土壤是生物生存的基质，人类活动对土壤的功能造成了严重破坏，表现为物理性质、化学功能和生物功能的退化。土壤退化对栖息于其中的动物、植物、微生物等各大类群均有影响，对人类的生命健康和生活质量也存在严重威胁。

1.对土壤植物的影响

土壤退化对植物的影响是全面而深刻的。短期直接的影响包括植物个体的生态特征、生产力、群落结构的改变；长期的综合影响，包括植被类型和植物区系的改变。由于植被的长期分布受各种环境因子的综合制约，机制十分复杂。

1）生态特征

土壤退化对植物生态特征的影响，表现为个体形态的变化、死亡、病变和品质下降等。退化土壤中的营养成分缺乏、肥力降低，影响植物的生长，使植物的产量和质量下降。

污染物在植物体内的富集对人类食品安全造成威胁，例如农产品的农药残留、重金属含量超标，对人类健康造成严重威胁，导致癌症高发、畸变率提高。污染物对植物造成协迫作用，导致植物发生病变，乃至死亡。例如用含镉的废水灌溉农田会导致土壤污染，进一步损害植物生长。当土壤中镉的含量过高时，对有些植物，如白榆、桑、杨等造成直接危害，使其叶片褪绿、枯黄或出现黑斑等，影响植物生存。

2）生产力下降

土壤退化导致土壤营养状况恶化，土壤污染物对植物产生毒害作用，导致植物生产力下降。

土壤污染对植物生产的损害严重。研究表明，镉能抑制植物的光合作用，使植物减产。土壤盐碱化、酸化造成的胁迫环境，导致一些耐受种占据优势，使群落生产力下降。土壤退化导致农业、林业、畜牧业的产量和品质下降。例如，高寒草甸严重退化，使植物组织68.3% 的氮损失、86.5% 的碳损失。

3）群落结构

土壤退化对植物群落结构的影响主要表现为群落多样性下降，物种组成发生改变，极端情况下可能导致物种的灭绝或爆发。由于不同植物在养分吸收和利用效率上存在差异，土壤养分状态的改变将影响各种植物在群落中的关系，从而引起植物群落的组成、结构和生产力等特性发生变化。草场内土壤沙化和盐碱化严重，产草量大幅度下降，群落组成结构也发生了较大的变化。

2.对土壤动物的影响

土壤动物是土壤中重要的生物类群，包括土壤原生动物和土壤后生动物。土壤后生动物是生命过程中一段时间定期在土壤中度过，而且对土壤产生一定影响的动物。土壤动物涉及的门类很广，常见的土壤动物包括蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫和千足虫等。人类的活动如森林砍伐，使用杀虫剂、除草剂、化学肥料，排放重金属，放射性污染等，对土壤动物有一定的影响。一般说来，凡是土壤动物多样性丰富的区域，往往也是土壤健康的区域，土壤退化以后，土壤动物数量和丰富度下降。

土壤退化对土壤动物个体水平的影响，主要表现为个体形态的变化，包括个体死亡、病变、畸变、基因突变和生活史改变等。例如，污染物在土壤中的积累，可能导致土壤动物的死亡、病变。辐射和放射性污染物，可能造成个体的基因突变。研究表明，农药污染对土壤动物的新陈代谢及卵细胞的数目和受精卵的孵化能力有明显的影响。如果土壤缺少了土壤动物，植物就不能很好地生长，对土壤退化敏感的物种消亡，耐受种存活而得到发展，进而改变土壤动物群落结构。

土壤退化导致土壤群落多样性下降，土壤动物总量下降，群落组成发生改变。土壤理化性质的恶化、土壤水分状况的变化和土壤污染等因素均影响土壤动物的组成和数量。

（1）土壤肥力下降，土壤动物密度下降。紫茎泽兰入侵云南昆明地区针叶林、阔叶林和草地，导致土壤退化，土壤动物类群总数显著减少，其中针叶林中减少41.3%，阔叶林中减少29.0%，草地中减少 36.7%；土壤动物群落个体总数下降，其中针叶林中减少63.5%，阔叶林中减少20.4%，草地中减少43.2%。

