第三章 土壤生物资料

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第3章-土壤生物

第3章-土壤生物
第三章 土壤生物 Soil Organisms
主要内容 (重点):
1.土壤生物多样性 2.影响土壤微生物活性的环境因素(重点) 3.土壤微生物区系的发生和分布 4.土壤生物活性及表征
教学目标与要求:
了解土壤中的主要生物种类,认识土壤生物的 多样性;重点掌握影响土壤微生物活性的各种 因素;了解土壤细菌、真菌、防线菌、蚯蚓、 线虫等生物的特性及对土壤肥力的影响。
20000-30000 约 250% 约 12% 约 4% 约 10% > 90%
> 50%
自然界中95-99%的微生物种群不能被分离和描述
三 、 土 壤 生 物 空 间 分 布 多 样 性
四、土壤生物多样性的因素
第二节
土壤微生物
土壤微生物
•主要包括:病毒、细菌、真菌、藻类、地衣 •主要作用:
黑钙土 > 棕壤 > 灰壤 > 水稻土 > 砖红壤
用直接测数法测定前苏联土壤中的微生物数量
土壤类型 灰壤
森林灰化土
黑钙土
灰钙土
土壤状况 生荒土 生荒土 熟化土 生荒土 熟化土 生荒土 熟化土
1g 土壤中的微生物总数 3.0×108~6.0×108 6.0×108~1.0×109 1.0×109~2.0×109 2.0×109~2.5×109 2.5×109~3.0×109 1.2×109~1.6×109 1.8×109~3.0×109
确定群体结构 系统发育分析
土壤样品 经典方法
DNA 浸提
PCR PCR 扩增
DGGE(变 性土 壤 生 物 的 主 要
类 群 示
意 图
二、数量和种类多样性
微生物
真菌 细菌 病毒 节肢动物 高等植物 昆虫

初二第二学期科学第三章知识要点

初二第二学期科学第三章知识要点

第三章知识要点第一节土壤中有什么1.我们把土壤中的动物、植物、微生物等称为土壤生物。

2.土壤中的有机物的排泄物和生物体。

3.构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。

土壤固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成,其中矿物质颗粒占固体部分的95%。

4.岩石就是在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下,逐渐变成了石砾和砂粒,最后形成了含有砂粒、有机物、水和空气等物质的土壤。

