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1、 兰州交通大学化学与生物工程学院兰州交通大学化学与生物工程学院1土壤质量的概念土壤质量的概念w1.1.1840 1840 年李比希提出的年李比希提出的“矿质营养学说矿质营养学说” ” ; ;w2.2.定义：定义：综合表征土壤维持生产力、环境净综合表征土壤维持生产力、环境净化能力以及保障动植物健康而不发生土壤退化能力以及保障动植物健康而不发生土壤退化及其它生态环境问题的能力。化及其它生态环境问题的能力。 2土壤质量的土壤质量的三个三个主要组成部分主要组成部分: :w1.1.土壤肥力质量：土壤肥力质量：主要强调土壤的可持续生主要强调土壤的可持续生产能力产能力, ,以高产为主要目标；以高产为主要目标
2、；w2.2.土壤环境质量：土壤环境质量：主要强调土壤中容纳和清主要强调土壤中容纳和清除有害有毒物质的能力除有害有毒物质的能力, ,以及对整个生态环境以及对整个生态环境的效应。的效应。w3.3.土壤健康质量：土壤健康质量：强调满足前两个条件下强调满足前两个条件下, ,土土壤对人类健康和生活质量的影响壤对人类健康和生活质量的影响, ,包括有毒和包括有毒和有益物质两大类。有益物质两大类。3土壤质量的指标土壤质量的指标w概念：概念：表示从生产潜力和环境管理的角度监表示从生产潜力和环境管理的角度监测和评价土壤的那些性能、功能和条件。测和评价土壤的那些性能、功能和条件。 w目前，对土壤质量的评价是通过土壤
3、的目前，对土壤质量的评价是通过土壤的物理物理化学性质、生物学性质及环境条件化学性质、生物学性质及环境条件等综合性等综合性指标来得出的。指标来得出的。 4理化指标理化指标生物学指标生物学指标物理指标物理指标化学指标化学指标酶活性指标酶活性指标微生物指标微生物指标动物指标动物指标土土壤壤质质量量指指标标其他环境指标其他环境指标比表面、孔隙度和容重比表面、孔隙度和容重 气体状况气体状况水热状况水热状况全全N，全，全P，全，全K，有机质有机质PH值值与物理性质与物理性质与化学性质与化学性质与土壤微生物与土壤微生物与土壤动物与土壤动物微生物生物量微生物生物量微生物群落组成和多样性微生物群落组成和多样性微
4、生物活性微生物活性速效速效N，速效，速效P，速效，速效K5一一. .土壤质量的酶活性指标土壤质量的酶活性指标w土壤酶是一种生物催化剂土壤酶是一种生物催化剂, ,参与土壤中的各种参与土壤中的各种生物化学过程。它不仅能反映土壤生物活性生物化学过程。它不仅能反映土壤生物活性的高低的高低, ,而且能表征土壤养分转化的快慢而且能表征土壤养分转化的快慢, ,在在一定程度上能反映土壤肥力状况，可作为衡一定程度上能反映土壤肥力状况，可作为衡量土壤质量高低的较好指标。量土壤质量高低的较好指标。6wBeck于于19841984年提出了一个酶数量指标年提出了一个酶数量指标(enzymaenumber，EAN）： E
5、AN = 0.2 (DH + CA/10 + AP/40 + PR/2 + AM/20)wDH- -脱氢酶活性脱氢酶活性 (TPF g/(10 kg27 h)，wCA- -过氧化氢酶活性过氧化氢酶活性 (O2 %/3 min)，wAP- -碱性磷酸酶活性碱性磷酸酶活性 (PNP mg/(10 kg5 h)，wPR- -蛋白酶活性（氨基氮蛋白酶活性（氨基氮g/(10kg16 h)，wAM- -淀粉酶活性淀粉酶活性 ( (淀粉分解淀粉分解 %/(l0g16 h )。w利用了这五种酶活性来进行计算利用了这五种酶活性来进行计算, ,可用作评价不同可用作评价不同土壤在酶活性质量上的相对高低。土壤在酶活性
