土壤是植物生长的基质和营养库，每块土壤都在不断地进行着物质循环和能量流动。土壤可分为土表和地下两部分，但都形成为一个整体。

　　绝大多数植物以土壤作为生活的基质。土壤提供了植物生活的空间、水分和必需的矿质元素。植物的根系深植于土壤之中，根系与土壤之间有着极大的接触面，二者之间有着频繁的物质交换。高等植物并不能直接吸收大气中的氮，而只能从土壤中吸收游离状态的氮。

　　如何采用有效措施对污染土壤进行治理，从源头上控制污染食品，已引起各国的广泛关注，土壤修复正发展成为一个新兴的环保产业。

　　近年来，科学家开始探索用生物技术来对土壤进行修复。他们发现，一些微生物（真菌、细菌和放线菌等）能迅速分解有害物质，比如，有机氯、苯酚、苯炔、十六碳烷、工业污水和某些过量的化肥等。在这些微生物中，尤以真菌为最佳，它能产生多种酶，同时分解30种以上的有害物质。美国已分离出一种能降解60种污染物的真菌，产品也已经面市。在英国和法国，有5％至10％的土壤使用了生物修复剂。可以预见，土壤生物修复技术的市场前景十分广阔。

　　每一个生态系统对入侵的污染物质都有一定的自净能力。土壤生态系统也不例外。土壤中存在着大量微生物。它们分布广、种类多、繁殖快、新陈代谢旺盛，因此具有很强的净化环境污染的能力。土壤微生物中，细菌和真菌分解有机物的能力很大。科学家通过试验测算出，1000平方米范围内的微生物，可以吸收300吨有机物质，其中的1/3转化为土壤自身的有机体，余下的2/3被分解为无机物质，进而被植物的根吸收。此外，土壤微生物还能吸收利用无机物。因此，它们是净化土壤污染物的主力军。

　　土壤是指位于陆地表面、具有一定肥力而能够生长植物的疏松层。它的本质属性是具有肥力。所谓肥力，是指土壤为植物生长供应和协调水、肥、气、热的能力。土壤处在岩石圈、大气圈、水圈和生物圈相互紧密接触的地带，是连接各自然地理要素的枢纽，是结合无机自然界和有机自然界的中心环节，它是一个与周围环境不断进行物质和能量交换的开放系统。

　　据环保部门调查分析，酸雨的频繁发生严重破坏土壤生态系统，导致土壤酸化面积和程度逐年扩大、加深，危害植物特别是蔬菜、水稻等农作物的正常生长。1999年，安徽铜陵市耕地酸化面积达7000多公顷，约占全市耕地总面积的30％。酸雨还侵蚀了城市的钢铁金属和水泥构件，对城市设施造成不可低估的破坏。盲目使用化肥而使土壤生态系统紊乱，导致作物抵抗能力下降而感病、发病等现象。

　　土壤污染作为一个制约人类社会可持续发展的基本问题正受到日益广泛的关注,污染土壤的修复治理已成为大家十分关心的问题。随着工农业生产的发展和乡村的城市化,土壤污染迅速蔓延,污染程度也逐渐加深。由于受自然及人为等因素的影响,土壤中化学物质的积聚有些已超出了土壤的承受能力,对作物生长及人畜健康产生了危害;有些虽目前尚未表现出危害,但当气候、土壤及人为活动等条件发生改变时,可能会导致某些化学物质的活化,对环境造成危害。然而,污染土壤修复技术的发展远远不能适应日益加剧的土壤污染。在这种形势下,污染土壤修复工作有必要进行多层面的技术深化和技术创新,即在摸清不同地区土壤中各类污染物迁移转化规律的基础上,把现有的技术经改造后进行最佳组合与综合或通过技术领域的重大突破来实现对污染土壤的有效治理。

　　由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。在生物群落同其生存环境之间，以及生物群落内不同种群生物之间，不断进行着物质交换和能量流动，并处于互相作用和互相影响的动态平衡之中。由此构成的动态平衡系统，就是生态系统。

　　生态系统最显著的特征之一是生产力(productivity)，生产者为地球上一切的异养生物提供营养物质，它们是全球生物资源的营造者。而异养生物对初级生产的物质进行取食加工和再生产而形成次级生产。初级生产和次级生产为人类提供几乎全部的食品，工农业生产的原料。据统计，已知约有8万种植物可食用，人类历史上仅用了7000种植物。最重要的是小麦、玉米和水稻等20种栽培植物。

