第五章 植物体内有机物的代谢_百度文库
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第五章 植物体内有机物的代谢|好​资​料​哦​!
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你可能喜欢土壤重金属污染是环境污染中一种较为严重的污染类型。镉米事件让土壤重金属污染问题“飞入寻常百姓家”。随着工业、农业、生活领域“三废”的非达标排放，土壤重金属污染污染的形势日益严峻。
什么是土壤重金属污染？
土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中的微量金属元素的含量明显高于原生含量、过量沉积而引起的含量过高，并造成生态环境质量恶化的现象，称为土壤重金属污染。
进入土壤中的重金属不能被微生物所分解，而是会被生物富集，通过食物链，危害植物、动物，直至人体健康。监测土壤重金属污染最直接、最传统的方法就是采集土壤样品进行化学分析，确定重金属含量，然而这种方法耗费的人力财力较大。近几十年以来，随着电子技术和现代磁学的发展，监测土壤重金属污染衍生出了一种新技术，即通过对土壤磁性指示重金属污染的程度、来源和范围。今天，我们就来认识一下这一重金属监测新手段。
土壤重金属磁性监测原理
磁性是自然界一种普遍存在的现象，任何物质都表现出一定的磁性特征。在全球岩石圈、水圈、生物圈和大气圈之间能量转换和物质循环过程中，磁性矿物也发生相应的变化。人为作用产生的物质与自然物质的磁性特征不同，它们的配比组合决定了物质最终表现出来的磁性特征。通过将可能受污染土壤的磁性特征与未受污染土壤的磁性特征进行比对，即可确定污染物的种类、来源、污染程度、范围、历史等信息。由于土壤重金属含量往往会引发土壤磁性增强，污染土壤与无污染土壤具有明显不同的磁化率特征，因此，对土壤的磁性测量在一定程度上可以反映土壤中重金属的污染状况。当前，应用土壤、沉积物、大气悬浮颗粒的磁信息解决重金属污染等现代环境问题是国际环境磁学发展的重要方向之一。
磁化率是反映土壤磁学特征的最重要的指标，可以表征磁体被磁化的难易程度及速率。另外还有饱和等温剩磁、频率磁化率、非磁滞剩磁、磁化参数等多种专业指标。在描述不同环境下的土壤重金属污染状况时，应做区别性选择，不同情况选择不同的指标组合。
土壤重金属含量与土壤磁学特征
利用土壤磁学性质监测土壤重金属污染在国内均已取得了一定的成果。科学家们发现，城市、工业中心地区、交通繁忙区域、钢铁行业周围等土壤的磁化率较非城区自然土壤高。而一般而言，土壤磁化率与土壤铜、锌、铅、镉、锰、铁等含量明显相关，这表明土壤磁性可以作为监测城市或工业土壤污染的有效手段。
土壤重金属磁性监测特点
与传统土壤重金属污染监测技术相比，磁性监测具有以下优点：1）磁性测量仪器往往轻便、灵敏度高、所得结果重复性性好，结果准确；2）磁性测定工作简单、快速，可在短时间完成大量样品的测定工作；3）成本低廉；4）样品无需做化学处理、无危害、对土壤样品无破坏性。由于以上特征，利用磁学特性监测土壤重金属污染逐渐受到了人们的重视和应用。然而，由于影响土壤磁性的因素较多，仅仅使用磁性测定方法并不能准确判断污染物的来源和污染程度，必须结合其他方法。同时，关于土壤重金属含量、形态与土壤磁学特征的关系机理还并不是很清楚，需要科学家们努力去挖掘了。
土壤作为地球重要的皮肤，地球上所有的生命都依赖于她的存在。她为植物的根系提供固定场所，为植物生长提供营养，是维持人类生活的主要支撑系统。植物除了从土壤中吸收水分以外，还要从中吸收各种矿质元素和氮素以维持正常的生理活动，其中氮素是植物需求量最大的矿质营养元素。“庄稼一枝花，全靠肥当家”，所以，农田土壤施用氮肥是一项基本的农业措施，氮肥对于增加作物产量、提高作物品质具有重要的作用，也是需要量最大的化肥品种。虽然氮肥有助于农产品产量的提高，但过量施肥会对植物生长造成副作用，还会给全球生态环境带来压力，造成环境污染。
