生態(tài)學物質環(huán)境

1、土壤因子及其生態(tài)作用一、土壤的理化性質（一）土壤的組成：土壤為三相復合系統(tǒng)，即固體（無機物、有機物）液體（土壤水分），氣體（土壤空氣）（二）土壤的類型與特點主要土壤類型亞分類中國分布主要特征紅壤系列磚紅壤、黃壤等熱帶和亞熱帶呈酸性紅色富含鐵、鋁氧化物褐土系列褐土、黑爐土等廣泛分布中性或硼性環(huán)境中有腐殖質累積黑土系列黑土、黑鈣土等溫帶草原等具有強烈的腐殖質累積過程栗鈣土系列栗鈣土、棕鈣土等北方某些草原具有較明顯的腐殖質累積過程漠土系列灰漠土、龜裂土等西北荒漠地區(qū)腐殖質含量低石灰含量高“潮土、灌淤土列潮土、綠洲土等農耕土地在耕作*施肥和灌溉下形成韜土系列水稻土秦嶺淮河以南由泮冰成土等經水耕熟化而成

2、鹽堿土系列鹽土和堿土北方區(qū)域土壤含鹽量在以上巖性土系列石灰土、風沙土分布較廣仍保持母巖或成土母質特征高山土系列黑氈土、高山漠土青藏高原等_有機質快化低，土層淺薄一二、土壤理化性質的生態(tài)作用土壤是植物生長的基地，也是陸生生物生活的基質和棲息地，包括土壤微生物和土壤動 物在內；土壤中的元素對動植物的生長、分布和數(shù)量起著關鍵性的調控作用，特別是土壤微生物 和土壤動物的影響更為明顯；三、土壤的生物學特性（一）基本概念:是土壤中動物、植物和微生物活動所產生的一種生物化學和生物物理學特性。（二）土壤生物的組成基本蛆成土壤微生物土壤中動物細菌放線菌真菌I藻類原生動物線蟲環(huán)蟲軟體動物節(jié)肢動物脊椎動物四、土壤生

3、物的生態(tài)作用（一）土壤微生物的生態(tài)作用土壤微生物室重要的分解者或還原者；土壤微生物產生生長激素、維生素和抗菌素促進植物生長，增強植物抗病性；與某些植物的根系共生形成菌根。（二）土壤動物的生態(tài)作用土壤動物是重要的消費者和分解者；土壤動物能改善土壤空隙、通氣性及土壤結構；土壤動物能影響土壤肥力和植物的生長。五、土壤的生態(tài)意義土壤位于陸地生態(tài)系統(tǒng)的底部，具有營養(yǎng)物傳遞系統(tǒng)，再循環(huán)系統(tǒng)和廢物處理系統(tǒng)， 是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基底或基礎。在土壤中進行的兩個最重要的生態(tài)過程是分解和固氮 過程。土壤為陸生植物提供了基質，為陸生動物提供勞務棲息地。土壤是植物萌芽、支撐和 腐爛的地方，又是水和營養(yǎng)物儲存場所；是動物和

4、微生物的藏身處和排污處；是污染 物質轉化的重要基地。因此土壤無論對植物或動物都是重要的生態(tài)因子，是人類重要 的自然資源。六、土壤的物理性質及其對生物的影響（一）土壤的質地和結構組成土壤的各種大小顆粒按直徑可分為粗砂、細砂、粉砂和黏粒。這些不同大小顆粒 組合的百分比稱為質地。土壤顆粒排列形式、孔隙度及團聚體的大小和數(shù)量稱為土壤結構，影響了三相比例。三相：土壤固、液、氣三相容積比，反映土壤水、氣關系質地：三種質地的肥水氣特點1）砂土：透氣強，保水差，保肥差2）壤土：通氣透水保肥，適宜種植3）黏土：透氣差，保水強，保肥強結構：微團粒結構（D0.25mm）團粒結構（0.25mmD10mm），保水、透氣

5、（二）土壤水分土壤水分能直接被植物根吸收利用；土壤水分有利于礦物質養(yǎng)分的分解、溶解和轉化，有利于土壤中有機物的分解與合 成，增加了土壤養(yǎng)分，有利于植物吸收；土壤水分過少時，植物受干旱威脅。土壤水分過多，引起有機質的分解，產生H2S及 各種有機酸，對植物有毒害作用，并因根的呼吸作用和吸收作用受阻，使根系腐爛；土壤水分影響了土壤動物的生存與分布。各種土壤動物因缺氧而悶死。（三）土壤空氣土壤空氣來自大氣。但土壤空氣中的氧氣含量和二氧化碳含量與大氣有很大的差異， 土壤中氧氣濃度一般為10-12%，二氧化碳濃度一般在0.1%左右，這些濃度隨季節(jié)、晝 夜和深度而變化。土壤中的高二氧化碳，一部分以氣體擴散和