6、质量上的相对高低。7w土壤酶活性与土壤质量的很多理化指标以及土壤酶活性与土壤质量的很多理化指标以及土壤生物数量和生物多样性相互联系，并受土壤生物数量和生物多样性相互联系，并受到土壤有机到土壤有机- -无机复合体保护，具有一定的稳无机复合体保护，具有一定的稳定性。定性。 8( (一一) )土壤酶活性与土壤物理性质土壤酶活性与土壤物理性质w土壤酶活性是一系列土壤理化性状的具体反土壤酶活性是一系列土壤理化性状的具体反映。因为土壤物理状况直接或间接地影响着映。因为土壤物理状况直接或间接地影响着包括植物和微生物在内的一切土壤生物的活包括植物和微生物在内的一切土壤生物的活性性, , 从而影响着这些生物在土
7、壤中分泌酶的从而影响着这些生物在土壤中分泌酶的情况、酶在土壤中的稳定程度和酶活性的显情况、酶在土壤中的稳定程度和酶活性的显现水平等现水平等, ,而土壤生物活性对改变土壤物理性而土壤生物活性对改变土壤物理性质也同样具有极为重要的地位。因此质也同样具有极为重要的地位。因此, ,改善土改善土壤的物理状况是有效调节土壤酶活性的一项壤的物理状况是有效调节土壤酶活性的一项有力措施。有力措施。9w1.1.土壤的土壤的比表面、孔隙度比表面、孔隙度和和容重容重对土壤酶活对土壤酶活性的影响非常显著。土壤作为一个分散体系，性的影响非常显著。土壤作为一个分散体系， 有许多特性取决于土壤的有许多特性取决于土壤的总比表面
8、总比表面。由于绝。由于绝大多数的酶在土壤中处于被吸附的状态，大多数的酶在土壤中处于被吸附的状态， 所所以土壤固相的表面特性以土壤固相的表面特性( (比表面比表面) ) 决定了进入决定了进入土壤的酶活性。而土壤土壤的酶活性。而土壤容重容重和和孔隙度孔隙度是通过是通过影响土壤的水、肥、气、热等状况来间接地影响土壤的水、肥、气、热等状况来间接地影响土壤酶活性的。影响土壤酶活性的。10w2.2.土壤土壤气体状况气体状况对土壤酶活性有着重要的影对土壤酶活性有着重要的影响。土壤响。土壤COCO2 2和和O O2 2与土壤微生物的活动状态有与土壤微生物的活动状态有关，因此土壤空气对土壤酶活性有直接影响。关，
9、因此土壤空气对土壤酶活性有直接影响。OverreinOverrein指出除半纤维素酶外，蔗糖酶、淀指出除半纤维素酶外，蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、脲酶、磷酸酶和硫酸酶同粉酶、纤维素酶、脲酶、磷酸酶和硫酸酶同土壤氧的摄取量均呈正相关。土壤氧的摄取量均呈正相关。11w3.3.土壤水热状况土壤水热状况对土壤酶活性也会产生直接对土壤酶活性也会产生直接或间接的影响。一般而言，过高和过低的土或间接的影响。一般而言，过高和过低的土壤温度会导致土壤酶活性的钝化和失活，土壤温度会导致土壤酶活性的钝化和失活，土壤水分过多和过低均不利于土壤微生物和动壤水分过多和过低均不利于土壤微生物和动物的生长和繁衍，减少了土壤酶的
10、来源，造物的生长和繁衍，减少了土壤酶的来源，造成土壤酶活性降低，因此，在不良水热状况成土壤酶活性降低，因此，在不良水热状况下，土壤酶活性较低。下，土壤酶活性较低。12( (二二) )土壤酶活性与土壤化学性质土壤酶活性与土壤化学性质w一般来说，一般来说， 土壤土壤脲酶脲酶、多酚氧化酶多酚氧化酶、过氧化过氧化氢酶氢酶、转化酶转化酶和和酸性磷酸酶酸性磷酸酶与土壤全氮、全与土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、有效钾等含量磷、全钾、碱解氮、速效磷、有效钾等含量有非常好的相关关系。有非常好的相关关系。13w1.1.脲酶脲酶能分解有机物质，促其水解生成能分解有机物质，促其水解生成NHNH3 3 和和COC