氮肥对于植物——过犹不及
氮是植物体最重要的营养元素之一，是植物体内氨基酸、蛋白质及进行光合作用的叶绿素的重要组成部分，可以促进植物的叶面生长，使植物叶色更绿、枝叶茂盛，在很大程度上决定了作物的产量和质量。氮不足时，农作物会表现为植株矮小，细弱；叶呈黄绿、黄橙等非正常绿色，基部叶片逐渐干燥枯萎；根系分枝少；禾谷类作物的分蘖显著减少，甚至不分蘖，幼穗分化差，分枝少，穗形小，作物早衰并早熟，产量降低。然而，氮过量同样会对农作物产生消极的影响。氮营养过量的一般表现是：生长过于繁茂，腋芽不断出生，分蘖往往过多，妨碍生殖器官的正常发育，以至推迟成熟，叶呈浓绿色，茎叶柔嫩多汁，体内可溶性非蛋白态氮含量过高，易遭病虫为害，容易倒伏。禾谷类作物的谷粒不饱满(千粒重低)，秕粒多；棉花烂铃增加，铃壳厚，棉纤维品质降低；甘蔗含糖率降低；薯类薯块变小，豆科作物枝叶繁茂，结荚少，作物产量降低。
我国氮肥消费——双输局面
土壤中其他营养元素匮乏有地域性，氮素的匮乏却有普遍性，全世界大部分土壤缺氮。因此，补充作物可利用的活性氮素就成了农业高产的一条重要途径。建国初期，中国氮肥产量只有0.6万吨，而半个世纪后，从1999年到2013年，我国氮肥产量从2497.91万吨增长到4927.46万吨，中国已经是世界上氮肥生产和消费第一大国。氮肥生产量占世界总产量的1/3，占世界7%的耕地上消耗了全球35%的氮肥。随着氮肥产量和施用量不断增加，中国小麦、玉米和水稻等主要粮食作物的总产量一度增产近十倍。然而，氮肥的过量施用超过了经济最佳施氮量，导致肥效迅速下降，产量增加幅度降低，同时氮肥在土壤中的残留量及损失到环境中的量显著增加。我国每公顷农地氮肥使用量达到400公斤以上，远远高出了发达国家225公斤的安全上限。过度使用氮肥，其对环境造成的损失已经大于粮食产量增加的收益。过量施用氮肥造成“双输”的后果已经持续了近20 年。
氮肥的不合理施用已经对大气、土壤和水体产生了污染。氮素化肥的损失率达到45%，相当于年损失200多亿元。过量施用的氮肥不仅其肥效没有得到充分发挥，造成严重的经济损失，提高了农产品的成本，而且还引起了环境污染。大量的氮肥在被作物吸收之前就以气体形态逸散高空大气中，或通过土壤排水沟渠以及淋溶作用进入地下水或者河流。氮对环境的危害具体表现在温室气体不断增多，造成臭氧层空洞；重金属、硝态氮在土壤中累积，土壤板结，肥力下降；地表水出现富营养化，地下水则受到硝酸盐、亚硝酸盐污染。
氮肥污染解决之道——提高利用率
氮肥利用率低是导致农民依赖与大量施肥的主要原因，有报道称我国水稻单产与日本相当，氮肥用量却是日本三倍，可见，提高氮肥利用率是解决氮肥过量施用的根本途径。
那么农业生产中如何提高氮肥利用率呢？主要的方法有以下几点：①因作物施用氮肥：作物习性不同，对氮肥的要求也不同。小麦、玉米等禾谷类作物，需氮肥较多，应适当多施，而豆类作物，一般只需在根瘤菌未起作用之前的生长初期施用少量氮肥。同一作物的不同生育期对氮的需要量也有差别；②因土施肥：施用氮肥必须充分考虑土壤的供肥保肥特性以及土壤的实际需求量。土层深厚，保肥力强的土地，以基肥为主，一次追肥；保肥力差的沙壤土、漏沙土，应坚持少吃多餐的原则，采取分次施肥；③深施覆土：深施结合覆土可以增加土壤对铵离子的吸附，减少挥发，对铵态氮肥有显著的增产效果，施肥深度应结合作物品种特性与施肥量灵活掌握；④氮磷化肥与有机肥配合施用：作物正常生长发育，要求氮磷钾等多种营养元素的协调供应，而有机肥营养元素丰富，释放周期较长；⑤施用缓释肥：对肥料颗粒进行包裹，控制肥料养分的释放速度，使养分供应与作物各生育期需肥规律相吻合；⑥使用氮肥增效剂：又称硝化抑制剂，即使用化学制剂来抑制肥料的快速转化，减少氮素的损失。
如今，采用科学管理，实现降低氮肥用量同时保证粮食产量，变农业与环境“双输”为“双赢”，已成为国际农业和生态环境领域所共同面临的重大科学问题。