　　土壤生物是土壤积极的改良者。土壤中最多的生物当推微生物，估计现已知菌种的50％以上栖息于土壤之中。某些表土，每1g土中估计超过25000个细菌和为数略少的真菌；而在肥沃的土中，每1g土中有54万，甚至1亿个细菌存在(Waksmanl932)。微生物对有机物进行分解，把它们降解为简单的物质，还原成有用的营养物质。有些土壤细菌可吸收空气中的氮元素，转化为植物可以吸收的状态。栖居土壤中的动物，小的有原生动物，大的有蜗牛、马陆啮齿类等。其种类也很多。如蚯蚓约有1800种，线虫有几千种。节肢动物更多，其中昆虫有98％以上种类或多或少与土壤有联系。

　　生态系统中许多植物是重要的药物来源。人类利用野生动植物治疗疾病有悠久的历史。现代医学依靠野生动植物的程度也必然有越来越大的趋势。像美国这样发达的国家，有40％以上的药物来源于动植物。发展中国家有80％的人靠传统的中草药治疗疾病。我国人参、天麻、三七、杜仲、柴胡、鹿茸、商香、羚羊角和五灵脂等都是重要的中药材，原来不受注意的甚至不知其名的物种被发现作为药用，我国有记载药用植物至少5000种以上，常用的约为1700种。中药天花粉的蛋白质不仅能治疗绒毛膜皮癌，还可能是治疗艾滋病的良药。全世界动植物种作过研究的仅是很小一部分。国外研究机构从29000种植物筛选出约10000种提取物，其中3000种对癌症等有抑制作用。现在已发现有500多种海洋动物可提取抗癌药物。

　　随着土壤污染研究的深入以及投入力度的不断加大，土壤修复在部分西方国家正发展成为一个新兴的环境产业。1998年9月，第16届国际土壤学大会在法国Motepellier召开。在这次盛况空前的大会上，土壤修复问题成为大会的一个热点。

　　土壤修复研究内容包括土壤污染的起因、形成过程、修复治理的最新研究进展以及与此相关的新理论、Leabharlann Baidu方法和新技术等。主要内容包括污染物的环境行为及其风险评价、有机污染土壤的生物学修复、无机污染土壤的植物修复与化学修复、土壤中放射性污染物的去除、土壤中重金属和有机污染物的固定及其生物有效性、利用有机和无机添加剂修复污染土壤的实用技术等。

　　Murphyl962年曾统计过耕地和未耕地内节肢动物的数量。在未耕土壤中，约有96％的节肢动物群集于0.051m处，该处有较多的有机物。蜘蛛的分布多集中在落叶层和耕作淋溶层下的粗腐殖质层。

　　大多数生物衰老、腐朽和死亡以后都要回归到土壤中去。例如，热带雨林地区有的地方，每平方米有0.9kg的碳是死树、枯枝、烂叶等形态降解后归回到土壤中的。土壤是重要的有机碳库和氮库。土壤碳贮量为植被中贮量的1.8倍；土壤中氮贮量则为植被中贮量的18倍。

　　经过蚯蚓加过工的土壤数量是惊人的。Evans(1948)报道，在英国土地上每年每英亩形成的蚯蚓粪有l-5t。

　　土壤动物中很多是节肢动物。其中最重要的有螨、蜈蚣、马陆、跳虫、白蚁、甲虫和蚂蚁等。在所有的土壤动物中，分布最广、种类最多的是螨类和弹尾目昆虫。它们粉碎和分解土壤中的有机物质，并把有机物质运到较深的土层中去，起到了维持孔隙、改善土壤性质的作用。

　　（2）土壤存在独特的物质循环和能量转化。土壤中的营养元素，通过生物的吸收、分解和转化，形成了生物小循环。微生物和土壤动物在共同分解有机质的过程中，不断向环境中释放热能；又使有机质腐殖质化，储存在土壤中，长期供植物生长之用。也就是说，输入土壤的物质和能量，经过转移变化，一方面维持土壤本身的活动，另一方面又以输出的形式作用于外界环境，形成土壤的肥力特性。

　　土壤中还有50种以上的酶与之结合，不易分离。这些酶有的是生物分泌的胞外酶，有的是细胞死后释放出来的胞内酶。土壤中存在大量能分解酚的微生物，它们能破坏酚化合物，并能将酚化合物作为碳和能量的来源加以利用。同时，土壤是细菌将一氧化碳转化为其他产物的场地。

　　生活在土壤中的动物数量确实不少，据调查，在面积为1m2，深度为30cm的麦田中，有73000个元脊椎动物，其中6000个是昆虫；同样大小的荒草地有198000个无脊椎动物，其中有昆虫8700个。这些动物在土壤形成的过程中起着很重要的作用。它们参与土壤有机质的捣碎、分解和腐烂等过程，从而提高了土壤的肥力。

