成考專升本生態(tài)學(xué)：第二章生物與環(huán)境復(fù)習(xí)資料及同步練習(xí)第五節(jié)

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第二章生物與環(huán)境

復(fù)習(xí)內(nèi)容

第五節(jié)生物與土壤因子

一、土壤的生態(tài)意義

土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，陸生植物生活的基質(zhì)和陸生動(dòng)物生活的基底。生物的活動(dòng)不斷地對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行改造，因此土壤不僅是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場(chǎng)所，同時(shí)它本身又是生態(tài)系統(tǒng)中生物部分與無(wú)機(jī)環(huán)境部分相互作用的產(chǎn)物。土壤無(wú)論對(duì)植物來(lái)說(shuō)還是對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)都是重要的生態(tài)因子。對(duì)于動(dòng)物而言，土壤是比大氣環(huán)境更為穩(wěn)定的生活環(huán)境。

土壤的熱容量大且其本身具有良好的屏蔽效果，其溫度、濕度變化幅度較小，且可以逃避高溫、干燥、大風(fēng)和陽(yáng)光直射等不利因素，所以它能夠成為一些狹適應(yīng)性動(dòng)物的良好生存場(chǎng)所。對(duì)于植物而言，植物的根系與土壤之間具有極大的接觸面，在植物和土壤之間有著頻繁的物質(zhì)交換，彼此有著強(qiáng)烈的影響，因此通過(guò)控制土壤等因素可影響植物的生長(zhǎng)與繁育。一個(gè)良好的土壤應(yīng)使植物能吃得飽(養(yǎng)料供應(yīng)充分)、喝得足(水分供應(yīng)充分)、住得好(空氣流通，溫度適宜)、站得穩(wěn)(根系伸展、機(jī)械支撐牢固)。歸納起來(lái)，土壤對(duì)植物的生態(tài)作用主要有：營(yíng)養(yǎng)庫(kù)的作用，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的作用，雨水涵養(yǎng)作用，生物的支撐作用，穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用等。

二、土壤的類型與分布

在氣候、生物等對(duì)土壤形成有關(guān)因子的影響下，土壤分布也表現(xiàn)出明顯的地帶性特征。即土壤在陸地表面上大體是呈帶狀分布的，列丁一定的生物、氣侯帶，就有相應(yīng)的土壤帶。土壤帶可分為水平土壤帶和垂直土壤帶，前者存在于丘陵、平原地區(qū)，基本上平行于緯度；后者出現(xiàn)于山地，基本上平行于海拔高度。我國(guó)土壤水平分布由三個(gè)地帶譜構(gòu)成：東部沿海為濕潤(rùn)海洋性地帶譜，西部為干旱內(nèi)陸性地帶譜，兩者之間為過(guò)渡性地帶譜。東部的濕潤(rùn)海洋性地帶譜，自北向南依次由寒溫帶的漂灰土、溫帶的暗棕壤、暖溫帶的棕壤、北亞熱帶的黃棕壤、中亞熱帶的黃壤與紅壤、南亞熱帶的赤紅壤以及熱帶的磚紅壤帶構(gòu)成。西部的干旱內(nèi)陸性地帶譜，在溫帶由東向西依次由栗鈣土、棕鈣土與灰鈣土、灰漠土以及灰棕漠土帶構(gòu)成。兩者之間是大興安嶺西麓向西南至黃土高原的過(guò)渡性地帶譜，自東而西依次由溫帶的灰黑土、黑土、黑鈣土帶和暖溫帶的褐土、黑壚土、灰褐土帶構(gòu)成。

土壤類型也隨著海拔高度而相應(yīng)改變，呈現(xiàn)垂直地帶性。各地土壤垂直地帶譜，因基帶生物氣候不同而呈有規(guī)律的變化，并不完全一致。例如，熱帶海南島五指山自下而上的土壤類型為：磚紅壤一山地磚紅壤一山地黃壤一山地黃棕壤一山地灌叢草甸土。暖溫帶太行山的土壤類型是：褐土一山地淋溶褐土一山地棕壤。

三、土壤物理性質(zhì)對(duì)生物的影響

土壤的物理性質(zhì)是指土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容量、孔隙度等。這里著重討論土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)性質(zhì)，并由此引起的土壤水分、土壤溫度和土壤空氣的變化規(guī)律，這些都能對(duì)生物的生長(zhǎng)、生活產(chǎn)生明顯的影響。

1．土壤母質(zhì)與質(zhì)地對(duì)生物的影響

巖石風(fēng)化的結(jié)果，首先是生成各種大小不等的礦質(zhì)顆粒，稱為土粒。根據(jù)土粒直徑的大小，可以把土粒分為粗砂(2．0～0．2mm)，細(xì)砂(0．2～0．02mm)，粉砂(0．02～0．002mm)和黏粒(0．002mm以下)。

