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土壤生物与土壤结构

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土壤生物与土壤结构
土壤生物的生命活动在很大程度上取决于土壤的物理性质和化学性质，其中主要的有土壤温度、湿度、通气状况和气体组成、pH以及有机质和无机质的数量和组成等。农业技术措施，包括耕作、 栽培、 施肥、灌溉、排水和施用农药等，也能影响土壤生物的生命活动。在一定条件下还可通过接种等措施有目的地增加某种微生物的数量及其生化强度。
土壤温度除了有周期性的日变化和季节变化外，还有空间上的垂直变化。一般说来，夏季的土壤温度随深度的增加而下降，冬季的土壤温度随深度的增加而升高。白天的土壤温度随深度的增加而下降，夜间的土壤温度随深度的增加而升高但土壤温度在35-100cm深度以下无昼夜变化，30米以下无季节变化。土壤温度除了能直接影响植物种子的萌发和实生苗的生长外，还对植物根系的生长和呼吸能力有很大影响。温带植物的根系在冬季因土壤温度太低而停止生长，但土壤温度太高也不利于根系或地下贮藏器官的生长。土壤温度太高和太低都能减弱根系的呼吸能力，此外，土壤温度对土壤微生物的活动，土壤气体的交换、水分的蒸发、各种盐类的溶解度以及腐殖质的分解都有着明显影响，而土壤的这些理化性质又都与植物的生长有着密切关系。
      土壤温度的垂直分布从冬到夏和从夏到冬要发生两次逆转，随着一天中昼夜的转变也要发生两次变化，这种现象对土壤动物的行为具有深刻影响。大多数土壤无脊椎动物都随着季节的变化而进行垂直迁移，以适应土壤温度的垂直变化。一般说来，土壤动物于秋冬季节向土壤深层移动，春夏季节向土壤上层移动。移动距离常与土壤质地有密切关系。很多狭温性的土壤动物不仅表现有季节性的垂直迁移，在较短的时间范围也能随土壤温度的垂直变化而调整其在土壤中的活动地点。
土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质，因为它是土壤各种化学性质的综合反应，对土壤肥力，土壤微生物的活动、土壤有机质的合成和分解，各种营养元素的转化和释放，微量元素的有效性以及动物在土壤中的分布都有着重要影响。
      土壤酸碱度对土壤养分的有效性有重要影响，在pH 6-7的微酸条件下，土壤养分的有效性最好，最有利于植物生长。在酸性土壤中容易引起钾，钙、镁，磷等元素的短缺，而在强碱性土壤中容易引起铁、硼，铜、锰和锌的短缺。土壤酸碱度还通过影响微生物的活动而影响植物的生长。酸性土壤一般不利于细菌的活动，根瘤菌，褐色固氮菌，氨化细菌和硝化细菌大多生长在中性土壤中，它们在酸性土壤中难以生存，很多豆科植物的根瘤常因土壤酸度的增加而死亡。真菌比耐酸碱，所以植物的一些真菌病常在酸性或碱性土壤中发生。
     土壤中活的有机体，
我们把生活在土壤中的微生物、动物和植物等总称为土壤生物。土壤生物参与岩石的风化和原始土壤的生成，对土壤的生长发育、土壤肥力的形成和演变，以及高等植物营养供应状况有重要作用。土壤物理性质、化学性质和农业技术措施，对土壤生物的生命活动有很大影响。
栖居在土壤中的活的有机体。可分为土壤微生物和土壤动物两大类。前者包括细菌、放线菌、真菌和藻类等类群；后者主要为无脊椎动物，包括环节动物、节肢动物、软体动物、线性动物和原生动物。原生动物因个体很小，故也可视为土壤微　土壤生物除参与岩石的风化和原始土壤的生成外，对土壤的生长和发育、土壤肥力的形成和演变以及高等植物的营养供应状况均有重要作用。其具体功能有：①分解有机物质，直接参与碳、氮、硫、磷等元素的生物循环，使植物需要的营养元素从有机质中释放出来，重新供植物利用。②参与腐殖质的合成和分解作用。③某些微生物具有固定空气中氮，溶解土壤中难溶性磷和分解含钾矿物等的能力，从而改善植物的氮、磷、钾的营养状况。④土壤生物的生命活动产物如生长刺激素和维生素等能促进植物的生长。⑤参与土壤中的氧化还原过程。所有这些作用和过程的发生均借助于土壤生物体内酶的化学行为，并通过矿化作用、腐殖化作用和生物固氮作用等改变土壤的理化性状。此外，菌根还能提高某些作物对营养物质的吸收能力。
　土壤生物的一个组成部分。指土壤中肉眼无法分辨的活有机体。只能在实验室中借助显微镜或电子显微镜才能观察。一般以微米或纳米作为测量单位。土壤微生物对土壤的形成发育、物质循环和肥力演变等均有重大影响。
　　土壤中肉眼无法分辨，只能借助显微镜或电子显微镜才能观察的活有机体。多为单细胞生物。包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物5大类群。大部分微生物在土壤中营腐生生活，靠现成的有机物取得能量和营养成分。土壤微生物的主要功能表现在：参与土壤有机物的矿化和腐殖化，以及各种物质的氧化-还原反应；参与土壤营养元素的循环，促进植物营养元素的有效性；根际微生以及与植物共生的微生物，能为植物直接提供氮、磷和其他矿质元素及各种有机营养；能为工农业生产和医药卫生提供有效菌种；某些抗生性微生物能防治土传病原菌对作物的危害；降解土壤中残留有机农药、城市污物和工厂废弃物等，降低残毒为害；某些微生物可用于沼气发酵，提供生物能源、发酵液和残渣有机肥料。
