《土壤微生物生态工程》——微生物区系对土壤的影响（35）

土壤微生物生物量(SMB)简称土壤微生物量，是指土壤中除了植物组织之外，体积小于5×103µm3的生物总量，包括细菌、真菌、放线菌和小型动物，不包括植物残体。土壤微生物生物量包括微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物生物量磷及微生物生物量硫。通常以微生物生物量碳来表示，能够预示土壤有机质等土壤理化性质的变化趋势。早在1981年Jenkinson和Ladd就认为其所含养分有效性较高，常被看作是土壤活性有机质组分。在土壤生态系统中，微生物生物量作为有机质降解和转化的动力，是植物养分的重要资源库，对植物养分转化、有机碳代谢及污染物降解具有极其重要的作用。因此，微生物生物量库可以直接影响到养分循环及其生物有效性。它能代表参与调控土壤中能量流动和养分循环以及有机质转化的相应微生物的数量。同时，土壤微生物生物量碳或氮转化速率的快慢可以很好地表征土壤总碳或总氮的变化，是比较敏感的生物学指标。因为土壤微生物是活的有机质，SMB对土地利用方式、施肥管理等的改变响应非常敏感。例如，由于土壤管理措施的改变，SMB的变化早于有机质的变化，而且变化幅度比有机质的变化幅度大。土壤做生物量氮在数量上低于或接近作物的吸氮量，但微生物量氮周转的速率较土壤有机氮快5倍之多，故大部分矿化态氮来自土壤微生物量氮。有证据表明，土壤微生物态氮是土壤潜在氮库中最重要的氮源。

土壤中所含的各种微生物在自然界物质转化中起着极为重要和不可替代的作用。土壤中许多微生物具有固氮作用，如根瘤菌、光合固氮菌和蓝细菌等，它们每年能直接从空气中固氮1亿多吨供自身及植物利用。微生物固氮，不会像人工固氮需要投入大量资金建工厂，消耗许多能源和产生许多污染物，它们固氮只需在常温常压下就能进行。

植物枯死后的枯枝败叶，动物生命活动过程中排出的各种排泄、分泌物以及动物死后的残体要分解进入土壤，又需要微生物来大显身手。对于淀粉、纤维素类多糖，微生物利用它们机体所含的各种水解酶先把它们降解成葡萄糖。然后，葡萄糖又在各种酶的作用下被分解为有机酸（如乳酸、乙酸等）、醇类（如酒精、甲醇等）、甲烷、H2等。此后，这些中间产物再进一步被氧化变成CO2和水，从而把它们释放回大气和土壤中。对于含氮有机物（主要是蛋白质），则在蛋白水解酶的作用下被降解变成肽类、氨基酸等，氨基酸可通过脱氨基和脱羧基作用被分解为胺、碳水化合物及氨气等，逮些可再进一步分解，变成硝酸、CO2和水等。而土壤中另有一些细菌，如硝化细菌和反硝化细菌，能把土壤中的硝酸盐进行转化，有的被还原成N2回到大气中去，实现物质的循环转运。

土壤中的微生物除了能对上述碳素和氨素进行转化之外，对硫、磷、铁等元素也能进行转化，实现物质的循环。因此微生物在土壤肥力评价和生物净化等发面也有着重要的作用。