直到今天,这个过程仍在不断地继续着。

一、土壤中的生命——土壤生物土壤生物包括生活在土壤中的动物、植物和微生物。

1.植物:一方面,植物在生长发育过程中,需要不断地从土壤中吸取大量的水和无机盐。

另一方面,植物是土壤有机物积累的重要来源。

生长在土壤中的植物对土壤的结构和性状改良都具有积极意义。

2.动物:土壤动物影响着土壤的结构和性状,土壤生物之间也会产生相互影响。

3.微生物:在土壤中起最大作用的是细菌、真菌、放线菌等土壤微生物,它们具有种类多、数量大、繁殖快、活动性强等特点,在土壤的营养物质转化中起着不可替代的重要作用。

它们是有机物分解,释放出养分,促成了养分的循环。

二、土壤中的非生命物质土壤中的非生命物质,主要指的是空气、水、有机物(包括腐殖质)、无机矿物质等。

理想土壤中的体积分别为:25%的水,25%的空气,50%的固体物质。

矿物质颗粒占95%的固体质量,有机物占1-5%的固体质量。

三、从岩石到土壤从岩石到土壤经过了物理因素作用、化学因素作用和生物因素作用。

第二节各种各样的土壤1.土壤主要是由矿物质颗粒构成的,因此,大小不等的矿物质颗粒的多少和排列方式就成为影响土壤结构最重要的因素。

土壤矿物质颗粒按粗细不同可分为砂粒、粉砂粒、黏粒三种。

2.土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。

根据它们所占的比例不同,可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三种。

其中壤土类土壤是适于大部分植物生长的土壤。

3.土壤黏性差,表示土中空隙较大,因而比较疏松,水易渗入流出,通气性能好,但保水保肥性能差。

土壤生物与土壤有机质

土壤生物与土壤有机质

7、菌根
真菌的菌丝侵入植物根部 后,和植物根组织生活在一起, 称为菌根。
其真菌称为菌根真菌。
8、原生动物(protozoon) 数量有68000多种。一般在每平米15厘米深
的土壤里有10-100亿个(1-10万个/克土)原生动物, 它们的活重在耕层达150-200磅/每英亩。
原生动物是动物中最低级的。 典型种类有: 变形虫
4、放线菌(actinomycetes) • 放线菌是原核微生物,菌丝比真菌细,菌丝断裂为孢
子每克土壤中的细胞数在104~106变动。
• 链霉菌属,占70%~90%;其次为诺卡氏菌属占10%~ 30%;小单胞菌属占第三位,只有1%~15%。它们的大 部分均属好氧腐生菌。
• 产生抗生素,对其他有害菌能起拮抗作用。
真 菌 菌 落
3、霉菌
• 对土壤通气性非常敏感; • 霉菌在酸性土壤中能生活,在酸性土壤中具有明显的
优势; • 霉菌多数分布在有机质丰富,通气好的表层土壤中; • 较常见的有青霉、毛霉、链霉和曲霉四个属的许种; • 霉菌的数量在正常情况下,每克土壤中有0.1-1百万
个,相当于每平方米100-1000亿个,其生物量可达每英 亩500- 5000磅; • 霉菌是土壤中异养型微生物的重要部分。
腐殖质与矿物质土粒紧密结合,不能用机械方法 分离。
有机质总量的85%-90% 对土壤物理、化学、生物学性质都有良好作用。 土壤肥力水平主要标志。
二、土壤有机质的组成和性质
1、化学元素组成: 土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、N; C/N比大约在10-12之间。
2、有机质的组成(腐殖质)
化合物组成可分为: 腐殖物质(Humic Substance) 非腐殖物质(Non-Humic Substance)

第三章 土壤生物

第三章 土壤生物

第一节 土壤生物多样性
一、土壤生物类型多样性
3、微生物
1)土壤中数量多,种类多,分布广。 5亿细菌/千克土 100亿放线菌/千克土 10亿真菌/千克土 2)土壤中作用 有机质分解,腐殖质合成,固N,释放矿质养分 3)土壤微生物在地球环境中的作用 A)调节植物生长养分循环 B)产生并消耗CO2 CH4 NO N2O CO和H2,从而影响全球气候变化。 C)分解有机废弃物。 D)是新物种和基因材料的源和库。 E)有使人、动植物生病的病原微生物。 4)目前已知的微生物绝大多数是从土壤中分离、驯化选育出来的,只占总 数的10%左右,而被利用的仅有数百种,还有很多可被利用的,但没发现。
第三章 土壤生物
土壤生物是土壤具有生命力的主要成分,在土壤 形成发育过程中起主导作用。也是评价土壤质量和 健康状况的重要指标之一。
主要内容:
第一节 土壤生物多样性
第二节 影响微生物活性的环境因素 第三节 土壤微生物区系的发生和分布 第四节 土壤生物活性及表征
第一节 土壤生物多样性
一、土壤生物类型多样性
第二节 影响微生物活性的环境因素
不同微生物种群,有各自适宜环境条件,环境条件发生变化, 影响其生长繁殖,或改变其代谢途径,还可能引起遗传突变。 一、温度 二、水分及其有效性 三、pH 四、氧气和Eh 五、生物因素ห้องสมุดไป่ตู้六、土壤管理措施
第二节 影响微生物活性的环境因素
后生动物、原生动物、微生物
1、后生动物: 小的,土居性的多细胞动物,线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、 干足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛和昆虫等 对植物残体起破碎作用,使得这些物质有利于原生动物的取食和 微生物的进一步分解。 1)蛞蝓:也叫鼻涕虫,圆长,表面有粘液,没有壳,吃植物叶 子。 2)线虫:又称圆虫、丝线虫、发状虫,后生动物中最多,几百 万个/平方米,许多寄生于高等植物和动物体上,引起植物根部线虫病, 土壤中线虫取食微生物和其它动物。 3)蚯蚓、蚂蚁、白蚁:可破碎并转移有机质进入深土层中。 4)千足虫、螨:也参与枯枝落叶的破碎过程。