6、交換的方式不斷進入地面空氣層，供植物 葉利用，另一部分直接為根部吸收；土壤獸類如鼢鼠、鼴形鼠對土壤中的低氧和高二氧化碳濃度產生了很好的適應性；土壤通氣程度影響土壤微生物的種類、數(shù)量和活動情況，進而影響植物的營養(yǎng)狀況。（四）土壤溫度土壤溫度的變化：周期性的季節(jié)變化一一夏季土壤溫度隨深度而下降，冬季隨深度而 增加；日變化一一白天土壤溫度隨深度下降，夜間隨深度增加。土壤溫度對動物的生長和活動的影響：隨著土壤溫度的垂直變化，土壤動物會進行垂 直的遷移。土壤溫度對植物生長的影響：土壤溫度影響種子萌發(fā)、根系的呼吸和生長、影響微生 物的活動、礦質元素的溶解度等。七、土壤的化學性質及其對生物的影響（一）土壤酸

7、堿度用pH值表示。分5級：pH8.5為強堿性。土壤酸堿性對生物的影響：土壤pH影響礦質鹽分的溶解度，土壤pH影響微生物活 動，土壤pH影響動物區(qū)系及其分布。（二）土壤有機質土壤有機質是土壤肥力的一個重要標志。土壤有機質可分成腐殖質和非腐殖質。非腐殖質是死亡動植物組織和部分分解的組織。腐殖物質是土壤微生物分解有機質時，重新合成的具有相對穩(wěn)定性的多聚體化合物。 腐殖質是植物營養(yǎng)的重要碳源和氮源。還是異氧微生物的重要養(yǎng)料和能源，能活化土 壤微生物。土壤有機質對土壤團粒結構的形成、保水、供水、通氣、穩(wěn)溫也有重要作用，從而影 響植物生長。（三）土壤礦質元素植物生命活動需要9種大量元素：碳、氫、氧、氮、磷

8、、鉀、鈣、鎂、硫7種微量元素：鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬和氯除碳、氫、氧以外，植物所需的全部元素均來自土壤礦物質和有機質的礦物分解。不同植物需要各種礦質元素的量不同，若濃度比例不合適將限制植物生長發(fā)育。土壤的無機元素對動物的生長和動物的數(shù)量也有影響。八、土壤的生物特性土壤中的生物種類繁多；土壤動物的總重量比地球上人的重量大得多；土壤動物、微生物的影響：種子、果實傳播，有機物分解，固氮、病害等。九、生物對土壤因子的適應植物對于長期生活的土壤會產生一定的適應特征，形成了各種以土壤為主導因素的植 物生態(tài)類型。（一）土壤微生物也具有類似的適應對策。依對土壤酸度的反應分為酸性土植物（微生物）、堿性土植物（微

9、生物）、中性土 植物（微生物）；依對土壤（鈣）鹽反應來可分為鈣土植物、嫌鈣植物、鹽土植物（二）鹽堿土對植物的危害：引起植物的生理干旱；傷害植物組織；引起細胞中毒；影響植物的正常營養(yǎng)；在高濃度鹽類作用下氣孔不能關閉。（三）鹽堿土植物對環(huán)境的適應鹽堿土對植物生長的危害表現(xiàn)在傷害了植物組織，特別是根系；由于過多鹽積累引起 植物代謝混亂；能引起植物生理干旱。形態(tài)適應：矮小、干硬、葉子不發(fā)達、孔下陷，表皮具厚外皮，常具灰白色 絨毛。細胞間隙小，柵欄組織發(fā)達。有的具有肉質性葉，有特殊儲水細胞。生理適應：根據(jù)鹽土植物對過量鹽類的適應特點，可分為聚鹽性植物、泌鹽 性植物和不透鹽性植物。聚鹽性植物的原生質抗鹽性

10、特別強，能忍受高濃度的NaCl溶液。其細胞液濃 度特別高，根部細胞的滲透壓一般為40個大氣壓，甚至可高達70-100個大 氣壓，所以能夠吸收高濃度土壤溶液中的水分，例如鹽角草、海蓮子等。泌鹽植物能把根吸入的多余鹽，通過莖、葉表面密布的鹽腺排出來，再經風 吹和雨露淋洗掉，屬于這類植物的有檉柳、紅砂、濱海的各種紅樹植物等。不透鹽性植物的根細胞對鹽類的透過性非常小，它們幾乎不吸收或很少吸收 土壤中的鹽類。這類植物細胞的滲透壓也很高，是由體內大量的可溶性有機 物，如有機酸、糖類、氨基酸等產生的。高滲透壓也提高了根從鹽堿土中吸 水能力，所以它們被看成是抗鹽植物，蒿屬、鹽地紫苑、鹽地風毛菊、堿地 風毛菊等都屬這一類。（四）抗鹽植物這類植物的根細胞對鹽類的透過性非常小，所以他們雖然生長在鹽堿土上，但在 一定鹽分濃度的土壤溶液中，幾乎不吸收或很少吸收土壤中的鹽類。如鹽地紫 菀、鹽地鳳毛菊等。某些植物細胞的滲透壓也很高，但不是由于體內高濃度的鹽類，而是高濃度的可 溶性的有機物。（五）沙生植物對環(huán)境的適應沙生環(huán)境：高溫、干旱、強風、土壤貧瘠植物的適應：1）