生物結構：微生物及其對土壤結構的影響

簡介

土壤結構由沙子、淤泥和粘土的單個顆粒的組合方式定義。單個粒子可以結合在一起，表現為一個更大的粒子。重新“組裝”的粒子組稱為團粒結構。土壤顆粒的聚集構成土壤結構。聚集可以以不同的方式發生，這將導致不同的土壤結構。

土壤結構描述如下：

• 聚合等級（聚合度）
• 粒徑等級（土壤顆粒的平均大?。?/li>
• 聚合類型（顆粒形式）。有時會同時發現不同類型的聚合體，可以分別進行描述。

當土壤大部分是干燥的，只有一點點潮濕時，土壤的物理結構最容易識別。

為了正確檢查土壤剖面，必須使用新鮮的土壤剖面來準確檢查結構。

另一方面，土壤質地是衡量土壤顆粒比例的指標，例如沙子相對于粘土的量，以及土壤的細度或粗度。土壤結構與土壤顆粒排列成不同大小的聚集體直接相關。土壤質地會影響植物的生根、土壤結構和有機質含量。土壤質地和結構將決定孔隙大小分布、土壤持水能力以及存在于土壤聚集體中的充滿空氣的孔隙空間中的水量，從而為土壤生物提供棲息地。

土壤結構等級

土壤結構的等級直接關系到土壤團聚體內部和土壤團聚體之間的凝聚力水平。內聚力水平會因土壤水分含量而異。土壤結構有四個主要等級，從0-3

無固定結構

• 無可聚合或沒有有序的排列
• 整塊結構或單粒結構
• 整塊結構：整個土壤層似乎被膠結成一個大塊
• 單粒結構：土壤顆粒如何海灘上的純沙

弱

• 由幾乎觀察不到的不清楚的聚集集體形成的
• 土壤物質分解成少量團聚體、許多破碎團聚體和松散土壤物質的混合物

緩和

• 由不同的聚集體形成，適度持久和明顯，但在未受干擾的土壤中不明顯
• 當從剖面上移除時，土壤物質會分解成許多明顯的和破碎的聚集體

強的

• 由在未受干擾的土壤中持久且非常明顯的不同聚集體形成
• 當從剖面中移除時，土壤材料主要由整個聚集體組成，幾乎沒有破碎的聚集體，幾乎沒有松散的土壤

微生物及其對土壤聚集的影響

聚集體是由沙子、淤泥、粘土、有機物、植物根毛、微生物、微生物產生的膠狀分泌物和真菌菌絲（土壤中某些真菌的分支結構）自然形成的集合。土壤團聚體通常有細小的植物根系，這些根系生長到土壤孔隙中，然后將土壤團聚體拉入植物的根區或根際。更持久的粘合劑，如有機物和金屬，可以穩定較小的微團聚體。暫時性的粘合劑，如真菌菌絲或胞外多糖（復合糖），由土壤生物產生，有助于形成更大的大團聚體。較大的宏觀聚集體作為小型生態系統或活動場所發揮作用。

圖片：所有四個象限都展示了真菌菌絲如何通過土壤分支并與土壤顆?！斑B接”，將它們拉在一起形成聚集體的一些例子。在象限 D 中，為了便于觀察，真菌菌絲被染色。

生物過程可以改善土壤結構。一些細菌和真菌會在有機物分解過程中產生物質，這些物質會以化學或物理方式將土壤顆粒結合成微團聚體。如前所述，真菌的菌絲鏈可以連接土壤顆粒，有助于形成團粒結構。一克土壤將包含超過十億個微生物，以及數公里長的真菌菌絲。此外，土壤動物將通過在土壤中挖隧道來增加孔隙空間，并通過攝入和代謝土壤來增加聚集。

圖片：圖解說明植物根和真菌菌絲如何與土壤聚集體混合并將它們拉在一起。土壤空間中的這些孔隙為土壤生物提供了棲息地，以進一步改善結構。

土壤微生物將在分解有機物、循環養分和施肥方面發揮重要作用。循環養分的反應通常是化學性質的，但土壤微生物促進的生化反應對這一過程至關重要。

土壤微生物對健康土壤結構的發展很重要。這些微生物產生大量的“粘性”物質，如細胞外多糖和粘液，可以將土壤顆粒粘合在一起形成聚集體。粘性物質使土壤聚集體在暴露于水中時不太可能破裂。真菌細絲還將穩定土壤結構，因為線狀結構將在土壤中分支出來并像漁網一樣圍繞土壤顆粒。真菌應該被認為是土壤結構的線。請記住，土壤微生物本身對土壤的物理結構幾乎沒有影響，因為這主要受較大的土壤動物的影響，但微生物負責結合土壤顆粒的生化過程。

微生物正在積極嘗試創造最適合它們的棲息地，這幾乎總是具有堅固結構的土壤。如果它們的棲息地更有利于養分循環，它們將積極嘗試通過多糖的產生和真菌菌絲在整個土壤中的延伸來重建土壤中的棲息地條件。

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