生態(tài)學(xué)課件：第06章土壤與園林植物

1、第6章 土壤與園林植物 5.1 土壤理化性質(zhì)與園林植物 5.2 土壤生物與園林植物 5.3 城市土壤特點 5.4 鹽堿土與園林植物 v什么是土壤？ 地球的巖石圈表面能生長植物的疏松表層。 土壤是植物生長的基質(zhì)，能為植物提供礦 質(zhì)營養(yǎng)和水分，因而是很重要的生態(tài)因 子綜合體。 一.土壤物理性質(zhì)： 土壤的物理性質(zhì)是指土壤結(jié)構(gòu)、土壤質(zhì)地、 土壤水分、土壤空氣、土壤熱量等狀況。 土壤因子會直接影響著植物根系和土壤生物的生 活，了解這些因子的水平和變化動態(tài)，能為 合理耕作、施肥、灌溉、排水等措施提供理 論依據(jù)。 （一）土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)： 1 土壤質(zhì)地土壤中各種粒徑不同的礦質(zhì)顆粒的相對 含量（機械組成）。 固

2、相顆粒是土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，它影響著液相和氣相 的變化。 根據(jù)土粒直徑大小，把土粒分為4級： 粗沙（0.2-2.0mm) 細沙（0.02-0.2mm) 粉沙（0.002-0.02mm) 黏粒（0.002mm以下） 土壤質(zhì)地分類 名 稱黏土（細粒 0.02mm) 沙土類粗沙土 細沙土 05 510 95100 9095 壤土類 沙壤土 輕壤土 中壤土 重壤土 1020 2030 3045 4560 8090 7080 5570 4055 黏土類 輕黏土 中粘土 重粘土 6075 7580 80 2540 1525 15 沙土類（sand soil）質(zhì)地較粗，含沙粒多，黏粒少， 土壤疏松，黏結(jié)性小，大

3、孔隙多，通氣透水性強， 蓄水能力差，易干燥。養(yǎng)分易流失，保水保肥性差。 壤土類（loam soil）質(zhì)地較均勻，各級別的土粒幾乎 等量混合，物理性質(zhì)良好，通氣透水，保水保肥性 強，適合于植物生長。 黏土類（clay soil ）質(zhì)地較細，黏粒和粉沙居多，結(jié) 構(gòu)致密，濕時黏，干時硬。保水保肥能力很強，但 由于土粒細小，通透性差。 土壤質(zhì)地類型 7 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地 砂土：砂土： 砂土的粒徑最大 （0.05mm2.00mm),潮濕的 砂土不能攥團，摸上去磨手。 通氣透水性好，保水力弱，容 易造成干旱。有機質(zhì)少，供肥 力低，保肥力較弱，選擇抗干 旱貧瘠的植物；“發(fā)小不發(fā) 老”，育苗基地較受歡迎。 8

4、 土壤質(zhì)地 壤土的粒徑次之 （0.002mm0.05mm)， 潮濕的壤土可以攥團。既有良 好的保水保肥能力，又具一定 的通氣透水能力能協(xié)調(diào)好水、 肥、氣、熱的矛盾，多數(shù)植物 生長良好 壤土 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地 粘土的粒徑最小 （小于0.002mm)， 潮濕的粘 土， 可以搓條，手感粘膩。保 水保肥能力較強，肥效較長， 通透性差。排水不良，不耐澇， 土壤持水量大，但損失快，保 水抗旱能力差，“晴三天張大 嘴，雨三天淌黃水”“發(fā)老不 發(fā)小”，選擇耐通透性差的植 物。 粘土粘土 土壤質(zhì)地的識別：手測法：“干測法”、“濕測法” 沙土：干時沙土呈單粒分散，一般不成塊，偶爾見到小塊，用 手一觸即碎，用手捏時

5、，有十分粗糙刺手的感覺。濕時不能團 成球，更不能搓成條。 沙壤土：土塊在手掌中研磨時有砂的感覺，也有細土的感覺， 但無刺手的感覺。土團擠壓易碎。濕時可勉強團成球，但表面 不平，當搓成細圓條時易斷裂成碎斷。 輕壤土：干時呈塊狀的較多，土塊用手擠壓時，要稍用力才能 壓碎，濕時有微弱的可塑性，能團成球，球面較光滑，能搓成 細圓條，提起后即斷裂。 中壤土：干時大多呈土塊，要用相當大的力才能將土塊壓碎。 手捏時感到沙礫與粘粒大致相等。濕時可壓成較長的薄片，片 面平整，但無反光，可搓成直徑3mm的土條，當彎曲成2- 3mm才的圓環(huán)時產(chǎn)生裂縫而斷裂。 重壤土：干燥時是硬土塊，手指要用大力才能壓碎土塊。手捏

