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第10章 以氧为重——土壤微生物的呼吸

土壤是有生命的,因为它也能和动植物一样,能够进行“呼吸”是土壤生命活动的体现。土壤虽然没有别的生物那么生机盎然,但是在它的默默无闻下面也蕴藏着无限的生机。因为土壤中的微生物是非常活跃的。

其实,土壤中微生物的呼吸作用,根据是否需要氧气可以分为有氧呼吸和无氧呼吸。进行有氧呼吸的称为好氧性微生物,进行无氧呼吸的称为厌氧性微生物,既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸的称之为兼厌氧性微生物。

1.好氧性微生物的有氧呼吸

能进行有氧呼吸的肯定是生活离不开氧的微生物,在生物学上又称它们为好氧性微生物。在土壤中,大多数细菌,例如芽孢杆菌、假单胞菌、根瘤菌、固氮菌等以及霉菌、放线菌等都是好氧性微生物。它们以氧气作为呼吸基质,氧化的最终产物是氢体。由于来自空气中的氧能不断供应,所以能使基质彻底氧化,并能释放出全部能量。

另外,在通气良好的土壤或有氧的土壤环境中,好氧性微生物在进行有氧呼吸时,它们共同担负、转化土壤中的有机质,从而获得能量、构建细胞物质,行使各自的生理功能,例如土壤中的固氮菌有固氮的功能。

2.厌氧性微生物的无氧呼吸

有些微生物天生就不喜欢氧气,它们是微生物中较具独立个性的一类,呼吸过程中不需要氧气的参与,在缺氧的环境中就能生长发育。但是,由于它们进行的是不需要氧的呼吸过程,所以它们的基质不能彻底被氧化,在呼吸的过程中会产生一些比它们本身所具有的基质更为还原的产物,并且释放的能量也比较少。

3.兼厌氧性微生物兼性呼吸

兼厌氧性微生物指的是既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸的一类特别的群体。兼性的呼吸也就是指既包括有氧呼吸也包括无氧呼吸,也就是两者兼备的意思。那么兼厌氧性微生物是如何进行兼性呼吸的呢?

兼厌氧性微生物虽然能在有氧和无氧的环境中生长发育,进行呼吸作用,但是在两种环境中它们的呼吸产物并不相同。典型的例子就是酵母菌和大肠杆菌。酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧情况下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,呼吸的产物和有氧、无氧条件下的产物一样。大肠杆菌也是这样的。此外,土壤中还存在着一些反硝化假单胞菌,某些硝酸还原细菌、硫酸还原细菌,它们是一种特殊类型的兼厌氧性细菌。

以上就是土壤中微生物的具体形态,它们的存在为土壤的寂静生活增添了活力,也是土壤中营养的重要来源。土壤中的氮、磷、钾以及其他的一些微量元素是土壤中的主要养分,微生物和它们一起共同构成土壤的肥力来源,为土壤中的生物提供了生长的能量。

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