(精品)3第三章土壤生物.ppt

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1、土壤壤生生物物第第三三章章第三章第三章 土壤生物土壤生物土壤生物在土壤生态系统中的地位土壤生物在土壤生态系统中的地位 了解土壤动物种类及其它们在土壤中的作用。了解土壤动物种类及其它们在土壤中的作用。土壤微生物土壤微生物 掌握土壤微生物基本种群以及在土壤的特殊功能。掌握土壤微生物基本种群以及在土壤的特殊功能。掌掌握握细细菌菌、真真菌菌和和放放线线菌菌生生长长、繁繁衍衍的的环环境境条条件件及及其其三三 者之间的差异。者之间的差异。了了解解根根际际和和根根土土比比的的含含义义，根根际际土土壤壤和和非非根根际际土土壤壤的的环环境境有有什么不同，掌握根系分泌物三个种类的不同特点。什么不同，掌握根系分泌物

2、三个种类的不同特点。何谓菌根，菌根有何特性，有何功能？何谓菌根，菌根有何特性，有何功能？重重点点掌掌握握土土壤壤生生物物对对动动植植物物残残体体的的消消化化分分解解作作用用，以以及及在在有有机机质质形形成成、养养分分循循环环、改改善善土土壤壤物物理理性性状状和和促促进进植植物物生生长长中中的作用。的作用。【教学目标教学目标】第三章第三章 土壤生物土壤生物 提纲提纲第一节第一节 土壤生物的种类及其多样性土壤生物的种类及其多样性第二节第二节 影响土壤微生活性的环境因素影响土壤微生活性的环境因素第三节第三节 土壤微生物区系的发生和分布土壤微生物区系的发生和分布第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物

3、活性及表征土壤生物土壤是生命的摇篮，生命是土壤的发动机！土壤是生命的摇篮，生命是土壤的发动机！土壤是微生物的大本营土壤是微生物的大本营被忽视的生物王国！被忽视的生物王国！土壤生物 在在生生态态系系统统中中，生生物物按按其其功功能能可可分分为为 生生产产者者和和分分解者。解者。土壤生态系统的特点是土壤生态系统的特点是 1、生产者占的比例很小。生产者占的比例很小。藻藻类类是是土土壤壤中中唯唯一一能能进进行行光光合合作作用用的的生生物物，土土壤壤生生态态系系统统中中的的有有机机物物主主要要来来自自于于地地上上部部分分的的植植物物残残体。体。2、分解者无论在数量和功能上都是十分重要的。分解者无论在数量

4、和功能上都是十分重要的。第一节第一节 土壤生物种类及其多样性土壤生物种类及其多样性一、土壤生态系统及其特征一、土壤生态系统及其特征土壤生物分解者可分为分解者可分为 第一消费者第一消费者 以植物残体为食，最先对植物残体分解的以植物残体为食，最先对植物残体分解的动物和微生物；动物和微生物；第二消费者第二消费者 包括食肉动物和消耗低等植物的食微植物包括食肉动物和消耗低等植物的食微植物者；者；第三消费者第三消费者 以第二消费者为食物的食肉动物。以第二消费者为食物的食肉动物。土壤生物广义上应包括土壤微生物、土壤动物和高等土壤生物广义上应包括土壤微生物、土壤动物和高等植物的根系。植物的根系。土壤生物土壤生

5、态系统和生物学过程的特征土壤生态系统和生物学过程的特征 1、在时空上的变异。新鲜底物上的生物、在时空上的变异。新鲜底物上的生物 活性的变化则是随时间的变化而不同的。活性的变化则是随时间的变化而不同的。2、生态系统具有在时空上的等级结构。、生态系统具有在时空上的等级结构。3、瞬间事件、瞬间事件 由于微生物活动的动态变化有由于微生物活动的动态变化有 时很大，瞬间事件可在机短的时间内影时很大，瞬间事件可在机短的时间内影 响其活性。如干湿和冻融交替。响其活性。如干湿和冻融交替。动物动物(Fauna)全部异养全部异养大型动物：主要食草和食腐性主要食草和食腐性脊椎动物田鼠节肢动物白蚁、甲虫及其幼虫、千足虫