  各種土粒的性質(zhì)是不相同的。砂粒的性質(zhì)是質(zhì)疏松，無(wú)黏著性，通氣性良好，水分容易流通，持水力較低，毛管吸附力較弱，對(duì)養(yǎng)分的吸收能力較差。粉砂的性質(zhì)是質(zhì)輕而小，呈粉末狀，黏性稍大，透水性不大，通氣及排水性均較差，保水力較大，毛管吸附力較強(qiáng)，對(duì)養(yǎng)分的吸收能力良好。黏粒的性質(zhì)是粒很微小而質(zhì)較重，黏結(jié)性及團(tuán)聚力都很強(qiáng)，遇水膨脹，容水量很大，失水收縮，通氣及排水性極差，保水力很大，毛管吸附力很強(qiáng)，對(duì)養(yǎng)分的吸收性很強(qiáng)且穩(wěn)定。

土壤固相的顆粒(土粒)是組成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，它約占土壤全部重量的85％以上，是土壤組成的骨干。這些大小不等的礦物質(zhì)顆粒，稱為土壤的機(jī)械成分，機(jī)械成分的組合百分比即稱為土壤質(zhì)地。根據(jù)土壤質(zhì)地可把土壤區(qū)分為砂土、壤土和黏土三大類，因此，土壤質(zhì)地是根據(jù)土壤機(jī)械組成劃分的土壤類型。

砂土類土壤中以粗砂和細(xì)砂為主，粉砂和黏粒所占比例不到l0％，因此土壤黏性小、孔隙多，通氣透水性強(qiáng)，蓄水和保肥能力差，抗旱力弱。砂質(zhì)土的養(yǎng)分少，缺少保肥的黏粒和有機(jī)質(zhì)；砂質(zhì)土含水少，熱容量比黏質(zhì)土少，白天增溫快，晚上降溫也快，晝夜溫差大，對(duì)塊莖、塊根作物的生長(zhǎng)有利；砂質(zhì)土通氣好，好氣微生物活動(dòng)強(qiáng)烈，有機(jī)質(zhì)迅速分解并釋放養(yǎng)分，使農(nóng)作物旱發(fā)，但有機(jī)質(zhì)累積難，有機(jī)質(zhì)含量低，土壤動(dòng)物也少。

黏土類土壤中以粉砂和黏粒為主，約占60％以上，甚至可超過(guò)85％。黏土類土壤質(zhì)地黏重，結(jié)構(gòu)致密，濕時(shí)黏，干時(shí)硬，因含黏粒多，保水保肥能力較強(qiáng)，但因土粒細(xì)小，孔隙細(xì)微，通氣透水性差。

黏質(zhì)土礦質(zhì)養(yǎng)分豐富，有機(jī)質(zhì)含量高；黏質(zhì)土的孔隙細(xì)。而往往為水占據(jù)，通氣不暢，好氣微生物活動(dòng)受抑制，有機(jī)質(zhì)分解緩慢，腐殖質(zhì)和黏粒結(jié)合緊密，難于分解，因而積累較多。

壤土類土壤質(zhì)地較均勻，是砂粒、黏粒和粉粒大致等量的混合物，物理性質(zhì)良好(即不太松，也不太黏)，通氣透水，有一定的保水保肥能力，是比較理想的耕種土壤，土壤生物也較多。

由于土壤質(zhì)地對(duì)水分滲入和移動(dòng)速度、持水量、通氣性、土壤溫度、土壤吸收能力、土壤微生物活動(dòng)等各種物理、化學(xué)和生物性質(zhì)都有很大影響，因而直接影響植物的生長(zhǎng)和分布。例如，砂質(zhì)土壤中水分向下移動(dòng)的速度快，因此砂質(zhì)土壤上的多年生植物幾乎都是深根系植物。砂質(zhì)土因經(jīng)常為雨水所沖濾，肥力很低，所以砂土植物多系貧養(yǎng)植物。又如，由于粗質(zhì)土的持水量低，細(xì)質(zhì)土的持水量高，因此在旱季內(nèi)，生長(zhǎng)在細(xì)質(zhì)土上的作物比生長(zhǎng)在粗質(zhì)土上的要耐旱一些。不同作物對(duì)土壤質(zhì)地的要求也不同，如甘薯宜砂土和砂壤土，花生喜砂質(zhì)疏松的土壤，小麥適應(yīng)于較粘的土壤等等。

2．土壤組成與結(jié)構(gòu)對(duì)生物的影響

土壤是巖石圈表面能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，由礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)(土壤固相)、土壤水分(液相)

和土壤空氣(氣相)三相物質(zhì)組成。土壤水含有可溶性有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，又稱土壤溶液；土壤空氣主要由氮?dú)夂脱鯕饨M成，并www.zi kaosw.com含有比大氣中高得多的二氧化碳和某些微量氣體；土壤三相之間是相互聯(lián)系、相互制約、相互作用的有機(jī)整體，礦質(zhì)土壤中固相容積與液相和氣相容積一般各占一半，由于液相和氣相經(jīng)常處于彼此消長(zhǎng)狀態(tài)，即當(dāng)液相容積增大時(shí)，氣相容積就減少，反之亦然，兩者之間的消長(zhǎng)幅度在15％～35％之間。按質(zhì)量計(jì)，礦物質(zhì)可占固相部分的95％以上，有機(jī)質(zhì)占5％左右。土壤固、液、氣三相的物質(zhì)組成及比例，直接影響到土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、土壤水分、土壤空氣等土壤的物理、化學(xué)特性，并從而影響土壤肥力。