6、時感覺有粉粒和粘粒，沙粒很少。濕時可塑性較好，可壓成較 薄片，片面光滑，有弱的反光。易搓成2-3mm直徑的細圓條， 當彎曲成2-3cm直徑的圓環(huán)，經(jīng)壓扁土條上才產(chǎn)生裂縫。 粘土：干時呈硬土塊，手指用力再大也難壓平。手捏時有均勻 的粉感覺，粉末易粘在指紋中。濕時粘土可塑性良好，壓成薄 片有強的反光，可搓成直徑2-3mm的細圓條，能彎曲成2cm 直徑的圓環(huán)，壓扁時無裂縫。 2 土壤結(jié)構(gòu) 包括顆粒結(jié)構(gòu)（排列狀況、孔隙度大小、團粒狀況、 團粒穩(wěn)定性）和土層結(jié)構(gòu)。 顆粒結(jié)構(gòu)：微團粒結(jié)構(gòu)、團粒結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、核狀結(jié)構(gòu)、 柱狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)等。 土壤顆粒結(jié)構(gòu)中，團粒結(jié)構(gòu)最適于植物生長，它能協(xié)調(diào) 土壤中水、氣

7、、養(yǎng)分之間的矛盾，改善土壤理化性質(zhì)。 結(jié)構(gòu)不良的土壤，表現(xiàn)為土體堅實，通透性差，土壤 微生物受抑制，肥力差，不利于植物生活。 14 自然土壤剖面模式 15 堆積枯枝落葉，下部以初步 分解 腐殖質(zhì)含量高，與礦物顆粒 緊密結(jié)合形成暗色土層 物質(zhì)淋失，顏色較淺 淋溶層淋移物質(zhì)在此層沉積， 多形成核狀、柱狀、棱狀結(jié) 構(gòu)，較緊實 土層較深，受成土因素影響 小，保持母質(zhì)特性 16 暗棕壤剖面圖 17 紅壤剖面圖 18 褐土剖面圖 19 灰化土剖面圖 20 黑土剖面圖 21 黃壤剖面圖 土層結(jié)構(gòu)的影響因素 v土壤土層結(jié)構(gòu)的形成與地理緯度、氣候和植被類型密切相關(guān) 在低緯度、高溫、強降雨、熱帶森林生長的條件下，

8、一 般土壤發(fā)育成土層結(jié)構(gòu)簡單、養(yǎng)分極度貧乏的土壤； 而在高緯度、低溫、降雨量適中、北方針葉林生長的條 件下，土壤多發(fā)育成土層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剖面帶型最豐富、 pH較低的土壤。 v影響土壌層結(jié)構(gòu)的各因子相互作用，對土壌的土層結(jié)構(gòu)、酸 堿度、養(yǎng)分狀況，以及土壤中動物、微生物的數(shù)量和種類都 會產(chǎn)生影響。 （二）土壤水分與空氣 1.土壤水分 土壤水分 大氣降水 地下水上升和大氣中水汽的凝 結(jié)也是土壤水分的來源。 灌溉水 （二）土壤水分與空氣 1.土壤水分 降水或澆水后土壤水分飽和，所有孔隙皆充滿水， 此時大孔隙中的水借助重力的作用垂直向下流， 被排走的水稱為重力水。余下的水分被保持在土 壤的毛細管中，稱此時

9、土壤中的水分含量為田間 持水量。 田間持水量：沙土壤土黏土腐殖質(zhì)土。 （二）土壤水分與空氣 1.土壤水分 v土壤中可被植物吸收利用的水分含量，為土壤 有效含水量，是土壤田間持水量與萎蔫系數(shù)之 差。 v植物因缺水而萎蔫，如果植物萎蔫后即使改善 水分狀況也不能重新恢復(fù)稱為永久萎蔫，此時 的土壤含水量為萎蔫系數(shù)。 （二）土壤水分與空氣 1.土壤水分 v土壤水不僅可供植物根系吸收利用，且會影響土壤中各 種鹽類的溶解、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、有機質(zhì)分解。 土壤水分不足：植物受到干旱的威脅；好氣性微生 物氧化作用強烈，土壤有機質(zhì)消耗加劇，導(dǎo)致植物 的營養(yǎng)缺乏。 土壤水分過多：使營養(yǎng)物質(zhì)流失；引起嫌氣性微生 物缺氧分解，