第三章 土壤生物

第三章 土壤生物

(三)土壤微生物的分布特点 1. 绝大多数微生物分布在土壤矿物质和 有机质颗粒的表面, 有机质颗粒的表面 , 附着或缠绕在土壤颗粒 上 , 形成无机一有机一生物复合体或无机一 有机一生物团聚体。 有机一生物团聚体。 2. 根系周围的土壤 ( 根际土壤) 比根外 根系周围的土壤( 根际土壤 ) 土壤更有利于微生物的旺盛生长。 土壤更有利于微生物的旺盛生长。 3. 表层土壤中微生物数量一般要比底层 高。
土壤生物(略)
【序】土壤生物主要是指土壤中的植物、动 物和微生物,以及地上部分的动植物,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。
一、植物根系
★根系是土壤有机质的重要来源。 根系是土壤有机质的重要来源。 根系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、 树木根系在生长过程产生碳水化合物、 树木根系在生长过程产生碳水化合物 有机酸、 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 养物质,并可溶解土壤的某些养分。 际效应) 际效应) ★根系可切割和挤压土壤,促进团聚体的 根系可切割和挤压土壤, 根系可切割和挤压土壤 形成。 形成。
三、土壤微生物
(一)土壤微生物的概念和作用 土壤微生物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, 它们的作用是:分解有机质,合成腐殖质, 分解有机质, 转化土壤中难溶性的矿质养分, 转化土壤中难溶性的矿质养分,产生并消耗 CO,及固氮 及固氮, 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。 种和基因材料的源和库。
4. 土壤微生物在分布上也有地域特 点 , 在不同气候、 植被、 土壤类型下, 在不同气候 、 植被 、 土壤类型下 , 微生物的类群、数量都有很大不同。 微生物的类群、数量都有很大不同。 5.土壤微生物的类群和数量,随土 5.土壤微生物的类群和数量,随土 壤熟化程度的提高而增多。 6.土壤能同时为要求不同的多种微 6.土壤能同时为要求不同的多种微 生物类群提供生存条件。

土壤生物

土壤生物

放线菌(actinomyces)的特点及功能
以孢子或菌丝片断存在,细胞数 104-106/g土。 肥土比廋土多,耕地比林地多, 春秋季比夏冬季多。 最适宜生长在中性、偏碱性、通 气良好土壤中,转化土壤有机质。

放线菌
真核微生物 (Eukaryotic microorganisms) 真菌(fungus /eumycota)
2、土壤微生物多样性(soil microbial diversity) 又称土壤微生物群落结构
指土壤中微生物群落的种类和种间差异,包括生理功能多样 性、细胞组成多样性及遗传物质多样性等。
3、土壤酶(soil enzyme)
土壤酶是土壤生态系统代谢的一类重要动力,土壤中所进行
的生物学和化学过程都要在酶的催化下才能完成。土壤酶活
性与土壤质量的许多理化指标相关。土壤酶绝大部分来自微 生物,其活性的变化在一定程度上能反映微生物的活性。
二、土壤动物(Soil animal)
(一)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:
①调节细菌数量;
②增进某些土壤的生物活性;
③参与土壤植物残体的分解。
(一)土壤微生物种群的多样性 原核微生物(procaryotes) 1、古细菌(archaea) 3、放线菌 甲烷产生菌 (actinomyces)
极端嗜酸热菌 极端嗜盐菌
2、细菌 (bacteria)
4、蓝细菌
(Cyanobacterium) 节杆菌属(Arthrobacter) 芽孢杆菌属(Bacillus) 假单胞菌属(Pseudomonas) 5、粘细菌 土壤杆菌属(Agrobacterium) (myxomycota) 产碱杆菌属(Alcaligenes) 黄杆菌属(Flavobacterium)