最近，一则题为《拯救濒危土壤：土壤多样性骤减成全球科研焦点》的新闻在光明网上发表，引起土壤研究领域的专家、学者的极大关注。
该文指出，泥土消失蕴含着潜在的重大影响。健康多样性的土壤不仅对食物生产十分重要，它们还维持着物种和生态系统多样性，并对恢复遭到破坏的土壤景观也有帮助。过去的几十年，在自然资源保护和生物多样性保护的驱动下, 生物多样性研究取得了全面发展。土壤作为陆地生态系统的基底或基础，不仅为植物提供必需的营养和水分，也是土壤动物赖以生存的栖息场所，土壤中生物活动既影响着土壤本身而且也影响着整个生态群落。土壤的空间分布和变异是描绘和划分区域生物多样性的客观依据，因而在综合评价一个特定生态系统时, 对系统内地形、地貌、岩石及土壤等非生物资源时空变化的定量分析和研究同样具有重要的社会意义、经济意义和生态意义。
那么什么是土壤多样性呢？
事实上到目前为止，土壤多样性还没有较为统一规范的定义，相比之下，较为公认的是运用类似于生物种类（包括生态系统和生境）的方式来考虑土壤类型，具体包括土壤地质构造、类型、性状、不同成土条件以及土壤功能等方面，定量化描述土壤的空间变异性和分布格局问题。一般认为，土壤多样性研究可以细分为土壤类别多样性、土壤功能多样性、土壤发生多样性和土壤性状多样性几种，目前涉及土壤类别多样性的报道是国内外相关研究内容的主要组成部分，如本文开头提到的报道就属于此类。
中国各类土壤分布图（图片来自百度图库）
土壤多样性分析的理论和方法于本世纪初被引入国内，陈杰、张学雷等利用山东和海南岛的SOTER数据库（(土壤-地体数字化数据库）为基础，针对不同母质或地形上土壤类型、性质多样性分析展开工作，奠定了我国土壤多样性研究的基础。土壤多样性的分析方法也基本沿用了丰富度指数、相对风度的指数和种类多度分布模型等等生物多样性分析方法。
土壤多样性研究有何意义？
最近几十年来，中国的土地利用变化空前活跃。很多自然植被都改变成了其他土地利用类型，这引起了对生态系统生物多样性的日益关注。尽管对土壤资源保护的重要性已经被广泛认可，但成效甚微。土壤多样性的研究可以在多种自然资源全球分布格局预测模型的开发、土壤资源的利用与保护、环境保护、生物多样性保护等工作中发挥作用，为土地评价与规划管理、自然保护区的规划与设计、区域的可持续发展规划的制定提供理论依据。同时，也必须看到，由于数据库的不完善，土壤多样性理论的应用还有许多方面没有触及，这些方面还有待开展进一步研究。
要认识和了解土壤多样性进而进行土壤保护，首先不同的土壤需要被辨别和标示，然后要有对土壤干扰的评估，如有研究就指出，城市化是引起土壤多样性变化的一个首要驱动因子。但最终如何保护土壤多样性仍然面临重重难题。
毛细现象，指浸入液体中的毛细管管内液面上升或者下降的现象。上升或是下降取决于液体是否可以附着在毛细管表面，若可以附着，则上升，反之则下降。能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管。土壤里有很多毛细管，植物的根须在土壤中不断分枝、伸展、努力寻找营养，靠着毛细管作用，将水分及养料向上运输，供给植物生长，这是植物得以生长的最重要机制。毛细管作用与土壤颗粒大小有关，颗粒越小，土壤的孔隙便越小，土壤的毛细管作用则越大，水上升得越高、越慢。
土壤毛细现象如今已经在污水处理中得到的应用，发展成为了土壤毛细管渗滤处理技术。
土壤毛细管渗滤技术原理
渗滤系统是土壤毛细管渗滤技术的关键单元，当污水投配到渗滤沟后，在沿毛细管上升的过程中，污水中的有机物通过土壤的过滤、吸附、植物吸收和微生物分解作用而被去除。同时，植物利用污水中的水肥资源，实现污水处理与绿化的双赢。土壤具有较大的吸附容量，截留下的有机物在微生物的分解代谢作用下，将有机物转化为无机物，这样就又恢复了土壤的吸附能力，从而实现对有机污染物的持续净化。
土壤毛细管渗滤技术流程
典型的污水毛细管渗滤净化系统是由预处理、提升、渗滤系统（绿地）等几部分组成的。预处理可以实现有机物的部分分解，降低污染物负荷，同时提高污水中速效养分的含量，便于渗滤系统的进一步作用。