10、產(chǎn)生大量還原物和有機酸，抑制植物 根系生長。 （二）土壤水分與空氣 2.土壤空氣 基本來自大氣，少部分由土壤中的生化過程產(chǎn)生。 v由于土壤中生物呼吸作用和有機質(zhì)分解不斷消耗O2 ， 放出CO2 ,土壤中CO2含量比大氣高幾十到幾百倍。排 水良好的土壤中CO2含量0.1%；但土壤中有時可超過 2%，甚至達10。 v土壤空氣中氧氣的含量比大氣低，由于植物根系呼吸需 要氧氣，10以下抑制植物根系的呼吸，2%時植物只 能維持生存。 （二）土壤水分與空氣 2.土壤空氣 v土壌通氣程度通過影響土壌微生物的種類、數(shù)量和活動 情況，從而影響植物的營養(yǎng)狀況。 （二）土壤水分與空氣 2.土壤空氣 v通氣不良時：抑

11、制好氣性微生物活動，減慢有機物分解 和養(yǎng)分釋放速度，供應(yīng)植物的養(yǎng)分減少。 v通氣良好時：好氣性細菌和真菌活躍，有機質(zhì)迅速分解 并可完全礦質(zhì)化，可供植物吸收利用的養(yǎng)分短期雖多， 但養(yǎng)分釋放太快，植物的利用率低。 v土壌具有一定的通氣性時：好氣分解與嫌氣分解同時并 進，既有利于腐殖質(zhì)的形成，又保證植物有效成分的長 期供給。 （二）土壤水分與空氣 2.土壤空氣 v土壤空氣的調(diào)節(jié)： （1）深翻松土：增加大孔隙，促進空氣交換 （2）多施有機肥：是形成良好的團粒結(jié)構(gòu) （3）修筑排水渠道：及時排水，利于氣體流通。 （二）土壤水分與空氣 3.土壤溫度 v 土壤熱量主要源自太陽能。 土壤熱來源 太陽輻射 化學(xué)反

12、應(yīng)放熱 有機物分解 地?zé)醾鲗?dǎo) （二）土壤水分與空氣 3.土壤溫度 v土壤表面在白天和夏季受熱，溫度高，這時熱量從表土 向深層傳導(dǎo)； v夜間和冬季土表溫度低，熱量從深層向土表傳導(dǎo)。 v土壤溫度與大氣溫度存在差異，由于大氣溫度主要來自 地面輻射，一般來說土表平均溫度高于氣溫，夏季土壤 溫度明顯高于氣溫，冬季相差較小，年平均高23 （二）土壤水分與空氣 3.土壤溫度 v土壤溫度影響種子的萌發(fā)、根系和土壤微生物的活動、 有機物的分解速率、植物對水分和養(yǎng)分的吸收。 v不同植物要求的適宜土壤溫度有差異，土溫過高或過低 都會影響植物根系活動。 v地被物對土壤溫度有一定的調(diào)節(jié)緩和作用，可縮小土壤 的晝夜溫差，

13、抑制土壤極端溫度的出現(xiàn)。 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 包括酸堿度、有機質(zhì)含量、礦質(zhì)養(yǎng)分等 1.土壤酸度 是指土壤溶液中氫離子濃度，它與植物營養(yǎng)有密切關(guān) 系。通過影響礦質(zhì)鹽分的溶解度而影響?zhàn)B分的溶解性。 還通過影響微生物的活動而影響?zhàn)B分的有效性和植物的 生長。 我國土壤酸堿度分為五級： 強酸性（pH5.0）， 酸性（pH5.06.5）， 中性（pH6.57.5）， 堿性（pH7.58.5）， 強堿性（pH8.5） PH值變化在：4-9， 多數(shù)在：4.5-8.5 ； “南酸北堿” 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 1.土壤酸度 土壤中H的來源有： v（1）動植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的 碳酸解離產(chǎn)生的H。 v

