Page 49 - 碳中和视角下环保产业的发展研究

第二章 土壤污染与微生物修复技术

方式促进土壤团聚体的形成：微生物细胞依靠自身带有的电荷借助静电引力使土
壤颗粒彼此连接；微生物分泌物胞外聚合物（Extracellular polymeric substances，
EPSs）将土壤颗粒黏结在一起；真菌菌丝和放线菌菌丝将土壤颗粒机械地缠绕在

一起。
由于微生物在团聚体中的异质性分布，微生物种群各司其职而又相互协同调
控团聚体的形成与分布，通常认为真菌更有利于大团聚体的形成，而细菌及其代
谢产物更有利于微团聚体的形成。细菌和真菌分泌的胞外多糖在土壤微团聚体稳

定中发挥重要作用。细菌分泌的胞外聚合物，作为微米尺度聚集物的黏合剂促进
了微土壤团聚体的形成，而真菌尤其是丛枝菌根菌丝可以通过交联和嵌套在微米
到毫米尺度上将微小的土壤颗粒团聚在一起，产生的胞外聚合物（如多糖）作为

临时黏合剂，参与形成稳定的大团聚体。矿物颗粒包裹黏合剂有利于大团聚体内
部微团聚体的形成，限制了微团聚体内有机物的分解并减缓了进一步的周转。此
外，丛枝菌根真菌产生球囊霉素，在土壤稳定、碳储存和土壤团聚体稳定性中发
挥重要作用。由于土壤微生物对土壤团聚体形成的不同贡献，土壤颗粒团聚机制
之间也有明显的互补潜力，生物多样性以及主要分类群的物种相互作用是土壤团

聚体形成与稳定的关键。虽然细菌和真菌在土壤团聚体形成和稳定中的作用已经
建立，但应用微生物改善土壤结构的研究较少。因此，加强微生物生物多样性及
其相互作用在调控土壤团聚中的应用，可以为可持续的土壤管理提供理论依据和

技术支持。

四、微生物参与抵抗逆境环境促进植物免疫

土壤微生物在抵御生物和非生物胁迫中发挥重要作用。土壤中的有益微生物
可通过生态位和营养的竞争、拮抗物质的产生、寄生、捕食、诱导植物系统抗性

以及干扰病原微生物致病信号等方式提高土壤的抗病能力。芽孢杆菌属（Bacillus
spp.）和假单胞菌属 （Pseudomonas spp.）是最著名的两类生防细菌，主要通过
可溶性抑菌物质如抗生素、环脂肽、表面活性剂、胞外多羟基丁酸聚合酶以及产

生挥发性有机物等生防因子拮抗、抑制或直接杀害病原物。噬菌体既能通过“专
性猎杀”高效裂解病原菌、原生动物，也能利用选择性捕食作用直接降低病原菌
的丰度。同时，土著微生物的多样性以及多样化微生物对资源的高效利用是抑制
病原菌侵染的关键机制，竞争能力强的微生物群体形成相互制衡的环境，共同抵

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