渗滤沟是本系统的关键设施，污水主要是在流经渗滤沟的过程中得以净化的。
渗滤沟主要由五部分组成，从上自下分别为表层、渗滤层、隔离层、底层和防渗层。表层：由较肥沃的耕作土壤组成，是草坪植物的生长层，实现污水绿地利用；渗滤层：是土壤搀和一定比例的泥炭和炉渣配制而成的特殊土壤层，实现污水净化；隔离层：由可透水的无纺布构成，以防止上层土壤下落填入砾石层，破坏均匀布水；底层：又称布水层或垫层，由砾石和粗砂组成，起承托渗滤层和使污水均匀分布的作用，内设布水管；防渗层：由聚氯乙烯薄膜构成，其作用是防止污水直接下渗，使砾石层经常处于水饱和状态，促使水分的毛细上升。其中渗滤层的特殊土壤具有理想的土壤有机质组成，有机质含量丰富，团粒结构发达，渗透速率高，毛细作用强，吸附容量大，通透性较好。同时，土壤中富含微生物所必须的营养和能源物质，加之适宜的土壤性状为土壤微生物提供了良好的生存发育环境，因此土壤具有较高的生物活性。
渗滤系统处于地表下，不会散发臭气，地面草坪还可以美化环境，将污水处理与绿化建设相结合，实现了污水的资源化利用。毛细管渗滤系统可以改变土壤的含水量和温度，改变了冬季寒冷、干旱的植物生长条件，有利于草坪在冬、春季节的生长，延长草坪绿色期。
土壤毛细管渗滤技术效率
土壤毛细管渗滤系统对有机污染物有很好的去除能力和很高的稳定性，BOD、COD均可以达到回用水的标准，氮、磷去除效果也很好，去除率分别达到90%以上和98%以上。
污水土壤毛细管渗滤污水处理技术充分利用了土壤的自然净化能力，具有基建投资低、运转费用少、操作管理简便等优点，特别适用于污水管网不完备的地区，是一项处理分散排放生活污水的实用技术，目前已在国内外得到了应用。
什么是耕地红线？耕地红线为多少?
耕地红线，指耕种的土地的最小量，是耕地数量的底线。目前我国耕地红线为18亿亩，并且国家还要求保证基本农田数量达到15.60亿亩。所谓基本农田是指那些耕地中最优质的、适合粮食生产的耕地。耕地红线是在保障中国粮食安全、保证中国人吃饭的基础上经过严格的计算后提出的，简单来讲，就是以人口数量，人均粮食需求量以及各种作物产量等因素进行计算得来的。据预计，在21世纪中期人口顶峰时期，中国人口数量应该达到18亿人左右，根据人均用粮标准等一系列指标计算，同时为了保证国家粮食安全，至少要保证一人一亩地，如此一来，耕地红线就被确定为18亿亩。
耕地现状是如何？
耕地数量不足。目前，我国耕地面积约为18.26亿亩，人均耕地面积不足1.35亩，不足世界平均水平的40%，并且有13亿亩是中低产田。我国已经有664个市县的人均耕地在联合国确定的人均耕地0.8亩的警戒线以下。根据计算，如要保证我国的粮食实现全面自给，那么2010年我国耕地面积的供应缺口就有4.45亿亩之多。可见，我国耕地数量已出现较大缺口，保证数量已经势在必行了。
耕地质量堪忧。保障耕地红线，不仅要求“保量”，还要求“提质”。目前，土壤污染状况日益严重，使得“18亿亩”耕地红线面临“失守”危机。根据报道，目前我国仅受重金属污染的耕地面积就达3亿亩。而土壤污染不仅来源于污染物排放进入土壤造成的直接污染，还来源于水污染和大气污染的回归。近年来，土壤污染源不断增加，而空气、水污染的加重更是有目共睹，可以预测，未来耕地污染势必日趋严重，土壤质量堪忧。因此，保线行动应当是保高质量的耕地资源。
保线措施有哪些？
民以食为天，食以安为先。目前，我国粮食已无法实现自给自足，自给率已经不足90%，而粮食安全问题也愈演愈烈。耕地作为食物最本质、最重要的来源，必须受到保护。保护耕地，应当从数量和质量两个方面同时推进。
耕地数量保护。保护耕地数量简单而言就是要做到增加耕地数量，抑制耕地减少。增加数量指通过土地开发、复垦、整理等措施增加新的耕地量，后者指严格控制将耕地转为非耕地的量。为此国家制定了一系列的政策，例如用耕地补偿制度，即非农业建设占用多少耕地，就必须开垦多少数量和质量相当的耕地，没有条件开垦或者开垦的耕地不符合要求的，应依法交纳耕地开垦费，专款用于开垦新的耕地。