14、（2）微生物分解作用產(chǎn)生的有機酸、無機酸解 離產(chǎn)生的H。 v（3）土壤溶液中活性鋁的作用。 v（4）吸附性H和Al3的作用。 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 1.土壤酸度 土壤酸堿反應(yīng)對土壤肥力及植物生長的影響： 1影響土壤養(yǎng)分物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和有效性 （1）對P的影響：PH5.0土壤中，活性Fe、 Al及Ca與磷 酸根結(jié)合形成沉淀，造成P的固定；中性條件下P的有效性最高。 （2）對Ca、Mg、K的影響：酸性強，淋失，供肥不利；在強堿土 壤中，Ca、Mg以CaCO3、 MgCO3存在有效性差。 （3）對微量元素的影響：Fe、Mn、Cu、Zn隨著PH增高，有效性 降低，PH 7.5更低；Mo在酸性土壤中有效性低；

15、B在中性有效性 高。 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 1.土壤酸度 土壤酸堿反應(yīng)對土壤肥力及植物生長的影響： 2影響微生物活動：在最適PH范圍內(nèi)，分解有機化合 物最佳。細菌PH 68、放線菌PH 68、真菌PH56。 3影響土壤理化性質(zhì)：酸性土H+,Al3+多。粘粒分解， 鹽基淋失，不利于結(jié)構(gòu)形成；堿土Na+多達15%,顆粒高 度分散，不利通水透氣。 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 1.土壤酸度 土壤酸堿反應(yīng)對土壤肥力及植物生長的影響： 4對植物的影響：大多數(shù)適宜PH68即中至微酸。有 些作物反應(yīng)敏感，PH范圍窄，如茶；有些PH范圍寬，如 土豆PH48，在最適范圍內(nèi)產(chǎn)量高，品質(zhì)好。有些植物 喜酸性，如：茶花、茉莉、含

16、笑等，PH：4.5-5.5；有的 喜歡堿性，如：白皮松、柏樹。而楊柳、箭桿楊則喜堿 性土壤，且耐鹽，可以在PH9左右的土壤上生長。 。 土壤土壤pHpH值與微生物及營養(yǎng)元素有效性的相關(guān)圖式值與微生物及營養(yǎng)元素有效性的相關(guān)圖式 酸性土壤指示植物 堿性土植物 適于pH7.5的堿性土壤 中生長的植物：檉柳、紫穗槐、沙棗 鈣質(zhì)土壤指示植物 蜈蚣草 鳳尾蕨科 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 2.礦質(zhì)元素 必需營養(yǎng)元素： 16種: 碳、氫、氧、 氮、磷、鉀、鈣、 鎂、硫、鐵、硼、 錳、銅、鋅、鉬、 氯 Mn B Fe S NC O H Ca K P Cu Cl Zn Mg Mo Ni 二 土壤化學(xué)性質(zhì)： 2.礦質(zhì)元素

17、 v大量元素Macroelement (Major element)是指 植物需要量較大，在植物體內(nèi)含量較高（ 0.01%)的元素，C、H、O、N、P、K、Ca、 Mg、S v微量元素Microelement (trace element)是指植 物需要量較少, 在植物體中含量較低(7時形成氫氧化物沉淀 一些重金屬在土壤嫌氣條件下易生成硫化物沉淀. v在鎘污染土壤每公頃施用石灰1.82.0t，中和土壤的酸性 ，使鎘沉淀下來而不易被植物吸收。 v鎘、銅、鉛等在土壤嫌氣條件下易生成硫化物沉淀，灌水 并施用適量硫化鈉可獲得較好效果。 二、土壤污染的治理 v生物改良 v利用某些植物對重金屬的富集能力,

18、對有機污染物等的凈化 一些蔗類植物對許多重金屬有極強的吸附能力，植株體 內(nèi)的重金屬含量可達土壤中的幾倍甚至十幾倍。 一些木本植物也對重金屬有較強的抗性和富集能力，如 加拿大楊對鎘的富集作用。 生物改良是一種環(huán)境上最安全有效的方法，又稱為植物修復(fù) 技術(shù)，近年來開始受到重視。包括利用植物固定或修復(fù)重金 屬污染的土壤、凈化水體和空氣、清除放射性核元素和利用 植物及其根際微生物共存體系凈化環(huán)境中有機污染物等方面 三、土壤堅實度大 v土壤堅實度是衡量土壤的重要物理指標，可用單位體積或 面積土壤所能承受的重量（土壤硬度）或單位體積自然干 燥土壤的重量（土壤容重）等參數(shù)表示。 在城市地區(qū)，由 于人流的踐踏和