土壤結(jié)構(gòu)則是指固相顆粒的排列方式、孔隙的數(shù)量和大小以及團(tuán)聚體的大小和數(shù)量等。土壤結(jié)構(gòu)可分為微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(直徑小于0．25mm)、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(直徑為0．25～10mm)和比團(tuán)粒結(jié)構(gòu)更大的各種結(jié)構(gòu)。

團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤中的腐殖質(zhì)把礦質(zhì)土粒粘結(jié)成直徑為0．25～10mm的小團(tuán)塊，具有泡水不散的水穩(wěn)性特點(diǎn)。具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤是結(jié)構(gòu)良好的土壤，因?yàn)樗軈f(xié)調(diào)土壤中水分、空氣和營(yíng)養(yǎng)物之間的關(guān)系，改善土壤的理化性質(zhì)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤肥力的基礎(chǔ)，無(wú)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不良的土壤，土體堅(jiān)實(shí)、通氣透水性差，植物根系發(fā)育不良，土壤微生物和土壤動(dòng)物的活動(dòng)亦受到限制。土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)與土壤中的水分、空氣和溫度狀況有密切關(guān)系，并直接或間接地影響著植物和土壤動(dòng)物的生活。

3．土壤溫度對(duì)生物的影響

土溫是太陽(yáng)輻射與不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的土壤綜合作用的結(jié)果。不同類型土壤有不同的熱容量和

導(dǎo)熱率，因而表現(xiàn)出相對(duì)太陽(yáng)輻射變化的不同滯后現(xiàn)象。這種土溫對(duì)地面氣溫的滯后現(xiàn)象對(duì)生物有利，影響植物種子萌發(fā)與出苗，制約土壤鹽分的溶解、氣體交換與水分蒸發(fā)、有機(jī)物分解與轉(zhuǎn)化。較高的土溫有利于土壤微生物活動(dòng)，促進(jìn)土壤營(yíng)養(yǎng)分解和植物生長(zhǎng)，動(dòng)物利用土溫避開不利環(huán)境、進(jìn)行冬眠等。

4．土壤水分與空氣對(duì)生物的影響

土壤中的水分不僅可被植物根系直接吸收，而且其適量增加有利于各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶解和移

動(dòng)，有利于磷酸鹽的水解和有機(jī)態(tài)磷的礦化，改善了植物的營(yíng)養(yǎng)狀況，還能調(diào)節(jié)土壤溫度。但土壤水分過(guò)多或過(guò)少都對(duì)植物和土壤動(dòng)物不利。土壤干旱不僅影響植物的生長(zhǎng)，也威脅著土壤動(dòng)物的生存。土壤中的節(jié)肢動(dòng)物一般都適應(yīng)于生活在水分飽和的土壤空隙內(nèi)，例如金針蟲在土壤空氣濕度下降到92％時(shí)就不能生存，所以它們要進(jìn)行周期性的垂直遷移，以尋找適宜的濕度環(huán)境。土壤水分過(guò)多會(huì)使土壤空隙中的空氣減少，甚至造成缺氧使土壤動(dòng)物窒息死亡；

同時(shí)致使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)隨水流失，降低土壤的肥力。此外，土壤中的水分對(duì)土壤昆蟲的發(fā)育和繁殖力有直接影響，例如東亞飛蝗在土壤含水量為8％～22％時(shí)產(chǎn)卵量最大，而卵的最適孵化濕度是土壤含水3％～l6％，含水量超過(guò)30％，大部分蝗卵就不能正常發(fā)育。

土壤中的空氣成分與大氣不同，其含氧量一般只有10％～l2％，二氧化碳含量卻比大氣高，一般含量為0．1％左右。土壤空氣中各成分的含量不如大氣穩(wěn)定，常隨季節(jié)、晝夜、深度、土壤水分條件等而變化。在積水和透氣不良的情況下，土壤空氣的含氧量可降低到10％以下，從而抑制植物根系的呼吸和影響植物正常的生理功能，動(dòng)物則向土壤表層遷移以便選擇適宜的呼吸條件。

當(dāng)土壤表層變得干旱時(shí)，土壤動(dòng)物因不利于其皮膚呼吸而重新轉(zhuǎn)移到土壤深層，空氣可沿著蟲道和植物根系向土壤深層擴(kuò)散。土壤空氣中高濃度的二氧化碳一部分可擴(kuò)散到近地面的大氣中被植物在光合作用中吸收，一部分可直接被植物根系吸收。但在通氣不良的土壤中，二氧化碳濃度?？梢赃_(dá)到10％～15％，不利于植物根系的發(fā)育和種子萌發(fā)。二氧化碳濃度的增加會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用，破壞根系的呼吸功能，甚至可以導(dǎo)致植物死亡。

四、土壤化學(xué)性質(zhì)對(duì)生物的影響

  1．土壤酸堿度對(duì)生物的影響

  土壤酸堿度即土壤pH值，又稱土壤反應(yīng)，它對(duì)土壤的其他特性有深刻的影響。土壤酸堿度是土壤最重要的化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)樗峭寥栏鞣N化學(xué)性質(zhì)的合反應(yīng)，對(duì)土壤肥力、土壤微生物的活動(dòng)、土壤有機(jī)質(zhì)的合成和分解、各種營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化和釋放、微量元素的有效性以及動(dòng)物在土壤中的分布都有著重要影響。土壤酸堿度常用pH值表示。

