四川盆地紫色丘陵区紫色土电导率空间变异研究.ppt

1、第五章 土壤生物(Soil Organism),土壤生物活性(biological activity)和肥力直接或间接地与土壤生物有关。土壤生物是土壤具有生命力的主要成分，在土壤形成(soil formation)和发育过程(development process)中起主导作用(the leading effects)。也是评价土壤质量(soil quality)和健康状况(health level)的重要指标之一。,本章重点阐述土壤微生物的多样性及其功能。,第一节 土壤生物多样性(bio-diversity),（一）后生动物(metazoan),一、土壤生物类型的多样性,后生动物由小的土居性

2、的多细胞动物，主要包括线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛和昆虫等混合组成。,（二）原生动物(protozoa),原生动物为单细胞真核生物，简称原虫。,原生动物在土壤中的作用有：,调节细菌数量,增进某些土壤的生物活性,参与土壤植物残体的分解,土壤中微生物分布广、数量大、种类多，是土壤生物中最活跃的部分。它们参与土壤有机质分解，腐殖质合成，养分转化和推动土壤的发育和形成。,（三）微生物(micro-organism),1公斤土壤可含5亿个细菌,100亿个放线菌和近10亿个真菌，5亿个微小动物。,节杆菌属（Arthrobacter） 芽孢杆菌属（Bacillu

3、s） 假单胞菌属（Pseudomonas） 土壤杆菌属（Agrobacterium） 产碱杆菌属（Alcaligenes） 黄杆菌属（Flavobacterium）,二、土壤微生物种群的多样性,（一）原核微生物(procaryotes),1、古细菌(archaea),2、细菌 (bacteria),3、放线菌(actinomyces) 4、蓝细菌（Cyanobacterium）是光合微生 物，行光能无机营养，过去称为蓝（绿） 藻，由于原核特征现改称为蓝细菌，与真 核藻类区分开来。 5、粘细菌(myxomycota),（二）真核微生物(eukaryotic microorganisms),真菌(

4、eumycota),藻类(alga),地衣(lichens),（三）非细胞型生物即分子生物病毒(virus),根据微生物对营养和能源的要求，一般可将其分为四大类型。,三、土壤微生物营养类型的多样性,又称为化能异养型，需要有机化合物作为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得能量。,（一）化能有机营养(chemoorganotrophy)型,化能无机营养型又称化能自养型，以CO2 作为碳源，从氧化无机化合物中取得能量。,又称光能异养型，其能源来自光，但需要有机化合物作为供氢体以还原CO2，并合成细胞物质。,（三）光能有机营养(photoorganotrophy)型,（二）化能无机营养(chemoli

5、thotrophy)型,（四）光能无机营养(photolithotrophy)型,光能无机营养型又称光能自养型，利用光能进行光合作用，以无机物作供氢体以还原CO2,合成细胞物质。,四、土壤微生物呼吸类型的多样性,(一)好氧性微生物的有氧呼吸,土壤中大多数细菌如芽孢杆菌、假单胞菌、根瘤菌、固氮菌、硝酸化细菌、硫化细菌等以及霉菌、放线菌、藻类和原生动物等属好氧性微生物。,(二)厌氧性微生物的无氧呼吸,（三）兼厌氧性微生物兼性呼吸,兼厌氧性微生物能在有氧和无氧环境中生长发育，但在两种环境中呼吸产物不同。典型的例子就是酵母菌和大肠杆菌。,厌氧性微生物如梭菌、产甲烷细菌和脱硫弧菌等，在缺氧的环境中生长发

6、育，进行不需氧的呼吸过程，基质的氧化不彻底，产生一些比基质更为还原的终产物，释放的能量也少。,第二节 影响土壤微生物活性的环境因素,一、温度,温度是影响微生物生长和代谢最重要的环境因素。微生物生长需要一定的温度，温度超出最低和最高限度时，即停止生长或死亡。,水是微生物细胞生命活动的基本条件之一。水分对微生物的影响不仅决定它的含量，更重要决定水的有效性。水分的微生物有效性，用水的活度（a）表示。,二、水分及其有效性,酸碱度（pH值）对微生物生命活动有很大影响。每种微生物都有其最适宜的pH值和一定的pH值适应范围。大多数细菌、藻类和原生动物的最适宜的pH值为6.5-7.5，在pH4.0-10.0也

7、可以生长。,三、 pH,四、氧气和Eh值,通气状况或氧化还原电位（Eh值）的高低对微生物生长有一定影响。 因此，结构良好、通气的旱作土壤中有较丰富的好氧性微生物生长发育。,1、土壤中微生物按照来源不同可分为：土居性(土生土长的)和客居性(外来的)两种类型。,五、生物因素,2、土居性微生物(edaphon)由于长期生活在土壤中，对土壤环境有较强的适应性，当土壤环境变恶劣时，能存活下来，环境好转时又重新繁殖。,常规耕作、覆盖减耕和免耕(zero tillage)等耕作措施对土壤微生物的影响程度是不同的。,六、土壤管理措施,（一）土壤耕作(soil tillage),大田施用的除草剂(herbici

8、de)和叶面杀虫剂(insecticide)的剂量很少会使土壤达到足以直接伤害土壤微生物。,（二）杀生剂和其他化学制剂(chemicals),第三节 土壤微生物区系的发生和分布,一、不同类型土壤中微生物的数量和分布,不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大差异。,一般来说，我国不同土壤微生物总数，呈如下变化趋势：,黑钙土 棕壤 灰壤 水稻土 砖红壤,在土壤的不同层次中，由于水分、养分、通气、温度、pH等因素的差异及不同微生物的特异性，致使微生物在土壤剖面中的分布不均。 一般来说，表土层微生物数量最多，随层次加深，数量减少。,二、土壤剖面中微生物的数量和分布,各种团聚体(cluster)是微生物在土壤中生活的微环境。团聚体内外的条件不同，微生物的分布也不一样。,三、土壤团聚体中微生物的分布,根圈微生物 菌根 共生固氮 联合固氮,四、微生物与植物根的联合,第四节 土壤生物活性及表征,(二)酶在土壤中存在状态及特性,一、土壤酶 (enzyme),(一)土壤酶种类和功能,土壤物理性质的影响