土壤生态系统微生物多样性和稳定性的研究
摘 要:土壤生态系统中微生物的多样性和稳定性一直以来都是生物界研究的重点。随着人类活动对地球的自然生态和大自然所产生的影响越来越大,随之而来的破坏也在加大,对土壤生态系统微生物的多样性和稳定性的关系进行研究,将有利于生态系统保护工作的良好开展和推进。
关键词:土壤;生态系统;微生物;多样性;稳定性;研究
土壤是微生物的聚集地,这些微生物的存在使得土壤的养分得到良好的转化,可以形成腐殖质的土壤。土壤中微生物的多样性会受到多个因素的影响,例如土壤的耕作方式、地理位置、肥力、类型等等,都是影响土壤中微生物多样性的一个因素。总的来说,土壤中微生物的多样性情况会在一定程度上对整个土壤的生产力产生相应的影响。如果土壤的生态系统整体的稳定性比较强,那么土壤中养分的良性循环程度也会越理想。总的来说,土壤中微生物的多样性情况和土壤生态系统的稳定性有着重要的联系和影响。
一、土壤中微生物的多样性
对于生态系统进行研究,人们很多时候都会更加关注对地表的一个生态系统进行研究,从而忽略了对地下的微生物系统进行生态上的研究,尤其是土壤的生态系统多样性和稳定性常常被人们所忽略。从大自然生态系统的物质循环和能量的流动角度来看,微生物在其中是起到一个很重要的作用的。因此,对土壤生态系统中微生物多样性和稳定性的情况进行研究有利于促进整个土壤生态系统功能的稳定。
土壤中各种有机营养物和无机营养物是十分丰富的,它为整个微生物的成长和繁殖提供了一个很好的培养场所。从另一个方面来说,土壤生态系统也是复杂和多变的。一般来说,土壤微生物的多样性指的是微生物的种类、数量和层次的变化情况。这些指标对整个微生物群落的稳定有着象征性的意义,同时也可以对土壤生态机制和土壤胁迫对群落的影响进行相应的显示。近些年来,在地上部植物和动物的多样性研究方面,已经开展了较多的研究,但是在土壤的多样性和生物的多样性方面,相关的研究还是比较少的。在土壤当中,细菌和病毒的分布是十分广泛的,但是具体的数量却不算特别多,如果某种细菌的数目在增加的话,那么相应病毒的数目也会在增加[ 1 ]。
二、土壤中微生物的稳定性
生态系统的稳定性指的是生态系统在受到外界环境发生改变的时候自身的抗干扰和维持系统平衡的一个能力。对于这个稳定性来说,它的受影响因素也是十分广泛的,生态系统的结构、功能和进化的特征都会影响整个系统的稳定性。同时也会和外界的一个干扰的轻度和特征有一定的关系。一般来说,生态系统的稳定性包含两个方面的内容,一是生态系统的抵抗力稳定性,二是恢复力的稳定性。抵抗力的稳定性主要指的是生态系统遇到环境改变或者由于人的原因所产生的改变时,这个系统恢复到原来就有的一个状态的能力。除此之外,敏感度也是一个和生态系统稳定性有关的指标。敏感度指的是生态系统遇到自然或者认为环境改变时的一个变化程度,它和抵抗力的稳定性恰好是相关的概念。
三、土壤微生物多样性和稳定性的关系
一直以来,生物多样性的丧失一直是人们重点关注的一个问题,因为生物多样性如果出现了丧失的现象,那么就会引发整个生态系统的服务功能都出现下降,并且是一个可持续下降的过程。在这样的背景下,人们开始慢慢地去关注生物的多样性和生态系统的稳定性,并且对二者的关系也开始进行一定的研究和探讨。当前,人们会认为生态系统生物的多样性会影响整个生态系统的稳定性。根据之前的相关研究可以发现,生态系统生物的一个丰富度和数量的增大都会使得整个生态系统的稳定性得到大大的提高。不过也有研究认为二者之间的没有太直接的關系的。当前,也有学者认为,生态系统分类单元的一个多样性情况对于生态系统的稳定性和对环境胁迫的缓冲作用的影响才是二者关系之间最基本的影响因素和问题[ 2 ]。也就是说,微生物多样性越高,对于一些胁迫的互补型单元就越有可能存在,从而受到环境胁迫后整个生态系统恢复到原有状态的能力也会越来越高,使得生态系统的恢复力得到了提高。
土壤的生态系统微生物的多样性和稳定性之间的关系是比较复杂的。因为物种的一个丰富度和均匀度会和整个生态系统的恢复力和抵抗力有着密不可分的关系,并且生态系统的一个特定的功能对于环境的胁迫响应程度也有着一个很显著性的差异影响。在土壤生态系统微生物多样性和稳定性的研究方面,国外的很多研究结果认为,土壤微生物多样性对于土壤生态系统的稳定性的影响不是通用的,它们至今的关系随着时间的推移还需要展开一个更为深层次的研究。随着环境的不断变化和物种的变异等,在这个研究上面,难度也会越来越大,因此所需要的研究力度的投入也会更大。
四、结语
如果单纯地考虑土壤微生物的多样性对土壤生态系统稳定性的影响是不全面的,因为对于生态系统来说,地上的系统和地下的系统的联系是十分紧密的,并且有着很复杂的一个物质交换的关系。因此,在以后如果要对陆地生态系统中微生物多样性和稳定性之间的关系进行一定的研究,就需要更好地把地上和地下生态系统进行结合,同时要促进宏观理论和微观实验的结合,确保对生态系统的研究更加准确,所得出的结论更加合理。
参考文献:
[1] 孟培.土壤生态系统微生物多样性及稳定性关系的思考[J].智能城市,2016(03):170.
[2] 贺纪正,李晶,郑袁明.土壤生态系统微生物多样性-稳定性关系的思考[J].生物多样性,2013(04):411-420.
作者简介:
商永泉(1995-),男,汉族,曲阜师范大学生命科学学院,本科在读;
车程川(1979-),男,汉族,曲阜师范大学生命科学学院,硕士,讲师,研究学科或方向:微生物。