11、O2 2 。许景伟等在不同类型的黑松混交林的。许景伟等在不同类型的黑松混交林的研究认为脲酶与有机质、碱解氮、有效钾密研究认为脲酶与有机质、碱解氮、有效钾密切相关。但在菜园土壤上，於忠祥等发现脲切相关。但在菜园土壤上，於忠祥等发现脲酶活性仅与水解氮显著相关，与有机质呈显酶活性仅与水解氮显著相关，与有机质呈显著负相关。著负相关。14w2.2.多酚氧化酶多酚氧化酶参与土壤有机组分中芳香族化合物的参与土壤有机组分中芳香族化合物的转化。相关分析表明，多酚氧化酶活性与全氮含量转化。相关分析表明，多酚氧化酶活性与全氮含量呈极显著负相关，与有机质和有效磷呈显著负相关，呈极显著负相关，与有机质和有效磷呈显著负相
12、关，与水解氮、有效钾和与水解氮、有效钾和pH pH 值未达到显著水平，但相关值未达到显著水平，但相关性较好，表明多酚氧化酶活性愈大，土壤养分含量性较好，表明多酚氧化酶活性愈大，土壤养分含量愈低。这与关松荫对贵州黄壤的研究结果一致。愈低。这与关松荫对贵州黄壤的研究结果一致。w3.3.过氧化氢酶过氧化氢酶可促进土壤中多种化合物的氧化，防可促进土壤中多种化合物的氧化，防止过氧化氢积累对生物体造成毒害。李双霖等研究止过氧化氢积累对生物体造成毒害。李双霖等研究发现过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全钾呈极显发现过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全钾呈极显著正相关。土壤过氧化氢酶活性与土壤肥力诸因素著正相关。土壤
13、过氧化氢酶活性与土壤肥力诸因素均密切相关，是影响土壤肥力的一个关键酶。均密切相关，是影响土壤肥力的一个关键酶。15w4.4.转化酶转化酶是至今研究最多的土壤酶，反映土壤呼吸是至今研究最多的土壤酶，反映土壤呼吸强度，酶促作用产物强度，酶促作用产物葡萄糖是植物、微生物的营葡萄糖是植物、微生物的营养源。土壤的肥力水平和生物学活性强度在转化酶养源。土壤的肥力水平和生物学活性强度在转化酶上反映得最明显。孙翠玲等在杨树混交林地的研究上反映得最明显。孙翠玲等在杨树混交林地的研究表明转化酶活性与土壤有机质、全氮、全钾、碱解表明转化酶活性与土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷、有效钾均呈显著相关。氮、速效磷、
14、有效钾均呈显著相关。w5.5.磷酸酶活性磷酸酶活性能够表示有机磷转化状况，酶促作用能够表示有机磷转化状况，酶促作用产物产物有效磷是植物磷素营养源之一。杨树混交林有效磷是植物磷素营养源之一。杨树混交林地的研究表明，酸性磷酸酶活性与土壤中全氮、碱地的研究表明，酸性磷酸酶活性与土壤中全氮、碱解氮、全钾、有效钾及速效磷的含量呈正相关，与解氮、全钾、有效钾及速效磷的含量呈正相关，与全磷呈负相关。可见，土壤酸性磷酸酶受有机质含全磷呈负相关。可见，土壤酸性磷酸酶受有机质含量的影响较大，其活性与土壤氮、磷、钾元素的有量的影响较大，其活性与土壤氮、磷、钾元素的有效性密切相关。效性密切相关。16( (三三) )土
15、壤酶活性与土壤微生物土壤酶活性与土壤微生物 随着酶和微生物新测试技术的发展，人们随着酶和微生物新测试技术的发展，人们清楚认识到土壤酶与土壤生物之间存在某些清楚认识到土壤酶与土壤生物之间存在某些密切关系。有研究表明，在测得的土壤酶活密切关系。有研究表明，在测得的土壤酶活性值中，活体微生物是直接影响酶活性的主性值中，活体微生物是直接影响酶活性的主要因子。根际微生物通过吸收土壤中的大量要因子。根际微生物通过吸收土壤中的大量养分，形成近根缓效供应的养分库，而且根养分，形成近根缓效供应的养分库，而且根际微生物固持际微生物固持 N N 导致根际土壤蛋白酶和酰胺导致根际土壤蛋白酶和酰胺酶活性高于非根际土壤；