耕地质量保护。耕地质量保护的措施包括防治水土流失、耕地沙化、盐碱化、贫瘠化等；治理土壤污染，例如有机物污染、重金属污染等。
耕地红线，是牵连我们自身以及国家命运的生命之线，守住耕地红线，才能守住我们的粮仓。
土壤中微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等，数量也很大。土壤越肥沃，微生物越多。数量庞大的微生物共同生活在土壤这一大环境中，相互之间难免会产生直接或间接的交互关系，称之为共生关系。
土壤微生物为了生存，必须通过各种手段从土壤体中获取可利用的食物营养以维持自身正常的生理代谢及生殖繁衍。有些微生物通过寄附于另一种生物身体内部或表面，利用被寄附的生物的养分生存或进行繁衍，这种共生关系称之为寄生，营寄生生活的生物称为寄生生物，被侵害的生物称为寄主或宿主。寄生生活对寄生生物来说是有利的，而对被寄生生物来说则有害（+ -）。如果两者分开，寄生生物难以单独生存，而寄主可健康成长。这是一种典型的不劳而获的生存手段。
有些微生物仅仅依靠自身的能力无法获得足以维持生命的营养资源，它们会像人类一样形成小团体，互帮互助，共同获取可供双方利用的生存资源。互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡（+ +）。例如，地衣就是真菌和苔藓植物互利共生形成的特殊结构体，真菌的菌丝为苔藓植物提供无机物及水分，苔藓植物为光合生物，负责光合产生能源物质（主要各种碳水化合物）供双方使用。如果把地衣中的真菌和苔藓植物分开，两者都不能独立生活，地衣结构体也就不存在了。共生生物之间呈现出同步变化，即 “同生共死，荣辱与共”。
土壤中的根瘤菌与豆科植物也是一个互利共生的典型例子。氮气在空气的组成中占4/5，数量很大，但植物不能直接利用。根瘤菌是有鞭毛的杆菌，能利用空气中的氮素作食物，在它们死亡和分解后，这些氮素就能被作物吸收利用，但根瘤菌不能合成自身新陈代谢所需的能量。所以豆科植物供给根瘤菌碳水化合物，根瘤菌供给植物氮素养料，从而形成互利共生关系。
有些微生物由于生活习性较为相似，对同种食物及空间资源的需求就会有重合。但土壤环境中的生存资源并不是源源不断，无限丰裕的，因此必然会产生对同一生存资源争夺而形成的竞争关系，两种生物呈现出“你死我活”的变化。最后导致的结果是双方都受损（- -）。土壤中微生物与植物根系就存在对土壤养分的竞争。
此外，土壤微生物之间还存在偏利共生与偏害共生的共生关系。偏利共生是指对其中一方生物体有益，却对另一方没有影响（+ 0）。偏害共生则是对其中一方生物体有害，对其他共生线的成员没有影响（- 0），又称拮抗，是指一种微生物在其生命活动过程中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其他微生物的现象。
总而言之，微生物是土壤环境中最为活跃的有机组成部分，就像社会环境中的人类一样，在适应无机环境的同时也在不断地改造无机环境。由于物种自身功能结构的特点及对生存资源的特殊需求，同一资源有限的环境中生活的同种或不同种微生物必然会形成多种多样的共生关系。土壤微生物之间相互作用，一起推动土壤物质的转化。
土壤中微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等，数量也很大。在土壤形成发展的历史长河中，作为其居民的土壤微生物为了适应不断进化的土壤环境而不至流离失所，也会发生同环境相适应的进化。
生物个体的进化过程是在其所处环境的选择压力下进行的，而环境不仅包括非生物因素也包括其他生物。因此一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力，进而引起其他生物也发生变化，这些变化又反过来引起相关物种的进一步变化，在很多情况下两个或更多的物种单独进化常常会相互影响形成一个相互作用的协同适应系统。
