底物诱导呼吸作用(SIR)的动力学:理论

底物诱导呼吸作用(SIR)是一种广泛用于测定土壤微生物量的生理方法。方程 dp/(dt)=re^(ut)+K基于下列假设:在SIR方法中添加底物后,呼吸速率dp/(dt)的增加是生长微生物(re^(μt))和非生长微生物以)的呼吸速率增长之和。根据此方程,添加底物或基质时SIR=r+k,这里r是生长微生物的初始呼吸速率。这一方程用于测定土壤含水量和抗生素放线菌酮对SIR及其组成要素的作用。随土壤含水量增加,SIR、K和μ增加,而r降低。K增加与r降低幅度相同时,SIR不受影响,即在放线菌酮的浓度和两种含水量水平条件下,发生从生长状态向非生长状态的转变。建议采用这个方程将土壤微生物定性分成固有性和发酵性两种。方程可以用于陆生系统中自然和人为的影响及微生物的机理研究。它可以体现不同处理的效果:对已有的酶(r和k),及对生长(μ)表现出的酶合成的影响。也可生成除正在应用的常数以外的,新的生态-生理学常数,以便评价对土壤微型生物区系及其不同部分的功能的影响。

底物诱导呼吸及反硝化作用的动态:在改良土壤银污染中的应用

由于工业及医药上的应用使银元素在环境中广泛分布。尽管银是对微生物有毒的物质,对其在土壤中的影响却很少调查。本研究应用基础呼吸、底物诱导呼吸及潜在反硝化活性等指标评价银(Ag_2SO_4)对土壤微生物种群的影响。应用新的动态方法,包括与生长有关产物的形成,区别微生物的生长及其活动,同时将好氧微生物区分为生长和非生长两种类型。研究结果显示,银对呼吸微生物群落的影响随土壤与银接触时间的长短而不同。非生长类型微生物种群的活性在加入银培养10天后受到影响,而生长类型微生物种群的活性只有在底物诱导呼吸的诱导感应期加入银才受影响。反硝化细菌的比生长速率是一个敏感型指标,也说明部分反硝化微生物种群对银有抗性。研究结果表明,银在一些使用污泥改良土壤的地区的浓度可能会严重影响土壤中微生物的生物量,同时还表明所提出的动态方法是测定土壤污染对微生物生物量影响的有希望的可靠手段。

蚯蚓活动和秸秆施用方式对土壤生物学性质的动态影响

通过实验室短期培养研究接种蚯蚓和有机物不同施用方式(混施与表施)对土壤微生物类群、土壤微生物量以及呼吸强度等土壤生物学性质的影响。结果表明,接种蚯蚓对土壤可培养酵母菌、细菌数量和土壤底物诱导呼吸强度有明显促进作用。最高增幅分别达到相应未接种蚯蚓处理的5.18,8.88,2.50倍。蚯蚓活动对土壤微生物量及真菌数量的影响受到秸秆施用的影响:在混施和不施秸秆的处理(SRME、SE)中显著抑制丝状真菌数量;在混施秸秆处理中蚯蚓活动降低了SMBC含量。秸秆的施用方式对土壤微生物性状也有较大影响。混施秸秆处理中,土壤酵母菌、细菌数量、土壤微生物量和土壤呼吸强度增加也最为明显,而丝状真菌数量的增加幅度却不如表施秸秆处理。各处理土壤微生物量碳随时间变化趋势比较一致,呈现先降(第4周)后增的变化趋势,其他测定项目没有一致的随时间变化的规律。方差分析表明秸秆施用对土壤微生物量氮和可培养微生物数量变化的贡献最大,分别达到96.5%(SMBN)、77.9%(细菌)、69.4%(酵母菌)和85.3%(丝状真菌)。并且时间、秸秆和蚯蚓因子间存在强烈交互作用。