类群和数量
　　土壤微生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物 5大类群。是土壤生物中数量最多的一类。
　　细菌 单细胞生物。个体直径0.5～2微米,长度1～8微米。按体形分球菌、杆菌和螺旋菌;按营养类型分自养细菌和异养细菌。按呼吸类型分好气性细菌、嫌气性细菌和兼性细菌。细菌参与新鲜有机质的分解，对蛋白质的分解能力尤强（氨化细菌）；并参与硫、铁、锰的转化和固氮作用。每克表层土壤中约含细菌几百万至几千万个，是土壤菌类中数量最多的一个类群。
　　放线菌 单细胞生物，呈纤细的菌丝状。菌丝直径0.5～2微米。土壤中常见的有链霉菌属(Streptomyces)放线菌属(Actinomyces)、诺卡菌属 (Nocardia)和小单孢菌属(Micromonospora)等。放线菌具有分解植物残体和转化碳、氮、磷化合物的能力。某些放线菌还能产生抗生素，是许多医用和农用抗生素的产生菌。每克表层土壤约含放线菌几十万至几千万个，是数量上仅次于细菌的一个类群。
　　真菌 大多为多细胞生物，部分为单细胞生物。个体较大，呈分枝状丝菌体,细胞直径3～50微米。土壤中常见的真菌有青霉(Penicillium)、曲霉(Aspergillus)、镰刀菌 (Fusarium)和毛霉(Mucor)等属。真菌参与土壤中淀粉、纤维素、单宁的分解以及腐殖质的形成和分解。每克表层土壤只含真菌几千至几十万个，是土壤菌类中数量最少的一个类群，但其生物量〔指每平方米面积中菌体的重量（克）〕高于细菌和放线菌。
　　藻类 土壤中的藻类大都是单细胞生物，也有多细胞丝状体。直径3～50微米,喜湿，多栖居于土壤表面或表土层中，数量较菌类少。土壤中常见的有绿藻、蓝藻和硅藻。蓝藻中有的种类能固定空气中的氮素。
　　原生动物 单细胞生物。以植物残体、菌类为食料。土壤中常见的有根足虫、纤毛虫和鞭毛虫等。
　　大部分微生物在土壤中营腐生生活，需依靠现成的有机物取得能量和营养成分。它们在土壤中的数量常与土壤有机质的含量有关，因而在表层土壤中的发育量常高于其他层次。中国主要土类中的微生物数量见表1。
主要功能
　　土壤微生物在土壤中的作用是多方面的，主要表现在:①作为土壤的活跃组成分,土壤微生物的区系组成、生物量及其生命活动对土壤的形成和发育有密切关系。同时,土壤作为微生物的生态环境,也影响微生物在土壤中的消长和活性。②参与土壤有机物质的矿化和腐殖质化过程；同时通过同化作用合成多糖类和其他复杂有机物质，影响土壤的结构和耕性。土壤微生物的代谢产物还能促进土壤中难溶性物质的溶解。微生物参与土壤中各种物质的氧化－还原反应，对营养元素的有效化也有一定作用。③参与土壤中营养元素的循环，包括碳素循环、氮素循环和矿物元素循环，促进植物营养元素的有效性。④某些微生物有固氮作用，可借助其体内的固氮酶将空气中的游离氮分子转化为固定态氮化物。⑤与植物根部营养关系密切。植物根际微生物以及与植物共生的微生物如根瘤菌、菌根和真菌等能为植物直接提供氮素、磷素和其他矿质元素的营养以及各种有机营养，如有机酸、氨基酸、维生素、生长刺激素等。⑥能为工农业生产和医药卫生事业提供有效菌种，培育高效菌系，如已在农业上应用的有根瘤菌剂、固氮菌剂和抗生菌剂等。⑦某些抗生性微生物能防治土传病原菌对作物的危害。⑧降解土壤中残留的有机农药、城市污物和工厂废弃物等，降低残毒为害。⑨某些微生物可用于沼气发酵，提供生物能源、发酵液和残渣有机肥料。　土壤结构就是土壤固体颗粒的空间排列方式。自然界的土壤，往往不是以单粒状态存在，而是形成大小不同，形态各异的团聚体，这些团聚体或颗粒就是各种土壤结构。根据土壤的结构形状和大小可归纳为块状，核状，柱状，片状，微团聚体及单粒结构等。
　　土壤的结构状况对土壤的肥力高低，微生物的活动以及耕性等都有很大的影响。同时一些人为的活动将很大程度上破坏土壤的结构。如森林采伐后，由于重型机械的使用将导致土壤被压实，土壤表层结构被破坏,土壤结构是土粒(单粒和复粒)的排列,组合形式.它包含两重含义:结构体和结构性.通常所说的土壤结构多制结构性.
土壤结构体是土粒互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块和土团.它具有不同的稳定性,以抵抗机械破坏或泡水时不致分散.自然土壤的结构体种类对每一类型土壤或土层是特征性的,可以作为土壤鉴定的依据.耕作土壤的结构体种类也可以反映土壤的培肥熟化程度和水文条件.
农学上,以直径在10~0.25mm水稳性团聚体含量判别结构好坏,多的好,少的差.并据此鉴别某种改良措施的效果.
土壤结构性是土壤结构体的种类,数量及机构体内外的孔隙状况等产生的综合性质.而良好的土壤结构体,实质上是具有良好的孔隙性.
土壤结构是土壤固相颗粒（包括团聚体）的大小及其空间排列的形式，不仅影响植物生长所需的土壤水分河养分的储量与供应能力，而且还左右土壤中气体交流、热量平衡、微生物活动及根系的延伸等。
土壤是由固体、液体和气体三类物质组成的。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础

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