  我國(guó)土壤酸堿度可分五級(jí)：pH<5．0為強(qiáng)酸性，pH<5．0～6．5為酸性，pH6．5～7．5為中性，pH7．5～8．5為堿性，pH?8．5為強(qiáng)堿性。

土壤酸堿度對(duì)土壤養(yǎng)分的有效性有重要影響，在pH6～7的微酸條件下，土壤養(yǎng)分的有效性最好，最有利于植物生長(zhǎng)。在酸性土壤中容易引起鉀、鈣、鎂、磷等元素的短缺，而在強(qiáng)堿性土壤中容易引起鐵、棚、銅、錳和鋅的短缺。土壤酸堿度還通過(guò)影響微生物的活動(dòng)而影響植物的生長(zhǎng)。

酸性土壤一般不利于細(xì)菌的活動(dòng)，根瘤菌、褐色固氮菌、氨化細(xì)菌和硝化細(xì)菌大多生長(zhǎng)在中性土壤中，它們?cè)谒嵝酝寥乐须y以生存，很多豆科植物的根瘤常因土壤酸度的增加而死亡。真菌比較耐酸堿，所以植物的一些真菌病常在酸性或堿性土壤中發(fā)生。pH3．5～8．5是大多數(shù)維管柬植物的生長(zhǎng)范圍，但生理最適范圍要比此范圍窄得多。pH<3或>9時(shí)，大多數(shù)維管束植物便不能生存。

土壤動(dòng)物依其對(duì)土壤酸堿性的適應(yīng)范圍可區(qū)分為嗜酸性種類和嗜堿性種類。如金針蟲在pH為4．0～5．2的土壤中數(shù)量最多，在pH為2．7的強(qiáng)酸性土壤中也能生存。而麥紅吸漿蟲，通常分布在pH為7～11的堿性土壤中，當(dāng)pH<6時(shí)便難以生存。蚯蚓和大多數(shù)土壤昆蟲喜歡生活在微堿性土壤中，它們的數(shù)量通常在pH為8時(shí)最為豐富。

土壤pH值對(duì)植物的生態(tài)作用主要表現(xiàn)在：

第一，直接影響植物的代謝。土壤過(guò)酸過(guò)堿都會(huì)引起酶和蛋白質(zhì)的鈍化和變性，但植物對(duì)外界溶液具有一定的調(diào)節(jié)能力，只要H+濃度不超過(guò)其忍受極限，植物功能正常生長(zhǎng)發(fā)育。

  第二，土壤酸度通過(guò)影響礦質(zhì)鹽分的溶解度和微生物的活動(dòng)，間接影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。

第三，可以利用寄生物對(duì)pH值的不同反應(yīng)，對(duì)植物病害加以控制。例如棉花的根腐病，常發(fā)生在堿性土壤中，十字花科蔬菜的根腫病病菌則發(fā)生在酸性土壤中。

土壤微生物的活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的合成與分解、營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)移與釋放、微量元素的有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力及植物的生長(zhǎng)等，都與酸堿度有關(guān)。土壤pH對(duì)動(dòng)物也有深刻影響，據(jù)調(diào)查，半沙漠的灰鈣土、沙土和鹽漬土，www.zi kaosw.com往往由于過(guò)酸過(guò)堿或鹽度過(guò)高，土壤動(dòng)物均較貧乏。根據(jù)植物對(duì)土壤酸度的反應(yīng)，可以把植物劃分為酸性土、中性土、堿性土植物生態(tài)類型。

  2．土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)生物的影響

  土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成成分，土壤的許多屬性都間接或直接與土壤有機(jī)質(zhì)有關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)可粗略地分為兩類：一是非腐殖質(zhì)，二為腐殖質(zhì)。前者是原來(lái)動(dòng)植物組織和部分分解的組織，后者則是微生物分解有機(jī)質(zhì)時(shí)重新合成的具有相對(duì)穩(wěn)定性的多聚體化合物，主要是胡敏酸和富里酸，約占土壤有機(jī)質(zhì)的85％～90％。腐殖質(zhì)是植物營(yíng)養(yǎng)的重要碳源和氮源，土壤中99％以上的氮素是以腐殖質(zhì)的形式存在的。腐殖質(zhì)也是植物所需各種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源，并能與各種微量元素形成絡(luò)合物，增加微量元素的有效性。

土壤有機(jī)質(zhì)含量是土壤肥力的一個(gè)重要標(biāo)志。但一般土壤表層內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量只有3％～5％。