6、环节动物蚯蚓软体动物蜗牛、蛞蝓主要捕食性主要捕食性脊椎动物鼹鼠、蛇节肢动物蜘蛛、中型动物：主要食腐性主要食腐性节肢动物螨、弹尾虫(跳虫)环节动物线蚓主要捕食性主要捕食性螨微型动物：食食腐腐性性、捕捕食食性性、食食真真菌菌、细菌细菌线虫线虫原生动物变形虫、纤毛虫高等植物高等植物：自养自养植物根、根毛、微生物微生物：褐藻、二元体异养异养真菌酵母、霉菌、蘑菇放线菌链霉菌等异养和自养异养和自养细菌好气细菌、厌气细菌蓝细菌蓝细菌主要自养主要自养图4-2土壤食物网的简化示意图图4-1土壤生物的主要类群示意图 二二 、土壤生物类型的多样性、土壤生物类型的多样性土壤生物有土壤生物有:多细胞多细胞的后生动物的后

7、生动物 单细胞单细胞的原生动物的原生动物 真核细胞真核细胞的真菌（酵母、霉菌）和藻类的真菌（酵母、霉菌）和藻类 原核细胞原核细胞的细菌、放线菌和蓝细菌的细菌、放线菌和蓝细菌 没有细胞结构没有细胞结构的分子生物（如病毒）的分子生物（如病毒）土壤生物土壤生物土壤生物的种类：土壤生物的种类：土壤生物土壤生物微生物动 物植 物土壤生物（一）后生动物（一）后生动物土居性的多细胞动物：土居性的多细胞动物：线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛和昆虫轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛和昆虫蚯蚓对土壤肥力的影响蚯蚓对土壤肥力的影响：增

8、加土壤的通透性。增加土壤的通透性。改善土壤结构改善土壤结构 活化土壤养分活化土壤养分 形成大量有机质形成大量有机质土壤生物（一）后生动物（一）后生动物蚯蚓喜欢潮湿、肥沃、钙蚯蚓喜欢潮湿、肥沃、钙质丰富的土壤质丰富的土壤1、蚯蚓、蚯蚓数量数量大约有大约有200余种。在肥沃的草地土壤中每平方米可达余种。在肥沃的草地土壤中每平方米可达500条。在以般耕地中，每平方米有条。在以般耕地中，每平方米有30-300条。条。土壤蚯蚓等动物正在交配的蚯蚓土壤生物屎克郎推粪球屎克郎推粪球土壤生物土壤是许多昆虫发育的摇篮土壤是许多昆虫发育的摇篮请看精彩的昆虫世界请看精彩的昆虫世界 体形呈纺锤形，后部较尖，微型、透明

9、的丝状动物。体形呈纺锤形，后部较尖，微型、透明的丝状动物。一万多种线虫，寄生或自生。一万多种线虫，寄生或自生。1000种生活在土壤中，种生活在土壤中，数数目目可可达达106m-2,一一般般只只有有棉棉线线的的1/5粗粗，主主要要生生活活在在土土粒周围的水膜中和植物的根里。粒周围的水膜中和植物的根里。土壤生物 习性习性 表皮失水很快，干燥时变为胞囊，湿润时又重表皮失水很快，干燥时变为胞囊，湿润时又重 新活动。新活动。食性可分为三类食性可分为三类 1、以腐败的有机质为食的以腐败的有机质为食的2、以其他线虫、细菌、原生动物为食的以其他线虫、细菌、原生动物为食的3、寄生在高等植物根系的寄生在高等植物根

10、系的2、线虫、线虫所有的线虫都需要取食活的有机物质。所有的线虫都需要取食活的有机物质。取食方式有两种取食方式有两种 1、刺吸式、刺吸式 吸食真菌、细菌，吸食的原生质吸食真菌、细菌，吸食的原生质 2、把细菌整个吞下。食细菌线虫每年取食细菌、把细菌整个吞下。食细菌线虫每年取食细菌的数量可达的数量可达800kgha-1，吞食进的细菌仅有吞食进的细菌仅有40-60%被破坏吸收，剩余的大部分又通过粪便排泄被破坏吸收，剩余的大部分又通过粪便排泄到土壤中，并且变得更加活跃到土壤中，并且变得更加活跃 土壤生物2、线虫、线虫 线虫对植物的侵害非常广泛。包括番茄、豌线虫对植物的侵害非常广泛。包括番茄、豌豆、胡萝卜