生物之间的协同进化就是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。协同进化的现象在自然界是普遍存在的。共栖、共生等现象都是生物通过协同进化而达到的互相适应。
土壤微生物间的协同进化关系最为典型的例子就是地衣，它是真菌和苔藓植物的共生体，地衣靠真菌的菌丝吸收养料，靠苔藓植物的光合作用制造有机物。当环境条件仅有利于两者中的任何一方生长时，均不能合成地衣体，而且已建成的地衣也会发生不同程度的解体。因此可以看出地衣体并非真菌与藻类的简单加和，而是它们经过长期的相互作用演化而成的一种既不同于真菌又不同于藻类的生物，是真菌与藻类协同进化的产物。地衣物质的生物学作用主要有以下几个：抵抗多种微生物（尤其格兰氏阳性菌及各种真菌）的侵染；抑制与其争夺生存环境的植物种子或孢子的萌发、生长与发育；对取食它们的动物产生毒害作用。所有这些都是地衣为了适应其恶劣生境在漫长的进化过程中产生的 。
土壤中微生物间的协同进化关系对于土壤生态系统来讲具有重大的生态意义：（1）维持土壤生态系统的稳定性。土壤微生物间的协同进化关系是在土壤环境的选择压力下形成的，是众多微生物为合理共享生存资源而做出的生态习性及生理结构的调整。总的来讲，这是一种和谐的相处模式，协同进化的结果驱使整个土壤生态系统良性发展，趋于稳定。（2）促进生物多样性的增加。土壤微生物在协同进化的过程中，由于生态位的重合和生存资源竞争的加剧，必然会进化出一些性状不同的同种微生物，从而实现生态位分离，减少竞争。（3）基因组进化方面的意义。生物多样性的增加从分子遗传学角度来讲为基因组进化提供了基础。土壤微生物在协同进化过程中会发展出性状不同的新物种以更好地适应变化的环境，这些突然出现的不太稳定的新性状基因会随着进化的深入逐渐稳定下来，成为土壤微生物基因组系统中的固定组分，从而促进基因组进化。
人类，作为地球上的统治者，依靠智慧成功成为食物链中的最高点，他们可以自由选择自己的食物，同时自然界又赋予了人思考判断的能力，让人理性地去选择吃什么。当然，作为地球王者的人类肯定有着独特的生活方式，与其它生物的生活有着千差万别，那今天我们就跟随土壤微生物界的导游来看看土壤微生物们的生活方式吧！
朋友们好，我是土壤微生物界的导游X菌，现在我就给大家介绍一些我们土壤微生物的生活。
和人类一样，为了生存，同时也为了保持健康的身体，我们就必须不断的从外界环境中获取所需的各种食物，从中获得各种原料和能量，以便合成新的细胞和物质，当然，我们也要排泄，只是我们的排泄物不是都释放到环境中，它们可能积累在细胞内，也可能释放到环境中；有的是我们生命所必须的，而有的却影响我们的健康。
土壤微生物的食物
我们的食物跟人类的食物分类标准有不一样的地方哦；人类的食物都是按食物名称来称呼的，比如大米，白菜，鸡肉等等，而我们的食物主要是根据它在我们身体里的生理作用来分类的，如碳源，氮源，生长因子等，那下面我们就来看看我们具体的食物类型吧！
碳源和氮源
碳源是为我们提供碳素来源的物质，它可以通过复杂的化学变化来构成我们自身的细胞物质和代谢产物，所以它是我们生活中必不可少的食物之一。我们经常食用的碳源物质，也就是符合我们大众口味的主要有糖类、有机酸、CO2、碳酸盐、蛋白质等。而氮源主要用来构成菌体物质或代谢产物，它们主要用来合成我们细胞中的含氮物质，氮对我们的生长发育有重要的作用；能被我们利用的氮源物质包括蛋白质及其不同程度的降解产物（胨、肽、氨基酸等）、铵盐、硝酸盐、分子氮、嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物等。
生长因子和无机盐