　　植物生长发育过程中，至少有16种元素是维持生长所不可缺少的。植物需要的无机元素N、P、K、S、Mg、Ca、Fe、Cl、Mn、Zn、B、Cu、Mo等13种元素和有机质都来自土壤。所以，土壤是植物的营养库。

　　土壤酸碱度对植物有影响。它能影响养分的有效性。在不同的酸碱度下，土壤矿质元素有效性不同。pH约6.5时，所有的矿质营养都可以充分地溶解，养分的有效性是最高的。pH增大或减小时，有些养分变为难溶或不溶，植物的养分供应受到一定的限制。土壤微生物适宜生长的pH值的范围都较窄。细菌最适宜于生活在中性的环境下，当pH值小于6.0或大于7.0时，硝化作用与一些腐生生物的作用都会削减，有机质分解缓慢，常引起分解不完全的中间产物积累。还可以通过寄主和寄生生物对pH的不同反应，对若干植物病害加以控制。例如，棉花的根腐病、甘薯的疮痴病以及烟草的根黑病)病菌常发生在碱性土壤中，十字花科蔬菜的根肿病等病菌则喜酸性土壤。

　　土壤动物是最重要的土壤消费者和分解者。在土壤中存在的主要动物种类有数千种，很多是节肢动物。非节肢土壤动物主要有线虫和蚯蚓。蚯蚓是定居在土壤中最著名的类群。这类生物喜欢湿润的环境和丰富的有机质。因此，通常蚯蚓多居住在黏质、有机质含量高和酸性不太强的土壤里。显然，蚯蚓的数量和作用在不同的地块是有差异的。有人估计，在一英亩耕作层中的蚯蚓数可以从几百或到100万条以上。它们打洞，夜晚出来吃植物有机质。有的蚯蚓靠吞食土壤中的有机物质而生活。它们的活动使土壤有机物紧密混合。此外，孔道的形成，粪粒的产生，也使得土壤更疏松多孔。

　　人类蛋白质来源不少是直接取自自然系统的，直接进入人类的社会经济生活。这类服务不仅在过去历史上是至关重要的唯一来源，当今仍然是重要的成分。海洋动物产品亦很重要，根据联合国粮农组织报告(1995)，在世界范围内水产为人类提供约20％的动物蛋白。陆地生态系统中草场是畜牧业的基础，除生产肉、奶、蛋和皮革等产品外，还提供运输劳役等多种服务。

　　（1）土壤存在特有的食物链。植物通过光合作用摄取和固定大量能量，并通过根部从土壤中吸取大量养分和水分。植物的枯枝落叶及动物残骸、排泄物，富集在土壤表层。这些有机质残体，成为土壤微生物、动物——消费者和分解者的食物，这些细小动物，又是某些捕食性小动物的食物。这样，便形成了土壤的食物链：动植物有机残体及植物根系→植食性小动物→捕食性小动物。

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　　土地荒漠化是全球性的环境灾害，它已影响到世界六大洲的100多个国家和地区，全球约有1/6的人口生活在这些地区。目前，全球荒漠化的面积已经达3600万平方公里，占整个地球陆地面积的1/4，全世界受荒漠化影响的国家有100多个，约9亿人受到荒漠化的摧残影响和威胁。全世界每年因荒漠化而遭受的损失达420亿美元。

　　随着世界人口的快速增长，土壤这一人类赖以生存的必需资源正承受着越来越大的压力。在中国，由于工业生产规模和乡镇城市化的快速发展，农用耕地的面积在以惊人的速度锐减;同时因受到工业三废和农用化学品的污染，有相当数量农田的土壤质量也日趋下降。根据1998年统计资料表明，1980年全国受三废污染的农田面积为267万公顷，1988年为670万公顷，1998年污染农田数量达2000万公顷，约占耕地总面积的1/5，造成经济损失2000亿元，其中由于重金属污染而引起的粮食减产达1000万吨/年，直接经济损失达100多亿元。在西方发达国家和其他发展中国家也存在着类似的问题。土壤污染往往具有危害性大和持续时间长这两大特性，如何采用有效措施对污染土壤进行治理己引起世界各国科学家及政府部门的广泛关注。

　　当重金属污染土壤时，土壤中的腐殖质和土壤的团粒物质会吸附它们，使它们的毒性降低。之后，土壤中的植物根系会吸收重金属，使之变成自身的组成成分，从而慢慢地消除了土壤重金属污染。同时，土壤中含有一些酸、碱、盐，会与污染物发生化学反应，生成其他物质，从而减少环境中的有毒物质。

　　土壤净化污染的能力也有限度。当大量有毒有害污染物侵入土壤，超过了土壤的消化吸收能力时，污染物就会保持它们原来的化学性质，而土壤的性质却会发生比较大的变化，甚至使土壤微生物的生命活动受到抑制和破坏。