森林土壤和草原土壤含有機(jī)質(zhì)的量比較高，因?yàn)樵谥脖幌挛镔|(zhì)循環(huán)的平衡能保持。但這類土壤一經(jīng)開墾并連續(xù)耕作之后，有機(jī)質(zhì)逐漸被分解，如得不到足夠量的補(bǔ)充，養(yǎng)分循環(huán)中斷而失去平衡，致使有機(jī)質(zhì)含量迅速降低。施加有機(jī)肥是恢復(fù)和提高農(nóng)田土壤肥力的一項(xiàng)重要措施。土壤有機(jī)質(zhì)能改善土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和養(yǎng)分的吸收。
土壤腐殖質(zhì)還是異養(yǎng)微生物的重要養(yǎng)料和能源，所以能活化土壤微生物，而土壤微生物的旺盛活動(dòng)對(duì)于植物營(yíng)養(yǎng)是十分重要的因素。

一般來(lái)說(shuō)，土壤有機(jī)質(zhì)含量越多，土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量也越多。因此，在富含腐殖質(zhì)的草原黑鈣土中，土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量極為豐富，而在有機(jī)質(zhì)含量很少的荒漠地區(qū)，土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量則非常有限。

3．土壤中的礦質(zhì)元素對(duì)生物的影響

礦質(zhì)元素是植物生命活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，巖石圈內(nèi)所有元素幾乎在植物體中均能找到。植物只有吸收足夠的大量元素和微量元素的條件下，才能進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育。植物不同，需要礦質(zhì)元素的量也不同，濃度不適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)元素，則會(huì)成為植物生長(zhǎng)的限制因素。

植物從土壤中所攝取的無(wú)機(jī)元素中有十三種對(duì)任何植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育都是不可缺少的，其中大量元素有七種(氮、鉀、硫、鈣、鎂和鐵)和微量元素六種(錳、鋅、銅、鉬、硼和氯)。還有一些元素僅為某些植物所必需，如豆科植物必需鈷，藜科植物必需鈉，蕨類植物必需鋁和硅，藻必需硅等。植物所需的無(wú)機(jī)元素主要來(lái)自土壤中的礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的分解。

腐殖質(zhì)是無(wú)機(jī)元素的貯備源，通過(guò)礦質(zhì)化過(guò)程而緩慢地釋放可供植物利用的養(yǎng)分。土壤中必須含有植物所必需的各種元素和這些元素的適當(dāng)比例，才能使植物生長(zhǎng)發(fā)育良好，因此通過(guò)合理施肥改善土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況是提高植物產(chǎn)量的重要措施。

在長(zhǎng)期的適應(yīng)和進(jìn)化中，農(nóng)業(yè)植物對(duì)土壤養(yǎng)分形成相應(yīng)的適應(yīng)類型。

耐瘠型，豆科植物是典型的耐瘠型，固氮菌的共生給它們提供了耐瘠的條件，蕎麥、糜和谷等作物，根冠比大，且需要養(yǎng)分不是很多，故也有一定的忍受瘠薄能力；高梁、向日葵等作物，根系的吸肥力很強(qiáng)，也體現(xiàn)出耐瘠特點(diǎn)。

耐肥型，玉米、甘蔗和葉菜類等，在土壤養(yǎng)分豐富甚至稍過(guò)量的情況下，能健壯生長(zhǎng)，對(duì)高水肥條件有較強(qiáng)的忍耐性。

喜肥型，小麥、大麥、雜交稻、甜菜和棉花等作物，需要的養(yǎng)分也較多，但養(yǎng)分過(guò)多易造成徒長(zhǎng)、倒伏和貪青晚熟等弊端，所以實(shí)際上它們是喜肥而不耐肥的類型。

土壤中的礦質(zhì)元素對(duì)動(dòng)物的分布和數(shù)量也有一定影響。由于石灰質(zhì)土壤對(duì)蝸牛殼的形成很重

要，所以在石灰?guī)r地區(qū)的蝸牛數(shù)量往往比其他地區(qū)多。生活在石灰?guī)r地區(qū)的大蝸牛，其殼重約占體重的35％，而生活在貧鈣土壤中的大蝸牛，其殼重僅占體重的20％左右。哺乳動(dòng)物也喜歡在母巖為石灰?guī)r的土壤地區(qū)活動(dòng)，生活在這里的鹿，其角堅(jiān)硬，體重也大，這是因?yàn)槁菇呛凸趋赖陌l(fā)育需要大量的鈣。

含氯化鈉豐富的土壤和地區(qū)往往能夠吸引大量的食草有蹄動(dòng)物，因?yàn)檫@些動(dòng)物出于生理的需要必須攝入大量的鹽。此外，土壤中缺乏鈷常會(huì)使很多反芻動(dòng)物變得虛弱、貧血、消瘦和食欲不振，嚴(yán)重缺鈷還可引起死亡。

五、土壤生物的生態(tài)作用

土壤中存在著許多生物，有細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類、原生動(dòng)物、昆蟲、蚯蚓和鼠類等。它們的數(shù)量相當(dāng)大，它們的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)土壤的特性有著很大的影響，與植物生長(zhǎng)之問有許多直接和間接的關(guān)系。

1．土壤微生物對(duì)生物的影響

土壤中種群最大的生物是微生物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一克土壤中的微生物甚至有幾千到幾十億個(gè)，其中有各種細(xì)菌、放線菌、真菌等。微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者或者還原者，它們使有機(jī)物分解，釋放出養(yǎng)分，促成了養(yǎng)分的循環(huán)。

