第六节生物与土壤的关系.PPT

3.3 生物与土壤的关系 一、土壤的生态意义 二、土壤的质地和结构及其对生物的影响 三、土壤的化学性质及其对生物的影响 一、土壤的生态意义 土壤是岩石圈表面的疏松表层，是陆生植物生活和陆生动物生活的基质。土壤不仅为植物提供必需的营养和水分，而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所。土壤的形成从开始就与生物的活动密不可分，所以土壤中总是含有多种多样的生物，如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物和各种节肢动物等，少数高等动物（如鼹鼠等）终生都生活在土壤中。据统计，在一小勺土壤里就含有亿万个细菌，25克森林腐植土中所包含的霉菌如果一个一个排列起来，其长度可达11千米。可见，土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体，土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物，生物的活动促进了土壤的形成，而众多类型的生物又生活在土壤之中。土壤无论对植物来说还是对土壤动物来说都是重要的生态因子。 植物的根系与土壤有着极大的接触面，在植物和土壤之间进行着频繁的物质交换，彼此有着强烈影响，因此通过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。 对动物来说，土壤是比大气环境更为稳定的生活环境，其温度和湿度的变化幅度要小得多，因此土壤常常成为动物的极好隐蔽所，在土壤中可以躲避高温、干燥、大风和阳光直射。由于在土壤中运动要比大气中和水中困难得多，所以除了少数动物（如蚯蚓、鼹鼠、竹鼠和穿山甲）能在土壤中掘穴居住外，大多数土壤动物都只能利用枯枝落叶层中的孔隙和土壤颗粒间的空隙作为自己的生存空间。 土壤是所有陆地生态系统的基底或基础，土壤中的生物活动不仅影响着土壤本身，而且也影响着土壤上面的生物群落。生态系统中的很多重要过程都是在土壤中进行的，其中特别是分解和固氮过程。生物遗体只有通过分解过程才能转化为腐殖质和矿化为可被植物再利用的营养物质，而固氮过程则是土壤氮肥的主要来源。这两个过程都是整个生物圈物质循环所不可缺少的过程。 二、土壤的质地和结构及其对生物的影响 土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固相颗粒是组成土壤的物质基础，约占土壤总重量的85％以上。 根据土粒直径的大小可把土粒分为粗砂（2.0～0.2 mm），细砂（0.2～0.02mm），粉砂（0.02～0.002 mm）和粘粒（0.002 mm以下）。 这些不同大小固体颗粒的组合百分比就称为土壤质地。根据土壤质地可把土壤区分为砂土、壤土和粘土三大类。在砂土类土壤中以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒所占比重不到10％，因此土壤粘性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥能力差。在粘土类土壤中以粉砂和粘粒为主，约占60％以上，甚至可超过85％；粘土类土壤质地粘重，结构紧密，保水保肥能力强，但孔隙小，通气透水性能差。壤土类土壤的质地比较均匀，其中粗砂、细砂、粉砂和粘粒所占比重大体相等，土壤既不太松也不太粘，通气透水性能良好且有一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤。 土壤结构则是指固相颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。 土壤结构可分为微团粒结构（直径小于 0.25 mm）、团粒结构（直径为 0.25～10mm）和比团粒结构更大的各种结构。 团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒粘结成直径为0.25～10mm的小团块，具有泡水不散的水稳性特点。具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤，因为它能协调土壤中水分、空气和营养物之间的关系，改善土壤的理化性质。团粒结构是土壤肥力的基础，无结构或结构不良的土壤，土体坚实、通气透水性差，植物根系发育不良，土壤微生物和土壤动物的活动亦受到限制。 土壤的质地和结构与土壤中的水分、空气和温度状况有密切关系，并直接或间接地影响着植物和土壤动物的生活。 土壤中的水分 土壤中的水分可直接被植物的根系吸收。土壤水分的适量增加有利于各种营养物质的溶解和移动，有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化，这些都能改善植物的营养状况。 此外，土壤水分还能调节土壤中的温度，但水分太多或太少都对植物和土壤动物不利。土壤干旱不仅影响植物的生长，也威胁着土壤动物的生存。土壤中的节肢动物一般都适应于生活在水分饱和的土壤孔隙内，例如金针虫在土壤空气湿度下降到92％时就不能存活，所以它们常常进行周期性的垂直迁移，以寻找适宜的湿度环境。 土壤水分过多会使土壤中的空气流通不畅并使营养物随水流失，降低土壤的肥力。土壤孔隙内充满了水对土壤动物更为不利，常使动物因缺氧而死亡。降水太多和土壤淹水会引起土壤动物大量死亡。此外，土壤中的水分对土壤昆虫的发育和生殖力有着直接影响，例如东亚飞蝗在土壤含水量为8～22％时产卵量最大，而卵的最适孵化湿度是土壤含水3～16％，含水量超过30％，大部分蝗卵就不能正常发育。 土壤中的空气 土壤中空气的成分与大气有所不同。例如土壤空气的含氧量