16、土壤酶活性的提高，酶活性高于非根际土壤；土壤酶活性的提高，进一步提高了根际微生物量的转化速度，使进一步提高了根际微生物量的转化速度，使根际微生物根际微生物 N N 的富集更加明显。的富集更加明显。17 细菌细菌、真菌真菌和和放线菌放线菌等是土壤生态系统中土等是土壤生态系统中土壤酶活性的重要来源。植物群落演替过程中，壤酶活性的重要来源。植物群落演替过程中，土壤酶活性与土壤微生物数量、微生物多样土壤酶活性与土壤微生物数量、微生物多样性、微生物生物量及土壤动物数量等呈显著性、微生物生物量及土壤动物数量等呈显著相关。相关。 18w一般而言，特定的土壤酶活性与细菌、真菌一般而言，特定的土壤酶活性与细菌、
17、真菌和放线菌类群密切相关，如菌根菌等真菌可和放线菌类群密切相关，如菌根菌等真菌可提高土壤酶活性。木霉属和腐霉属增加了砂提高土壤酶活性。木霉属和腐霉属增加了砂壤土上的酸性和碱性磷酸酶、脲酶、壤土上的酸性和碱性磷酸酶、脲酶、-葡聚葡聚糖酶、纤维素分解酶和几丁质酶活性。放线糖酶、纤维素分解酶和几丁质酶活性。放线菌能释放降解腐殖质和木质素的过氧化物酶、菌能释放降解腐殖质和木质素的过氧化物酶、酯酶和氧化酶等。酯酶和氧化酶等。19wTaylorTaylor等采用活细胞计数、显微镜直接观察、等采用活细胞计数、显微镜直接观察、DNA DNA 技术和菌落计数等研究手段对比研究了技术和菌落计数等研究手段对比研究了
18、粉砂粘壤土和壤土不同层次的土壤微生物数粉砂粘壤土和壤土不同层次的土壤微生物数量与土壤酶活性的关系，结果表明，土壤微量与土壤酶活性的关系，结果表明，土壤微生物数量，尤其是土壤细菌丰度与土壤芳基生物数量，尤其是土壤细菌丰度与土壤芳基硫酸酯酶、磷酸单酯酶、硫酸酯酶、磷酸单酯酶、-葡聚糖酶、脱氢葡聚糖酶、脱氢酶和酶和FDAFDA水解酶等酶活性呈显著正相关。水解酶等酶活性呈显著正相关。20( (四四) ) 土壤酶与土壤动物土壤酶与土壤动物w土壤酶也可能来源于土壤动物，但这一方面土壤酶也可能来源于土壤动物，但这一方面的证据较少。近年来人们加强了土壤动物，的证据较少。近年来人们加强了土壤动物，如蚯蚓、白蚁、
19、蜗牛、线虫等与土壤酶活性如蚯蚓、白蚁、蜗牛、线虫等与土壤酶活性相关性的研究，以揭示动物在生态系统物质相关性的研究，以揭示动物在生态系统物质循环中的作用及机制。目前，有关蚯蚓粪便循环中的作用及机制。目前，有关蚯蚓粪便能增强土壤酶活性的报道也相当多。能增强土壤酶活性的报道也相当多。21wKissKiss研究了蚯蚓对于研究了蚯蚓对于转化酶活性转化酶活性的影响，并的影响，并指出，在草地和耕作土壤的表层，蚯蚓的排指出，在草地和耕作土壤的表层，蚯蚓的排泄物对提高转化酶的活性有着重要的作用。泄物对提高转化酶的活性有着重要的作用。KozlovKozlov的研究结果支持了的研究结果支持了KissKiss的结论，
20、即土的结论，即土壤动物确实在某种程度上对土壤酶含量的变壤动物确实在某种程度上对土壤酶含量的变化有作用。化有作用。 但土壤动物在土壤酶的来源方面，但土壤动物在土壤酶的来源方面，其作用往往是有限的。因此有关土壤动物对其作用往往是有限的。因此有关土壤动物对土壤酶的贡献及其与土壤酶的相互关系将是土壤酶的贡献及其与土壤酶的相互关系将是今后研究的重要内容之一。今后研究的重要内容之一。22三三. .土壤微生物指标土壤微生物指标w微生物在土壤功能及土壤主要生态过程中直接或间微生物在土壤功能及土壤主要生态过程中直接或间接地起重要作用，包括对动植物残体的分解、养分接地起重要作用，包括对动植物残体的分解、养分的储存
21、转化及异源生物的降解等，是土壤生理、生的储存转化及异源生物的降解等，是土壤生理、生化反应的参与者和推动者；化反应的参与者和推动者；w土壤微生物本身含有一定数量的土壤微生物本身含有一定数量的 N N、P P、K K 等营养元等营养元素，可看作土壤有效养分的一个活性库，是植物生素，可看作土壤有效养分的一个活性库，是植物生长可利用养分的重要来源。在农田系统中，土壤有长可利用养分的重要来源。在农田系统中，土壤有机质发生变化之前，微生物群落对土壤环境变化已机质发生变化之前，微生物群落对土壤环境变化已经产生可靠、直接的响应。因此，土壤微生物被认经产生可靠、直接的响应。因此，土壤微生物被认为是表征土壤质量变