我们的生长因子，跟人类经常提到的维生素类似，我们对它们的需要量很小，但是又不能缺少，更重要的是我们自身不能合成的或合成量不足以满足我们生长需要的有机化合物。主要包括维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶等。无机盐是我们生长必不可少的一类营养物质，它们主要参于我们身体长氨基酸和酶的组成、调节原生质胶体状态，维持细胞的渗透与平衡、以及作为酶的激活剂。我们生长所需的无机盐一般有磷酸盐、硫酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物。
水也是我们生长所必不可少的，它对我们的重要性和它对人类的重要性有很多相似的方面，其主要作用包括： 起到溶剂与运输介质的作用；参与细胞内一系列化学反应；维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；控制细胞内温度的变化；通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构。当然，水不仅对我们或者人类有如此重要的作用，它对整个生物界的生物都有着同样重要的作用，没有水，就没有我们生物的出现，也就没有今天这么美丽的地球。
看到我们的食谱后，你们是不是对我们的食量又另眼相看了呢，其实这些食物对我们都是小菜一碟，因为这些食物在我们体内通过分解代谢过程和合成代谢后，会转变成多种多样的代谢产物。 它们有的是我们自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖。脂类、维生素等。这类物质就叫做初级代谢产物，在我们不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同。此外，初级代谢产物的合成在不停地进行着，任何一种产物的合成发生障碍都会影响我们的正常的生命活动，甚至导致死亡。 但并非所有的代谢产物对我们的生长和繁殖都是必不可少的，例如次级代谢产物，它是在我们生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对我们自身无明显生理功能的物质，如抗生素。毒素、激素、色素等。次级代谢产物在不同微生物中是不相同的，它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。
说了这么多，大家对土壤微生物的饮食排泄应该有一些了解了，如果你们还想了解土壤微生物其它方面的一些信息，下次再详细的介绍给你们听，让你们多多认识曾经被你们忽略很久的微生物世界。
石灰性失绿，这个词你听着是否有点陌生呢？如果是的话，那今天小编就来给大家讲讲关于石灰性失绿的一些知识吧！所谓石灰性失绿，就是在石灰性土壤中，植物由于缺少铁元素从而变黄失去绿色。由于植物体内90%以上的铁都存在于光合细胞器——叶绿体中，铁的供应水平和绿色植物叶绿素含量之间常常有良好的相关性，充分供给植物铁素营养，叶绿素含量就高，所以，当铁供不应求时，植物叶绿素的形成受到限制，因此，叶片就慢慢失绿了。此时，可能有人会问到，铁不是地球上最多的元素吗？同时也是地壳中继O、Si、Al后丰度第四高的元素，含量如此丰富的物质，怎么会缺少呢？当然，仅从这些数字来看，是不应该出现缺铁症状，那么究竟是什么原因引起了石灰性失绿呢？
首先，我们来认识一下石灰性土壤，石灰性土壤又称碱性土壤，是土壤剖面中含有碳酸钙或碳酸氢钙等石灰性物质的土壤的总称。在我国多分布于北部和西北部半湿润、半干旱和干旱地区。其成土母质多为黄土状沉积物和石灰岩风化物。高浓度碳酸氢盐，就是导致石灰性失绿的罪魁祸首了。
直接原因：土壤pH处于较高范围
石灰性土壤中一般含有较高浓度的重碳酸盐，因而土壤pH值处在8以上的较高范围内，而植物能吸收利用的无机态铁的溶解度受pH值控制，pH值每升高一个单位，铁的溶解度将降低1000倍。因此，石灰性土壤中水溶性铁的浓度很低，是导致植物缺铁的直接外界因素。
间接原因：引起植物生理性失调