土壤微生物和植物的營(yíng)養(yǎng)狀況有密切關(guān)系。它們種類多，數(shù)量大，生命力強(qiáng)，對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化起著重要作用。土壤微生物有如下幾方面的作用：

(1)使土壤有機(jī)物中的營(yíng)養(yǎng)元素還原成簡(jiǎn)單的、能被植物重新利用的狀態(tài)。有機(jī)物的分解是一系列復(fù)雜的過(guò)程，每個(gè)階段需要不同微生物的參與。

(2)微生物直接或者間接地促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。腐殖質(zhì)在形成土壤結(jié)構(gòu)中具有關(guān)鍵性作用，而腐殖質(zhì)本身是微生物活動(dòng)的產(chǎn)物。不僅如此，許多土壤微生物直接參與土壤結(jié)構(gòu)的形成，如真菌和放線菌的菌絲體能將土粒包結(jié)形成團(tuán)粒。

(3)某些微生物與根系形成共生結(jié)構(gòu)——菌根，菌根能增加根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。

(4)微生物固氮，增加土壤中可利用氮的含量。

(5)某些特殊微生物能使土壤環(huán)境得到改善，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。如分解硅酸鹽，釋放出鉀；產(chǎn)生生長(zhǎng)素等物質(zhì)；使土壤中的有害物質(zhì)H2S等氧化，變成無(wú)害物質(zhì)。

微生物也有其不利的一面，許多植物病害就是由土壤中的病原菌引起的，此外，有些微生物的分泌物和它們?cè)诜纸庥袡C(jī)物時(shí)所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物在土壤中大量積累時(shí)會(huì)引起植物的毒害作用。這是因?yàn)?，不同植物的根分泌物，無(wú)論在數(shù)量上或是質(zhì)量上都是不一樣的，換句話說(shuō)，它們提供給微生物的食料是不同的，因而不同植物的近根區(qū)就繁殖不同種類的微生物。例如在苜蓿地中固氮菌的數(shù)量明顯增加，在小麥地就迅速減小，甚至消失，而煙草對(duì)固氮菌沒有什么影響。對(duì)一些病原菌來(lái)說(shuō)也是如此，棉花地里會(huì)累積起頂腐病的輪枝抱屬的病原菌，在苜蓿地則不能繁殖。

  2．土壤動(dòng)物對(duì)生物的影響

  土壤不僅是植物生長(zhǎng)的基地，也是許多動(dòng)物的巢穴和生活場(chǎng)所。土壤動(dòng)物的數(shù)量和種類相當(dāng)多，在1公頃土地中動(dòng)物的種類可達(dá)幾十種，甚至上百種，而它們的個(gè)體數(shù)量也是數(shù)以千計(jì)的。土壤動(dòng)物對(duì)植物的生活有著很大的影響，這些影響可分為有利和有害兩個(gè)方面。

對(duì)植物生活有益的動(dòng)物大部分是無(wú)脊椎動(dòng)物，如蝸蟲、線蟲、昆蟲的幼體等。它們?cè)谕寥乐信橥寥?，改變土壤的結(jié)構(gòu)和通氣性，把深層土翻到表面，把表層土及其中的有機(jī)物帶到下層，從而促進(jìn)了土壤微生物的滋生繁殖；同時(shí)也加速有機(jī)物的分解，有利于土壤改良。特別是蚯蚓在土壤中活動(dòng)十分活躍，不僅能疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育，還能分泌出一種特殊的酶，可以把難溶的有機(jī)物分解成易溶的無(wú)機(jī)物，被植物吸收利用。它以土壤里腐爛的有機(jī)物為食，通過(guò)消化，排出的糞便含有豐富的養(yǎng)分，使土壤肥力增加。

對(duì)植物生長(zhǎng)有害的方面主要是指某些土壤動(dòng)物的排泄物或分泌物對(duì)其他生物類群的生長(zhǎng)、發(fā)育產(chǎn)生抑制、阻礙作用的現(xiàn)象，即生物的相生相克現(xiàn)象。

  3．植物根系的生態(tài)作用。

  土壤不僅是動(dòng)物和微生物生活的重要場(chǎng)所，也是植物固著生活的場(chǎng)所。成千上萬(wàn)的植物根系，尤其是龐大須根系增加了土壤的空隙度和通透性，增加了土壤腐殖質(zhì)，促進(jìn)了良好土壤結(jié)構(gòu)的形成，有利于其他植物、好氣性微生物和其他土壤小型動(dòng)物的生長(zhǎng)。植物根系在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的許多能量物質(zhì)和生長(zhǎng)物質(zhì)，是土壤微生物生活的物質(zhì)來(lái)源，因此植物根系附近生長(zhǎng)著很多土壤微生物，即所謂的根際生物群，有的根際微生物與根系形成了典型的共生體，如根瘤和菌根。土壤微生物又有利于植物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，促進(jìn)根系的生長(zhǎng)。另外植物根系可分泌一些活性次生代謝物質(zhì)，可促進(jìn)或抑制其他植物或土壤動(dòng)物、微生物的生命活動(dòng)。

同步練習(xí)