11、、苜蓿、草皮。如发育为虫瘿、结豆、胡萝卜、苜蓿、草皮。如发育为虫瘿、结节、畸形根等节、畸形根等土壤生物线虫螨（mite)原生动物是动物中最低级的。原生动物是动物中最低级的。典型种类有典型种类有 变形虫变形虫纤毛虫纤毛虫鞭毛虫鞭毛虫孢子虫孢子虫土壤中以鞭毛虫数量最多。土壤中以鞭毛虫数量最多。土壤生物（二）原生动物（二）原生动物 数量有数量有68000多种。一般在每平米多种。一般在每平米15厘米深厘米深的土壤里有的土壤里有10-100亿个亿个(1-10万个万个/克土克土)原生动物，原生动物，它们的活重在耕层达它们的活重在耕层达150-200磅磅/每英亩。每英亩。原生动物的特点是原生动物的特点是 A

12、、单细胞，结构简单，数量大，分布广单细胞，结构简单，数量大，分布广B、既可有性生殖，也可无性生殖在一定条既可有性生殖，也可无性生殖在一定条 件下可形成孢囊件下可形成孢囊C、与生者相比，个体较小，不同土壤中种与生者相比，个体较小，不同土壤中种 类不同，但一般均为表层较多。类不同，但一般均为表层较多。土壤生物（二）原生动物（二）原生动物原生动物在土壤中的作用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、通过选择性的取食某些微生物(如细菌如细菌)，改变微生物的群落结构，主要是改变微生物的群落结构，主要是调节细菌的数量调节细菌的数量。2、增进某些微生物的活性增进某些微生物的活性(如固如固N菌

13、、排泄出菌、排泄出的细菌等的细菌等)3、参与土壤植物残体的分解参与土壤植物残体的分解，如鞭毛虫与，如鞭毛虫与白蚁共生，加速对木质素的分解白蚁共生，加速对木质素的分解4、某些原生动物也、某些原生动物也侵害植物侵害植物，造成植物病，造成植物病害，有的可引起严重的人畜传染病。害，有的可引起严重的人畜传染病。土壤生物（二）原生动物（二）原生动物土壤生物（二）原生动物（二）原生动物 （三）微生物（三）微生物土壤生物土壤中微生物土壤中微生物 分布广分布广 数量大数量大 种类多种类多 最活跃最活跃 它们参与土壤它们参与土壤有机质分解有机质分解，腐殖质合成腐殖质合成，养养分转化分转化和推动和推动土壤的发育和形

14、成土壤的发育和形成。1公斤土壤可含：5亿个微小动物。5亿个细菌，近10亿个真菌 100亿个放线菌 土壤微生物：土壤微生物：土壤生物土壤是微生物生活的大本营土壤是微生物生活的大本营单体数量最多生物多样性最复杂生物量最大主要作用主要作用：调节植物生长的养分循环；调节植物生长的养分循环；产生并消耗各种气体，影响全球气候产生并消耗各种气体，影响全球气候 的变化；的变化；分解有机废弃物，分解有机废弃物，是新物种和基因材料的源和库。是新物种和基因材料的源和库。病原微生物。病原微生物。土壤生物土壤微生物：土壤微生物：病原微生物对植物的危害：病原微生物对植物的危害：草原局部溃疡根部瘿瘤土壤生物二、土壤微生物种

15、群的多样性二、土壤微生物种群的多样性（一）原核微生物（一）原核微生物 1 1、古细菌、古细菌 古细菌包括古细菌包括甲烷产生菌、极端嗜酸热菌和甲烷产生菌、极端嗜酸热菌和 极端嗜盐菌极端嗜盐菌 现现已已探探明明生生物物适适应应特特殊殊环环境境因因子子的的遗遗传传基基因因 普普遍遍存存在在于于质质粒粒上上。因因此此，有有可可能能把把这这类类生生活活在在极极端端环环境境的的古古细细菌菌作作为为特特殊殊基基因因库库，用用以以构构建建有有益的新种。益的新种。土壤细菌占土壤微生物总数的土壤细菌占土壤微生物总数的70%70%90%90%特性特性 A、单细胞单细胞 B、分裂生殖快分裂生殖快 C、个体小个体小(4