八年级科学第三章第一节_土壤中有什么

八年级科学第三章第一节_土壤中有什么
2、开始时,可用量筒向烧杯内注水,并记录每次 的注水量。当液面快要浸没土壤时,要换用滴管 向烧杯内注水。
3、一共向烧杯内加入了———毫升的水。
4、用同样体积的铁块替代土壤,重复上述实验, 一共向烧杯中加入了——毫升的水。
土壤中空气的体积分数=V—1—-V—2 —×100% V
V1指的是土壤样本的注水量 V2指的是铁块样本中的注水量 V指的是土壤样本的体积
观察时间 2006.3.28 天气状况 多云
观察地点 森林公园
环境特点 土壤生物
土壤温度24.6℃,比较疏松和湿 润,光照强度一般,植物生长良 好的土壤
蚯蚓:16条;蜗牛:2只;蜘蛛:7只; 蜈蚣:1只;蝼蛄:1只;一些昆虫的 幼虫。
简要分析
蚯蚓喜爱生活在光照较弱、湿润、有 机物含量丰富的土壤中。同时,蚯蚓 的活动又能使土壤变得疏松。
2、在化学物质作用下,岩石通过化 学反应碎裂成小碎块。
3、种类繁多动植物在地表活动也 能使岩石逐渐变成小碎块。
腐殖质的积累 1、土壤中有机物的积累主要是从陆地上生 物开始的,首先是低等植物;
2、生活在地表的动物、植物的排泄物和死 亡的生物体,在土壤生物的作用下,分解 并贮存在土壤中成为腐殖质。
土壤的形成是一个漫长的过程主包括 地表岩石风化和有机物的积累两部分。
一、土壤中的生命









土壤生物
什 么

土壤中有什么?
❖ 土壤中有蚯蚓 ❖ 土壤中有植物的根 ❖ 土壤中有小石头 大石头 ❖ 除了我们刚刚看到的,
土壤中还有什么呢?
杆菌
球菌
放 线 菌
我来考考你?
看了前面的图片你知道土壤 生物主要包括哪些种类了吗?

土壤生态学-第三章土壤生物

土壤生态学-第三章土壤生物
Chap. 3
土壤生物
——土壤生态学
土壤动物的分类
滞留时 间
食性 根食 者 枯食 者 粪史 者 菌食 者 捕食 者 杂食 者
栖息层 次
体型大 小
全期 周期 交替 暂时 过度 部分
真土居 半土居 地表土 居 上方土 居
微型 中型 大型 巨型
本章内容
第一节 第二节 第三节 第四节
第五节

背孔:
沿背中线,位于节与节之间,通常为1个, 其从哪一节开始,因种而异;
环带(生殖带):
其分泌物可形成蚓茧;具有环带的个体, 是性成熟的标志。
2. 内部特点
体腔:体壁层与肠壁层间的空腔,有体腔液; 其内,在节与节之间,内面都有一肌质隔膜; 从口到肛门,是一条直的管子,分为口腔、咽 头、食道、嗉囊、砂囊、胃、肠、直肠等部分 循环系统:闭管式,心脏的对数、位置和大小 等都是分类的重要依据; 排泄器官:除前1-2节外,每一节都有1对肾管 繁殖:雌雄同体、异体受精,少数种也有自体 交配现象;一般在温暖的季节都能繁殖;
1. 分布和数量
广泛分布在土壤、堆肥、淤泥、淡水水
体等各种自然生境中。 数量:肥土>瘦土;农田土壤>森林土壤; 南方>北方;春秋>夏冬。
2. 分类和优势属
一般以形态特征作为分类标准 最近趋势:以上基础上,加其他形状,如化学 组分、核酸杂交、碱基比例、辐射光线反应等。

中科院微生物研究所拟定的分类 系统:

