文档介绍：第三节土壤生物(教师指导下自学)
【序】土壤生物主要是指土壤中的植物(根系)、动物和微生物,它们以最紧密的方式和各种生物的生命活动联系在一起,并组成自然界特定地域的土壤与生活在其中的生物群落之间相互作用、相互制约的动态平衡的综合体——土壤生态系统(如图)。
土壤生态系统组分—主要土壤生物图式
土壤生物类型的多样性
高等植物根系
多细胞的后生动物
单细胞的原生动物
真核细胞的真菌(酵母、霉菌)和藻类
原核细胞的细菌、放线菌和蓝细菌
没有细胞结构的分子生物(如病毒)
1 植物根系
根系周转是土壤有机质的重要来源。
树木根系在生长过程产生碳水化合物、有机酸、碳酸等分泌物是土壤微生物的营养物质,并可溶解土壤的某些养分。(根际效应)
根系可切割和挤压土壤,促进团聚体的形成。
2 土壤动物
1)蚯蚓
蚯蚓在土壤中的作用特别重要,大量蚯蚓的活动,强烈地翻动和搅拌着凋落物和土壤。
2)线虫
线虫又叫线形蠕虫或鳗形蠕虫。几乎所有的土壤中都可以发现,而且数量大的惊人,每平方米达10-100万条。食性可分为三类∶
以腐败的有机质为食的
以其他线虫、细菌、原生动物为食的
寄生在高等植物根系的
3)原生动物
典型种类有变形虫/纤毛虫/鞭毛虫/孢子虫等,土壤中的原生动物以鞭毛虫类最多。原生动物数量达1-10万个/克土。
原生动物在土壤中的作用∶1、通过选择性的取食某些微生物(如细菌),
改变微生物的群落结构,主要是调节细菌的数量;2、增进某些微生物的活性(如固N菌、排泄出的细菌等);3、参与土壤植物残体的分解,如鞭毛虫与
白蚁共生,加速对木质素的分解;4、某些原生动物也侵害植物,造成植物病
害,有的可引起严重的人畜传染病。
4)节肢动物和腹足动物
土壤中的节肢动物和腹足动物包括蚁类、蜈蚣、蜘蛛;蜗牛等及各种昆虫的幼虫。
5)脊椎动物
在土壤中栖居的脊椎动物种类很多,尤其在草原和森林中数量很大。
大型节肢动物图示(南京农业大学)
马陆
唇足纲
蜚蠊
鞘翅目
双翅目幼虫
双尾目
鞘翅目
鞘翅目
啮目
膜翅目
小型节肢动物图示 (南京农业大学)
懒甲螨
大翼甲螨
中气门甲螨
各类甲螨对比
懒甲螨
弹尾虫
直卷甲螨
各类甲螨
3 土壤微生物
土壤微生物主要包括细菌、真菌和放线菌,是土壤中最原始的活有机体。它们的作用是:分解有机质,合成腐殖质,转化土壤中难溶性的矿质养分,产生并消耗CO2 CH4 NO N2O H2 CO,及固氮,同时也是新物种和基因材料的源和库。有些则是病源微生物。
1)土壤细菌
细菌是土壤中最常见,也是数量最多的微生物,每克肥沃土壤中的细菌数可达千万至上亿个。主要是能分解各种有机物质的种类。
土壤中的细菌,按其来源不同,可分为
土著菌和外来菌两种类型。土著性细菌长
期生活于土壤中,对于土壤环境有较强的
适应性。
细菌繁殖很快,在适宜条件下,很多细菌
的世代时间均不到1小时,因而具有较强的
竞争力和适应力。
根据细菌对营养和能源的要求,一般可将其分为四大营养类型:
化能有机营养型,又称化能异养型。这类细菌的生长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。大多数细菌都属于这类。
化能无机营养型,又称化能自养型。这类细菌以CO2为碳源,从氧化无几化合物中取得能量。这类细菌数量不多,但在物质转化过程中起着主要作用。根据它们氧化不同底物的能力,可分为5个主要类群:
亚硝酸菌(NH3 NO2-)
硝酸菌(NO2- NO3-)
硫氧化菌(H2S,S,S2O32- SO4-)
铁细菌(Fe2+ Fe3+)
氢细菌(H2 H2O)
光能有机营养型,又称光能异养型。以光为能源,以有机化合物作为供氢体以还原CO2,合成细胞物质。如紫色非硫细菌中的深红红螺菌。
光能无机营养型,又称光能自养型。以光为能源,以无机物作为供氢体以还原CO2,合成细胞物质。如蓝细菌,绿硫细菌,紫硫细菌。