一、選擇題

1．土壤空氣中的二氧化碳的含量比大氣中的二氧化碳的含量        。（　?。?/span>

A．高
B．低
C．相等
D．有時(shí)高有時(shí)低

2．土壤細(xì)菌與豆科植物的根系所形成的共生體稱為        。（　　）

A．菌根
B．根瘤
C．菌絲
D．子實(shí)體

  3．土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容量、孔隙度等稱為        。（　?。?/span>

A．土壤的物理性質(zhì)
B．土壤組成

C．土壤的化學(xué)性質(zhì)
D．土壤環(huán)境

  4．        通氣透水，保水保肥性能最好。（　?。?/span>

A．砂土
B．土壤

C．粘土
D．以上三種質(zhì)地土壤差不多

  5．最有利于植物生長(zhǎng)的土壤結(jié)構(gòu)是        。（　?。?/span>

A．塊狀結(jié)構(gòu)  
B．團(tuán)粒結(jié)構(gòu)
C．核狀結(jié)構(gòu)
D．片狀結(jié)構(gòu)

  6．土壤動(dòng)物不能在        過(guò)程中起作用。（　　）

A．改善土壤結(jié)構(gòu)和通氣性
B．增加土壤肥力

C．改變土壤質(zhì)地
D．促進(jìn)土壤微生物的滋生繁殖

  7．由微生物與根系形成的、能增加根系對(duì)水分和養(yǎng)分吸收的共生結(jié)構(gòu)是        。（　　）

A．菌根
B．根瘤
C．根冠
D．根毛

  8．土壤中種群最大的生物是        。（　?。?/span>

A．植物
B．動(dòng)物

C．微生物

D．植物與微生物的共同體

  9．下列植物中，屬于堿性土植物的是        （　?。?/span>

A．茶
B．向日葵
C．柑桔
D．竹

  10．下列植物所需的礦質(zhì)元素中，屬于大量元素的是        。（　?。?/span>

A．鈣
B．鐵
C．銅

D．氯

  1 1．下列作物耐酸性較強(qiáng)的是        。（　?。?/span>

A．煙草

B．甜菜
C．高梁
D．向日葵

  12．影響土壤礦物質(zhì)溶解性的因素是        。（　?。?/span>

A．土壤結(jié)構(gòu)
B．土壤質(zhì)地
C．土壤酸堿度
D．土壤通氣狀況

  13．下列作物不耐瘠的是        。（　　）

A．蕎麥
B．高梁
C．大豆

D．小麥

  1 4．        含量過(guò)高的地區(qū)人畜常易患“克山病”。（　　）

A．氟
B．鋅
C．碘
D．鐵

  二、填空題

1．根據(jù)植物對(duì)土壤酸堿度的反應(yīng)，可將植物分為        、        和        三種類型。

2．土壤質(zhì)地一般分為        、        和        三類。

3．最有利于植物生長(zhǎng)的土壤結(jié)構(gòu)是        。

4．一般說(shuō)來(lái)，土壤        的含量越多，土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量也越多。

5．土壤的三相是指        、        和        。

6．土壤有機(jī)質(zhì)可粗略地分為兩類：一是        ，二是        。

7．作物對(duì)土壤養(yǎng)分的適應(yīng)類型有        、        和        三種類型。

  三、簡(jiǎn)答題

1．簡(jiǎn)述土壤質(zhì)地分類。

2．簡(jiǎn)述植物對(duì)土壤pH的適應(yīng)類型。

3．簡(jiǎn)述土壤微生物對(duì)植物的影響。

4．簡(jiǎn)述作物對(duì)土壤養(yǎng)分的適應(yīng)類型。

四、論述題

  試述土壤質(zhì)地對(duì)生物的影響。

參考答案

一、選擇題

1．A  2．B  3．A 4．B  5．B  6．C7．A 8．C  9．B

10．All．A  l2．Cl3．Dl4．A

二、填空題

1．酸性土植物中性土植物堿性土植物

2．砂土壤土粘土

3．團(tuán)粒結(jié)構(gòu)

4．有機(jī)質(zhì)

5．固相液相氣相

6．腐殖質(zhì)非腐殖質(zhì)

7．耐瘠型耐肥型喜肥型

三、簡(jiǎn)答題

1.組成土壤的各種大小不等的礦物質(zhì)顆粒，稱為土壤的機(jī)械成分。根據(jù)土壤中各種粒級(jí)的重

量百分?jǐn)?shù)組成，把土壤質(zhì)地劃分為若干類別，為土壤質(zhì)地分類。

(1)砂土。土壤顆粒組成較粗，含沙粒多，黏粒少。土壤疏松，黏結(jié)性小，大孔隙多，通氣透水性能強(qiáng)，但蓄水性能差，易干旱。且因有機(jī)質(zhì)分解快，養(yǎng)料易流失，保肥性能也差。

(2)壤土。土壤質(zhì)地較均勻，是砂粒、黏粒和粉粒大致等量的混合物，物理性質(zhì)良好(既不太松，也不太粘)，通氣透水，有一定的保水保肥能力，是較好的土壤質(zhì)地，宜于農(nóng)業(yè)耕種。