22、化最敏感最有潜力的指标。为是表征土壤质量变化最敏感最有潜力的指标。23（一）土壤微生物生物量（一）土壤微生物生物量w土壤土壤微生物量微生物量是表征土壤肥力特征和土壤生是表征土壤肥力特征和土壤生态系统中态系统中物质和能量流动物质和能量流动的一个重要参数，的一个重要参数，常被用于评价土壤的生物学性质，它能代表常被用于评价土壤的生物学性质，它能代表参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化所对应微生物的数量，反映了土壤同质转化所对应微生物的数量，反映了土壤同化和矿化能力。微生物量库的任何变化都会化和矿化能力。微生物量库的任何变化都会影响土壤养分的循环和有效性，
23、其分布与其影响土壤养分的循环和有效性，其分布与其相应土层的土壤养分含量相关。相应土层的土壤养分含量相关。24w土壤微生物量包括：土壤微生物量包括：w（1 1）微生物微生物 C C（MBCMBC）：）： 是土壤有机是土壤有机 C C 的灵敏指的灵敏指标因子，反映微生物群落的相对大小。标因子，反映微生物群落的相对大小。w（2 2）微生物微生物 N N（MBNMBN）：）：是土壤氮素转化的重要环是土壤氮素转化的重要环节，也是土壤有效氮活性库的主要部分。节，也是土壤有效氮活性库的主要部分。w（3 3）微生物微生物 P P（MBPMBP）：）：其周转速率快，且能释放其周转速率快，且能释放为活性态为活性态
24、 P P 而被视为植物有效而被视为植物有效 P P 供应的重要来源。供应的重要来源。其含量变异也很大，与其含量变异也很大，与 MBCMBC、MBN MBN 之间有很好的相之间有很好的相关性，并与土壤全关性，并与土壤全 P P、有机、有机 P P 及有效及有效 P P 含量呈明含量呈明显正相关。显正相关。w（4 4）微生物微生物 S S（MBSMBS）：）：25w土壤土壤微生物量微生物量作为土壤肥力的一个指标只反作为土壤肥力的一个指标只反映部分功能和专性微生物及其总量上的差异，映部分功能和专性微生物及其总量上的差异，而无法反映土壤微生物在组成和区系上的变而无法反映土壤微生物在组成和区系上的变化，
25、因此土壤生态系统物流、能流或者微生化，因此土壤生态系统物流、能流或者微生物群落库的组成需进一步详细调查，结合土物群落库的组成需进一步详细调查，结合土壤微生物多样性研究，才能更深入地反映土壤微生物多样性研究，才能更深入地反映土壤质量的生物活性。壤质量的生物活性。26（二）（二） 微生物群落组成和多样性微生物群落组成和多样性w土壤微生物群落的组成与活性土壤微生物群落的组成与活性在很大程度上在很大程度上决定了生物地球化学循环、土壤有机质的周决定了生物地球化学循环、土壤有机质的周转及土壤肥力和质量，能早在土壤有机质变转及土壤肥力和质量，能早在土壤有机质变化被测定之前对土壤的变化提供可靠的直接化被测定之
26、前对土壤的变化提供可靠的直接证据。证据。27w土壤微生物土壤微生物 3 3 大类群的数量与其发挥的生态大类群的数量与其发挥的生态功能密切相关，其数量的减少反映出土壤质功能密切相关，其数量的减少反映出土壤质量的下降。所有的微生物种群数量一般随着量的下降。所有的微生物种群数量一般随着土壤深度的增加而降低，其中真菌数量的降土壤深度的增加而降低，其中真菌数量的降低幅度较细菌高。土壤酸碱度对微生物数量低幅度较细菌高。土壤酸碱度对微生物数量影响显著，真菌数量在酸性土壤中多，细菌影响显著，真菌数量在酸性土壤中多，细菌和放线菌数量在中性或碱性土壤中较多。土和放线菌数量在中性或碱性土壤中较多。土壤有机质的组成和