二、土壤放线菌

是细菌的一类,但在形态上为分枝丝状体,与 真菌相近。 G+,不能运动,大部分是腐生菌,少数为寄生 菌;有的还能与植物共生,固定大气氮。 是抗生素的主要产生菌,产抗生素接近2000种, 如链霉素、土霉素、金霉素、庆大霉素、卡那 霉素等。 用于生产各种酶和纤维素;在甾体转化、石油 脱蜡、烃类发酵、污水处理等有所应用。
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3.1.3
土壤动物的作用
3.1 土壤生物在土壤生态系统中的地位
土壤生物指生活于土壤
中的有机体,包括土壤 微生物和土壤动物,它
们是土壤中最活跃的组
分。
3.1
土 壤 生 物 在 土 壤 生 态 系 统 中 的 地 位
3.1
土 壤 生 物 在 土 壤 生 态 系 统 中 的 地 位
土壤生物的 主要类群 示意图
有机物质: 有机物比较丰富的根际土壤是非常好的生存环境
根际土壤与非根际土壤中的细菌数量比为10:1 食物来源不足的情况下,细菌处于休眠状态。 温度和pH值: 土壤中细菌的最适宜的温度是20—40度(℃) 最适pH值是6.0—8.0
细菌菌落
3.2.1
细 菌 菌 落
3.2土壤微生物
3.2.2放线菌
特点与种类: 放线菌在细胞结构上同细菌一样,叶属于原核生物。
3、进行生物固氮(部分细菌和蓝藻)
4、在氮、磷、硫等元素的转化中起主导作用。
5、刺激植物生长(根际微生物分泌氨基酸、维生素和生长刺激素) 6、土传病害的防除(致病微生物和抗生素的作用) 7、土壤有机污染物的解除
3.2土壤微生物
3.2.1细菌
1、特点和种类 细菌是原核生物,不具备真正的细胞核和膜包裹的细胞器。 土壤中的细菌数量大,可占土壤微生物总量的70%—90%。
土壤微生物: 物理和化学作用 物理作用: 促成土壤团粒结构 化学作用: 降解土壤有机质,合成复杂土壤腐殖质
3.2土壤微生物
土壤微生物包括:细菌、放线菌、真菌、蓝藻和原生动物
这些土壤微生都具有细胞壁也称之为微植物系物。 原生动物因其个体少,也常被列为土壤微生物。
土壤微生物的作用:
1、分解有机质,释放出碳氮磷硫等营养元素。 2、土壤腐殖质的合成及土壤团聚体形成的胶结物质
形态上与真菌相似为分支丝状体。
大部分是腐生菌 少数是寄生菌
共生菌(弗兰克氏菌与植物共生固氮)
特点: 能够降解非常难降解的的有机物,如木质素、纤维素
放线菌的一大特点是产生抗生素 土壤中常见的有链霉素菌属、诺卡氏菌属、小单孢菌属
3.2土壤微生物
3.2.3真菌
1、种类: 土壤真菌种类繁多,已经鉴定的有几万种, 分属170个属,还有上百万种尚未分离鉴定。 数目小于细菌。 真菌可分为三大类:酵母、霉菌和伞菌 霉菌常见有4种(青霉属、毛霉属、曲霉属和镰孢霉属) 2、生活环境: 酵母:为单细胞真菌,存在于淹水及厌气环境 霉菌:为丝状真菌,以孢子繁殖。在细菌和放线菌分布 少的酸性土壤中活动 伞菌:主要分布在湿润的富含有机质的森林、草原土壤
但细菌的体积小,而数量大又使其整体的比表面积特大。
细菌的主要种类: 芽孢杆菌、假单孢杆菌、土壤杆菌属、色杆菌属、节杆菌属、 产碱杆菌属和根瘤菌属 腐生型(靠死的有机质获得能量或营养) 自生固氮菌(拜叶林克氏菌、梭状芽孢杆菌)
共生固氮菌(根瘤菌) 硝化、硫氧化细菌
3.2土壤微生物
3.2.1细菌
2、环境条件 湿度: 取食与生活在水膜中
40—60%被破坏吸收,其余的重新排放到土壤中(变成更加活跃)
线虫(包括其它一些原生动物)可增加土壤中氮与磷的矿化度