19、 車輛的輾壓，土 壤的堅實度明顯 大于郊區(qū)土壤， 一般愈靠近地表 堅實度愈大。 三、土壤堅實度大 v影響 v土壤堅實度增大，土壤中氧氣含量常嚴重不足，這對樹木根系進 行呼吸作用等生理活動產(chǎn)生極不利的影響，嚴重時可使根組織窒 息死亡 v隨著土壤堅實度的增大，機械阻抗也加大，這會妨礙樹木根系的 延伸，所以當土壤堅實度增大時，樹木根系會明顯減少。而且， 對根系生長的限制常改變樹木根系分布特性，不少深根樹種變?yōu)?淺根生長。 v堅實度大的土壤保水、透水性能都較差 v土壤堅實度大還會使土壤微生物減少，土壤中有機質(zhì)分解減慢， 土壤中的有效養(yǎng)分大大減少，而且較難形成團粒結(jié)構(gòu) 三、土壤堅實度大 v改良措施 v選

20、擇抗逆性強的樹種 v土壤中摻入碎樹枝、腐葉土等多孔性有機物或混入適量（占 土壤總?cè)莘e的比例 碳酸鈉 碳酸氫鈉 氯化鈉 硫酸 鎂 硫酸鈉；鈉鹽 鈣鹽； 二、鹽堿土對園林植物的危害： v1 引起植物生理干旱： 由于土壤溶液的滲透壓高，使得植物根系和發(fā)芽的種子難以獲得足夠 的水分，甚至導(dǎo)致水分倒流，易引起生理干旱 v2 傷害植物組織： 干旱季節(jié)，鹽類聚集在土表，容易傷害根和莖基部組織。 v3 引起植物代謝紊亂： 植物體內(nèi)易聚集大量鹽分，過多的鹽分影響了代謝過程。 二、鹽堿土對園林植物的危害： v4 破壞植物的養(yǎng)分平衡： 由于Na+和Cl-的競爭，植物對鉀、磷和其他元素的吸收減少，磷的 轉(zhuǎn)移也受抑制，

21、破壞了正常的養(yǎng)分平衡。 v5 影響氣孔運動： 氣孔保衛(wèi)細胞內(nèi)淀粉形成過程收到妨礙，氣孔不能關(guān)閉，容易干枯枯萎 v堿土危害植物生長的主要原因如下： 土壤的強堿性毒害植物根系； 土壤物理性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)被破壞 三、園林植物對鹽堿土的適應(yīng)： v一般植物不能在鹽堿土上生長，但是有一類植物卻能在含鹽 量高或堿性強的土壤中生長，具有許多適應(yīng)鹽、堿生境的形 態(tài)和生理特征，這類植物統(tǒng)稱為鹽堿土植物，包括鹽土植物 和堿土植物兩類。 三、園林植物對鹽堿土的適應(yīng)： v鹽土植物在形態(tài)上的適應(yīng)： 植物體干而硬 葉子不發(fā)達，蒸騰表面強烈縮小，氣孔下陷 表皮具有厚的外壁，常具灰白色絨毛 細胞間隙強烈縮小，柵欄組織發(fā)達 枝

22、葉具有肉質(zhì)性，葉肉中有貯水細胞 三、園林植物對鹽堿土的適應(yīng)： v鹽土植物在生理上的適應(yīng)： 根據(jù)鹽土植物對過量鹽類的適應(yīng)特點，分為3類： 聚鹽性植物 泌鹽性植物 不透鹽性植物 三、園林植物對鹽堿土的適應(yīng)： v聚鹽性植物（真鹽生植物）：這類植物能從強鹽漬化的土壤里吸 收大量可溶性鹽類，維持細胞的高滲透壓以吸收水分。吸收的鹽 積聚體內(nèi)而不受傷害，這類植物的原生質(zhì)對鹽類的抗性特別強。 v泌鹽性植物（耐鹽植物）：這類植物根細胞對鹽類的透過性與聚 鹽性植物一樣是很大的，但吸進體內(nèi)的鹽分不積累在體內(nèi)，而是 通過莖、葉表面上密布的分泌腺，把所吸收的過多鹽分排出體外 ，這種作用稱為泌鹽作用。 v不透鹽性植物（屬抗鹽植物）：這類植物的根細胞對鹽類的透過 性非常小。這類植物體內(nèi)含有較多的可溶性有機物質(zhì)，細胞的滲 透壓也很高