（2）重壤土、中壤土中，土壤动物的种类、数量多，而在轻壤土、砂壤土中，土壤动物的种类和数量少。吕世海等（2005）研究发现，呼伦贝尔沙化草地土壤动物群落随草地沙化程度的不断加剧而逐渐趋于简单，个体数量逐渐减少。(www.daowen.com)

（3）缺水的土壤中，土壤动物密度小。

（4）受焦化废水污染的土壤动物群落结构发生变化，群落物种多样性明显下降。

（5）重金属污染降低群落物种多样性和密度，使其结构组成发生变化。例如，随着铜污染程度的增加，土壤动物的种类数和个体密度急剧减少，土壤动物多样性指数、种类数和均匀度指数都随着污染指数的增大而减小。

（6）农药污染降低土壤动物的数量及多样性。农药污染区，土壤动物种类和数量明显下降，出现以弹尾类、线虫类等耐污类群的优势群落。

作为土壤生态系统的重要组成成分，土壤动物被称为生态工程师，对碎屑的分解和养分循环有关键作用，是土壤健康的重要指标。土壤动物的重要性逐渐受到重视，并且已有不少研究试图利用土壤动物修复退化土壤。

3.对土壤微生物的影响

土壤微生物具有很强的适应性，对土地退化的响应十分敏感，土壤覆被类型变化、土地利用方式改变、土壤污染和土壤理化性质恶化等，均对土壤微生物有重要影响，导致土壤微生物各项指标下降。

1）微生物群落组成（结构）变化

土壤微生物主要包括土壤细菌、土壤放线菌、土壤真菌、土壤藻类和土壤原生动物五大类群。土壤退化对微生物群落的影响表现为物种组成改变、遗传多样性下降等。例如，被重金属和农药污染严重的土壤，其微生物种类数量明显下降，物种多样性和遗传多样性均下降。

2）微生物生物量下降

土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌和藻类等，其生物量是指某一特定时刻单位体积土壤中微生物的个体数、质量或含量，一般可以用土壤中微生物氮、碳、磷含量表示土壤微生物生物量。土壤微生物生物量高低是衡量土壤微生物数量及生长状态的重要指标之一。

对土壤微生物破坏作用最大的是农药污染和重金属污染。化学农药对多数土壤微生物具有不同程度的毒性，大量施用农药以及农药在土壤中残留会对土壤微生物产生不同程度的抑制作用，长期超量使用农药的农田、菜地，其微生物生物量往往比较低，偶尔也有一些农药在较低剂量时能刺激微生物生长。重金属污染后微生物生物量明显下降，原有的种群结构发生改变，耐性菌增加，并出现新菌群，同时生物活性也发生变化，代谢熵随呼吸强度的增强而增加。在重金属胁迫下，微生物种类组成发生变化，有时会形成具有较强解毒机制的菌群。

3）微生物生理活性下降

土壤退化对土壤微生物生理活性的影响，主要是使微生物呼吸作用和酶活性下降。研究表明，农药污染降低土壤微生物对单一碳源底物的利用能力，除草剂地乐消酚可以减少土壤微生物生物量，抑制微生物的碳源代谢途径，促进氮矿化。在大多数情况下，低浓度重金属污染有利于二氧化碳的释放，但高浓度重金属污染土壤，其呼吸速率显著下降；较高浓度的重金属，会对酶活性产生抑制作用。

4）微生物代谢途径改变

污染物进入土壤，通过诱导、抑制、竞争的作用，影响酶的活性，改变微生物代谢途径。高浓度的多菌灵、丁草胺等农药可以抑制硫酸盐还原酶活性，降低水稻田土壤的反硝化作用。杀虫剂、除草剂可以减少根瘤的数量，降低根瘤干重，抑制根瘤菌的固氮功能。重金属污染导致土壤微生物中各主要生理类群数量下降，如某些矿区受重金属污染，土壤中氨化细菌、硝化细菌数量减少，降低了土壤的供氮能力。