3.3 土壤动物
3.3.3 微节肢动物
微节肢动物主要包括弹尾虫和螨虫。 数量仅次于原生动物和线虫。 弹尾虫和螨虫取食真菌或植物组织 (初级消费者、次级消费者和三级消费者) 弹尾虫主要取食真菌,有些种类也可能取食植物的根。 螨类中的甲螨为腐生型,同时也取食真菌 满虫其它满类(中气门、无气门和前气门满)主要生活在地 表残落层中。 它们中有的取食植物,为重要害虫。
3.1 土壤生物在土壤生态系统中的地位
3.1.1 土壤生物的数量和活性
土壤中生物众多,每把土就有上亿个生物。 种类之多可以说除了飞禽类之外,涵盖了所有的生物类群。
3.1.2 食物链和食物网
初级消费者: 将贮存于植物残体中的能量加以利用的生物为初级消费者。
次级消费者: 以土壤中初级消费者的组织作为食物的捕食性生物和寄生性生物。
第三章 土壤生物
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 土壤生物的种类及其在土壤生态系统中的地位 土壤微生物 土壤动物 高等植物的根 土壤酶 土壤生物对土壤及植物的作用 治理措施对土壤生物的影响
3.1 土壤生物在土壤生态系统中的地位
3.1.1 土壤生物的数量和活性
3.1.2 食物链和食物网
真菌菌落
3.2.3
真 菌 菌 落
真 菌 孢 子
真菌孢子
草原上的蘑菇圈
3.3 土壤动物
3.3.1
3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.2.4 3.2.2.5
原生动物
线虫 微节肢动物 蚯蚓和线蚓 白蚁和蚂蚁
3.3 土壤动物
>2mm
0.1—2mm
<100μm
3.3 土壤动物
3.3.1 原生动物
3.1 土壤生物在土壤生态系统中的地位
3.1.1 土壤生物的数量和活性
土壤生物量可占土壤有机质总量的2%—8%。 土壤有机质:土壤有机残体:土壤微生物:土壤动物 1000 : 100 : 10 : 1
土壤生物的活性: 某一特定的土壤生物的活性可用在单位体积或单位面积土壤 中数目、生物量或代谢活性来表征。 土壤中生物活性约80%应归结为土壤微生物。 蚯蚓和白蚁等土壤动物对土壤微生物的活动起促进作用
3.3 土壤动物
3.3.2 线虫
生活在土壤中的线虫有1000种(自然界已知的有10000种) 线虫多为微型透明的丝状动物。 种类: 寄生的寄生于植物根系 吸允(原生质) 自生的取食活的有机物质 (三级消费者) (集中在根际土壤取食根表面的微生物 ) 吞噬 特点: 吞噬量800kg/hm2.年合20— 80kg /hm2.年
原生动物有寄生的和自生的两种。 自生原生动物有鞭毛虫、纤毛虫和变形虫(以裸变形虫为 主要形态,灌溉后的牧场土壤中95%为裸变形虫)。 原生动物吞食固体食物,它们主要取食细菌(三级消费者) 分布:表层土壤或根际土壤(细菌集中处) 共生:鞭毛虫与白蚁共生,有助于白蚁对木质素的降解。 两方面作用: 改变微生物的群落结构(食菌); 释放NH4+ (食菌)
三级消费者: 以次级消费者为食者,可称之为三级消费者 牧食作用: 食菌生物对微生物的取食称牧食作用。
3.1.2 食物链和食物网
土简 壤化 食示 物意 网图
3.1 土壤生物在土壤生态系统中的地位
3.1.3
土壤生物的作用挖掘通道、机械搬,咀嚼破碎 促成土壤团粒结构化学作用: 取食后的分解和消化
土壤动物: 物理和化学作用 物理作用:
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