优水、气、营养条件基本集中于此，其所含的微生物数量最多，达每克上百万个，在某些有机质含量丰富的肥沃土壤中甚至可有每克数亿个微生物。在耕作层20 cm之下，由于养分及空气的缺乏，微生物的数量随土层深度的增加而急剧减少，距表层1 m以下的每克土壤仅含微生物约数万个。

土壤中的微生物以细菌为主，一般可占土壤微生物总数的70%～90%，放线菌、真菌次之，藻类及原生动物较少；按数量级分可化为细菌10个/g、放线菌10个/g、真菌10个/g、藻类10个/g、原生动物10个/g。由于土壤pH有高低变化，而不同微生物对pH有不同的适应性，如中性及偏碱性环境有利于细菌及放线菌生长，而酸性环境有利于酵母菌及霉菌的生长。因此，在我国东北及西北地区的黑垆土中细菌较多而真菌偏少，而长江以南的大部分区域霉菌、酵母菌偏多，细菌偏少。

依据土壤中微生物的生化功能，可将其区分为碳转化微生物（主要包括芽孢杆菌、节杆菌、酵母菌、霉菌）、氮转化细菌（包含固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌）、硫转化细菌、磷细菌、铁细菌及钾细菌等。其中节杆菌属与诺卡氏菌属微生物由于不受土壤中动植物残体多少的影响而相对稳定地存在于土壤中而被称为“土著”微生物菌群，而假单胞菌、芽孢杆菌及部分放线菌则随土壤动、植物残体含量的变化而变化，被称为“发酵性”菌。