27、有效性是影响微生物生物壤有机质的组成和有效性是影响微生物生物量以及群落组成的关键因素。细菌数量很大量以及群落组成的关键因素。细菌数量很大程度上与土壤有机质含量成正相关。程度上与土壤有机质含量成正相关。28w土壤微生物多样性土壤微生物多样性包括包括物种多样性物种多样性、遗传（基因）遗传（基因）多样性多样性、生态多样性生态多样性以及以及功能多样性功能多样性，它可以作为，它可以作为生物指标反映土壤中生物类群的多变性和土壤的生生物指标反映土壤中生物类群的多变性和土壤的生物活性，是健康土壤的重要指标，对微生物多样性物活性，是健康土壤的重要指标，对微生物多样性的评价能进一步揭示土壤质量在微生物数量和功能的
28、评价能进一步揭示土壤质量在微生物数量和功能上的差异。上的差异。w目前其目前其研究方法研究方法正在向分子尺度发展，分子生物学正在向分子尺度发展，分子生物学PCR-DGGEPCR-DGGE技术能够让研究者在分子水平上通过比较技术能够让研究者在分子水平上通过比较不同土壤中各种微生物的不同土壤中各种微生物的16SDNA16SDNA基因信息来了解微基因信息来了解微生物的多样性。生物的多样性。29（三）（三） 微生物活性微生物活性w土壤微生物活性土壤微生物活性反映了土壤中整个微生物群落或其反映了土壤中整个微生物群落或其中的一些中的一些特殊种群特殊种群的状态。的状态。w目前衡量土壤微生物活性的目前衡量土壤微
29、生物活性的指标指标有：有：微生物商微生物商（Cmic/CorgCmic/Corg）、）、微生物呼吸强度微生物呼吸强度和和微生物的代谢商微生物的代谢商(qCO(qCO2 2) )。w微生物商微生物商（Cmic/CorgCmic/Corg）是土壤有机质变化的一个指）是土壤有机质变化的一个指示指标，反映了微生物生物量与土壤有机质含量紧示指标，反映了微生物生物量与土壤有机质含量紧密的联系，它在应用的时候能够避免使用绝对值或密的联系，它在应用的时候能够避免使用绝对值或者不同有机质含量的土壤进行比较时出现问题。微者不同有机质含量的土壤进行比较时出现问题。微生物商的大小还能反映降雨量与蒸发量的比例变化生物商
30、的大小还能反映降雨量与蒸发量的比例变化所代表的土壤所代表的土壤C C 的损失或积累。因此，微生物商作的损失或积累。因此，微生物商作为土壤环境质量的生物学指标比微生物生物量更可为土壤环境质量的生物学指标比微生物生物量更可靠。靠。30w微生物呼吸强度微生物呼吸强度可看作是衡量土壤微生物总的活性可看作是衡量土壤微生物总的活性指标，它反映了整个微生物群落（包括休眠状态和指标，它反映了整个微生物群落（包括休眠状态和活性状态）的活性。休眠状态的微生物在微生物量活性状态）的活性。休眠状态的微生物在微生物量中占较高比重，而对呼吸起很大作用的活性微生物中占较高比重，而对呼吸起很大作用的活性微生物仅是比例很小的部
31、分。仅是比例很小的部分。w微生物的代谢商微生物的代谢商(qCO(qCO2 2) )为某一时刻为某一时刻 COCO2 2 释放速率与释放速率与 MBC MBC 的比，反映了单位生物量的微生物在单位时间的比，反映了单位生物量的微生物在单位时间里的呼吸作用强度，它可以同时表示微生物量的大里的呼吸作用强度，它可以同时表示微生物量的大小和活性，并将微生物生物量和微生物的活性以及小和活性，并将微生物生物量和微生物的活性以及功能联系起来。它反映了微生物群落的维持能大小功能联系起来。它反映了微生物群落的维持能大小和对基质的利用效率等微生物群落生理上的特征，和对基质的利用效率等微生物群落生理上的特征，揭示了土壤