(3)黏土。土壤的顆粒組成以黏粒和粉粒較多，沙粒少。質(zhì)地黏重，結(jié)構(gòu)致密，濕時(shí)黏，干時(shí)硬。因含黏粒多，保水保肥能力較強(qiáng)，但因土粒小，孔隙細(xì)微，通氣透水性能差。

  2·根據(jù)植物對(duì)土壤酸堿度的反應(yīng)和要求不同，可以把植物分為酸性土植物、中性土植物和堿性土植物三種類型。

忍受高濃度的溶解鈣，這類植物主要分布在氣候冷濕的針葉林地區(qū)和酸性沼澤土上，這里土壤中的鈣及鹽基被高度淋溶。

(2)堿土植物只能在pH 7．0的堿性土壤上生長(zhǎng)，適于生長(zhǎng)在含有高量代換性Ca²⁺、Mg²⁺離子

而缺乏代換性H+的鈣質(zhì)土和石灰性土壤上，這類植物主要分布在氣候炎熱干旱的荒漠和草原地區(qū)，以及鹽堿土地區(qū)，這里降雨少，不足以淋失土壤中的鹽基和鈣質(zhì)。

(3)中性植物生長(zhǎng)在pH6．5～7．0的中性土壤上，大多數(shù)作物、溫帶果樹都屬此類型。

3·土壤微生物和植物的營(yíng)養(yǎng)狀況有密切關(guān)系，它們對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化起著重要作用。

(1)微生物使土壤有機(jī)體中的營(yíng)養(yǎng)元素還原成簡(jiǎn)單的、能被植物重新利用的狀態(tài)。

(2)微生物直接或者間接地促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。腐www.zikao sw.com殖質(zhì)在形成土壤結(jié)構(gòu)中具有關(guān)鍵性

作用，而腐殖質(zhì)本身是微生物活動(dòng)的產(chǎn)物。不僅如此，許多土壤微生物直接參與土壤結(jié)構(gòu)的形成，如真菌和放線菌的菌絲體能將土粒包結(jié)形成團(tuán)粒。

(3)某些微生物與根系形成菌根等共生結(jié)構(gòu)。菌根能增加根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。

(4)微生物固氮，增加土壤中可利用氮的含量。

(5)某些特殊微生物能使土壤環(huán)境得到改善，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。如分解硅酸鹽；釋放出鉀；產(chǎn)生生長(zhǎng)素等物質(zhì)；使土壤中的有害物質(zhì)H2S等氧化，變成無(wú)害物質(zhì)。

(6)土壤微生物也有其不利的一面。許多植物病害是由土壤病原菌引起的；此外，有些微生物的分泌物和它們?cè)诜纸庥袡C(jī)物時(shí)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物在土壤中大量積累時(shí)會(huì)引起植物的毒害作用。

4．作物對(duì)土壤養(yǎng)分形成相應(yīng)的適應(yīng)類型。

(1)耐瘠型，豆科植物是典型的耐瘠型，固氮菌的共生給它們提供了耐瘠的條件，蕎麥、糜、谷等作物，根冠比大，且需要養(yǎng)分不很多，故也有一定的忍受瘠薄能力；高梁、向日葵等作物，根系的吸肥力很強(qiáng)，也體現(xiàn)出耐瘠特點(diǎn)。

(2)耐肥型，玉米、甘蔗、葉菜類等，在土壤養(yǎng)分豐富甚至稍過(guò)量的情況下，能健壯生長(zhǎng)，對(duì)高水肥條件有較強(qiáng)的忍耐性。

(3)喜肥型，小麥、大麥、雜交稻、甜菜、棉花等作物，需要的養(yǎng)分也較多，但養(yǎng)分過(guò)多易造成徒長(zhǎng)、倒伏和貪青晚熟等弊端，所以實(shí)際上它們是喜肥而不耐肥的類型。

四、論述題

砂土類土壤中以粗砂和細(xì)砂為主，土壤黏性小、孔隙多，通氣透水性強(qiáng)，蓄水和保肥能力差，抗旱力弱。砂質(zhì)土含水少，熱容量比黏質(zhì)土少，白天增溫快，晚上降溫也快，晝夜溫差大，對(duì)塊莖、塊根作物的生長(zhǎng)有利；砂質(zhì)土通氣好，好氣微生物活動(dòng)強(qiáng)烈，有機(jī)質(zhì)迅速分解并釋放養(yǎng)分，使農(nóng)作物早發(fā)，但有機(jī)質(zhì)累積難、含量低，土壤動(dòng)物也少。

(2)黏土類土壤中以粉砂和黏粒為主，結(jié)構(gòu)致密，濕時(shí)黏，干時(shí)硬，保水保肥能力較強(qiáng)，通氣透水性差。黏質(zhì)土含礦質(zhì)養(yǎng)分豐富，有機(jī)質(zhì)含量高，好氣微生物活動(dòng)受抑制，有機(jī)質(zhì)分解緩慢，腐殖質(zhì)和黏粒結(jié)合緊密，難于分解，因而積累較多。

(3)壤土類土壤質(zhì)地較均勻，是砂粒、黏粒和粉粒大致等量的混合物，物理性質(zhì)良好(不太松，也不太黏)，通氣透水，有一定的保水保肥能力，是比較理想的耕種土壤，土壤生物也較多。

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