其实，引起石灰性土壤缺铁失绿症的最重要原因就是生理性失调。一般情况下，植物在缺铁胁迫时，会做出主动的适应性反应。例如双子叶植物和非禾本科单子叶植物向根际分泌质子，以酸化根际土壤，降低土壤pH，增加铁的溶解度，而且质膜上的Fe3+还原酶活性增加，将Fe3+还原成Fe2+，以利于根系吸收。而石灰性土壤中的高浓度重碳酸盐具有很强的缓冲能力，能将根系分泌的质子迅速中和，使质膜表面和根际微环境仍处于高pH值条件下。同时由于质膜上的三价铁还原酶活性受pH值影响很大，高pH值抑制质膜上还原酶的运转，造成植物根吸收铁量下降，而发生缺铁症。另外，高浓度重碳酸盐能促进Fe2+转化为Fe3+而失去活性。这一转化作用的强度取决于植物体内pH值的高低。当介质中重碳酸盐浓度高时，植物体自由空间的碱性增强，使已运输到地上部的铁以高铁形态沉淀于自由空间之中，因而降低了有效Fe的数量，严重时则引起植物缺铁。
其次，高浓度重碳酸盐能促进植物根内有机酸的合成，其中一些有机酸因在液泡中对铁进行鳌合而具有较强的鳌合能力，使铁在根中滞留，难以向地上部运输。此外，高浓度重碳酸盐还会使木质部汁液的pH值上升，降低导管中铁的溶解度，使已进入木质部的铁不能向地上部运输。高浓度重碳酸盐还会抑制根系生长，减少根尖数量。植物吸收铁的部位是根尖，因此，根尖数减少自然会引起铁吸收总量的下降。
由此可见，植物缺铁失绿的原因主要不是体内铁的总量不足，而是起生理作用的活性铁含量不足。通过上面的介绍，你对石灰性失绿是否又有新的认识了呢！
近年来，土壤重金属污染事件频发，引得人们惊恐莫名。据21世纪经济报报道，镉、铅、砷土壤污染已遍布全国，我国重金属污染耕地面积达2000万公顷，为全国总耕地面积的1/6；中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌估算，中国耕地重金属污染面积约10%，该数据受认可度较高。土壤被重金属污染后，具有较强的“隐蔽性”，主要体现在——难发现，通常需要专业实验仪器分析方可鉴定；——潜伏期长，土壤污染具备长期性，累积性和传递性，部分污染至少有20年以上的潜伏期。这就更加剧了重金属污染对人类健康的威胁。
在大自然中，有一种动物，叫蜗牛，也许你熟悉，也许你未曾在意过。它们背着低圆锥形的壳，或左旋或右旋，那是它们的家；头部有两对天线——触角，后一对较长的触角顶端有眼，腹面有扁平宽大的腹足，行动缓慢，足下分泌黏液，降低摩擦力以帮助行走，黏液还可以防止蚂蚁等一般昆虫的侵害。蜗牛喜欢生活在阴暗潮湿的角落，或在植物丛中躲避太阳直晒。在寒冷地区生活，它们也会冬眠，而在热带生活，它们会在旱季休眠，休眠时分泌出的黏液形成一层干膜封闭壳口，全身藏在壳中，当气温和湿度合适时就会出来活动。由于它们广泛的生活区和丰富的物种，在全球陆地和水生生态系统中都扮演了重要的角色，它们最新的角色是“环境的污染预报者”。蜗牛是少数生活于陆地上的软体动物，是陆地环境指示生物中最为主要的软体动物。它们主要在土壤表层活动, 以植物和泥土为食，生活史与土壤环境息息相关, 在环境中会吸收营养物质和污染物。
蜗牛能够在重金属污染的环境下存活并且积累重金属元素，一方面因为它们本身排泄金属元素的能力有限；另一方面源于它们有一种特异功能：它们体内有可以减轻金属毒性伤害的特殊蛋白质，能够使保留在其体内的毒性金属失活，这样即便吸食了大量金属污染物，它们的身体也不会受到严重损害。蜗牛消化道中的金属污染物含量是反映土壤污染程度的一个重要指标，通过测试这些指标就可以判断土壤是否健康，作为指示生物和监测生物，蜗牛已经被成功的用于获取生态系统的环境质量信息。根据这种生物特性，人类用蜗牛来做生物标志物，既可以用于检测新出现的环境问题，也可以监测生态系统的恢复水平。有种叫“小灰”的蜗牛就是监测土壤污染的“最佳助手”。蜗牛还可以帮人们“吃掉”土壤中的重金属污染物——也就是大家常说的生物富集作用。
蜗牛作为地球的成员之一，为地球更加美好而默默奉献自己的一份力量，如果你和它们成为好朋友，它们会告诉你好多好多环境质量变化的信息喔。
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