32、的发生过程、生态演变以及对环境胁迫揭示了土壤的发生过程、生态演变以及对环境胁迫的反应。的反应。31四四. .土壤动物指标土壤动物指标w土壤动物是土壤中一个重要的生物类群，土壤动物是土壤中一个重要的生物类群，种类和数量都很可观，包括土壤原生动物种类和数量都很可观，包括土壤原生动物和土壤后生动物。国际上关于土壤动物区和土壤后生动物。国际上关于土壤动物区系及多样性等作为土壤质量指标的研究已系及多样性等作为土壤质量指标的研究已成为土壤生态学中的一个前沿领域，这使成为土壤生态学中的一个前沿领域，这使得土壤动物的研究提升到了新的高度，内得土壤动物的研究提升到了新的高度，内容涉及土壤动物与微生物相互作用对土
33、壤容涉及土壤动物与微生物相互作用对土壤理化性质的作用。理化性质的作用。32w对土壤过程有显著影响的主要以对土壤过程有显著影响的主要以无脊椎动物无脊椎动物为主。它们依靠传播接种微生物等方式来加为主。它们依靠传播接种微生物等方式来加速营养物质的分解和还原，促进土壤大孔隙速营养物质的分解和还原，促进土壤大孔隙的形成，并促进团粒结构的形成和稳定。土的形成，并促进团粒结构的形成和稳定。土壤动物的数量与土壤含水量在一定范围内呈壤动物的数量与土壤含水量在一定范围内呈正相关，且在不同季节，由于受气候条件、正相关，且在不同季节，由于受气候条件、土壤环境、人为因素的影响，土壤动物的垂土壤环境、人为因素的影响，土壤
34、动物的垂直分布有明显变化。直分布有明显变化。33w土壤动物数量变化与长期施肥导致土壤性质土壤动物数量变化与长期施肥导致土壤性质的变化有关，土壤动物种群密度与土壤中有的变化有关，土壤动物种群密度与土壤中有机质含量呈负相关，与土壤全机质含量呈负相关，与土壤全 N N 含量呈正相含量呈正相关。土壤有机质含量越高，凋落物越丰富，关。土壤有机质含量越高，凋落物越丰富，土壤动物群落的多样性就越高。而有机质含土壤动物群落的多样性就越高。而有机质含量越高，其肥力也越高，立地质量也就越好，量越高，其肥力也越高，立地质量也就越好，因此土壤动物的多样性可以作为评价土壤质因此土壤动物的多样性可以作为评价土壤质量好坏的
35、指标之一。量好坏的指标之一。34五五. . 结语结语w随着人们对土壤质量监测和评价的重视，土随着人们对土壤质量监测和评价的重视，土壤生物学指标作为一个敏感的、普适的综合壤生物学指标作为一个敏感的、普适的综合指标来评价土壤质量，而无需对土壤的多个指标来评价土壤质量，而无需对土壤的多个参数进行测定和对多种处理进行比较，是土参数进行测定和对多种处理进行比较，是土壤质量指标研究的主要努力方向。与土壤理壤质量指标研究的主要努力方向。与土壤理化指标不同，土壤生物学指标因其对环境的化指标不同，土壤生物学指标因其对环境的敏感性能被用作土壤变化的早期预警生物指敏感性能被用作土壤变化的早期预警生物指标，尤其是因为
36、污染、土壤管理措施、种植标，尤其是因为污染、土壤管理措施、种植制度、土地利用等引起的农业土壤变化显示制度、土地利用等引起的农业土壤变化显示了极大的优越性。了极大的优越性。35w但由于土壤样品的预处理、分析过程和测定单位标但由于土壤样品的预处理、分析过程和测定单位标准化的不同，这些指标在某些情况下对土壤质量的准化的不同，这些指标在某些情况下对土壤质量的诊断有效，而在某些情况下完全没有作用。因此在诊断有效，而在某些情况下完全没有作用。因此在现有的知识技术条件下，单单使用一种或两种生化现有的知识技术条件下，单单使用一种或两种生化参数来阐明土壤系统机能的复杂性是远远不够的。参数来阐明土壤系统机能的复杂性是远远不够的。因此只有将土壤化学、物理和生物等相关学科统一因此只有将土壤化学、物理和生物等相关学科统一起来表征土壤质量，生物学指标才能在土壤诊断与起来表征土壤质量，生物学指标才能在土壤诊断与评价中具有重要作用及广阔的应用前景。评价中具有重要作用及广阔的应用前景。3637