16、-5u um)，接近于土壤粘粒的大小。接近于土壤粘粒的大小。D、以杆菌占优势以杆菌占优势 E、数量大，每克有几亿到数量大，每克有几亿到30亿个亿个 1010g g肥沃土壤的细菌总数相当于全球人口的总数肥沃土壤的细菌总数相当于全球人口的总数2、细菌、细菌土壤生物（1 1）节杆菌属（）节杆菌属（ArthrobacterArthrobacter）很强的抗旱性很强的抗旱性，土壤经过，土壤经过1515天干燥，芽孢细天干燥，芽孢细 菌仅剩菌仅剩1/31/3左右，其他细菌几乎全部消失，左右，其他细菌几乎全部消失，而节杆菌仍保持而节杆菌仍保持90%90%的存活率。的存活率。很强的耐饿性和广食性，很强的耐饿性和

17、广食性，可降解土壤中难分解的物质和多种化学农可降解土壤中难分解的物质和多种化学农 药。药。（2 2）芽孢杆菌属（芽孢杆菌属（BacillusBacillus）土土壤壤中中最最普普遍遍的的是是蜡蜡质质芽芽孢孢杆杆菌菌（B.cereusB.cereus）。热热带带和和亚亚热热带带土土壤壤中中的的绝绝对对嗜嗜热热菌菌能能在在65657575生生长长，4040以以 下下 停停 止止 生生 长长，如如 酸酸 热热 芽芽 孢孢 杆杆 菌菌（B.B.acidocaldariusacidocaldarius）和和 嗜嗜 热热 脂脂 肪肪 芽芽 孢孢 杆杆 菌菌(B.B.stearothermophilusst

18、earothermophilus),),对对高高温温环环境境中中的的物物质质转转化化起起重要作用。重要作用。（3 3）假单胞菌属（）假单胞菌属（PseudomonasPseudomonas）一部分为腐生菌，一部分兼性寄生菌，是土传性植一部分为腐生菌，一部分兼性寄生菌，是土传性植 物病害的病原菌。物病害的病原菌。青枯假单胞菌（青枯假单胞菌（Ps.Ps.solanacearumsolanacearum）是茄科植物病原菌是茄科植物病原菌 托拉氏假单胞菌托拉氏假单胞菌(Ps.Ps.tolasiitolasii)是蘑菇褐斑病的病原菌是蘑菇褐斑病的病原菌 嗜冷性假单胞菌是冷藏食品、制品的有害菌。嗜冷性假单

19、胞菌是冷藏食品、制品的有害菌。在降解土壤、水体中的农药和除草剂处理石油废水中在降解土壤、水体中的农药和除草剂处理石油废水中 能发挥重要作用。能发挥重要作用。（4 4）土壤杆菌属（）土壤杆菌属（AgrobacteriumAgrobacterium）（5 5）产碱杆菌属（产碱杆菌属（AlcaligenesAlcaligenes）反硝化产碱杆菌反硝化产碱杆菌(Al.Al.denitrificansdenitrificans)，在硝酸盐存在硝酸盐存在的厌氧条件下，靠氧化有机质取得能源，并以硝酸盐中在的厌氧条件下，靠氧化有机质取得能源，并以硝酸盐中的氧作为电子受体而产生氮气。的氧作为电子受体而产生氮气。

20、（6 6）黄杆菌属（）黄杆菌属（FlavobacteriumFlavobacterium）化能异养菌，培养时需要某些氮素物质和复合维生化能异养菌，培养时需要某些氮素物质和复合维生素，因而分离后的培养物难以保存和培养。能用于净化污素，因而分离后的培养物难以保存和培养。能用于净化污水。水。土壤中重要的各种细菌生理群：土壤中重要的各种细菌生理群：纤维分解细菌纤维分解细菌 固氮细菌固氮细菌 硝化细菌硝化细菌 亚硝化细菌亚硝化细菌 硫化细菌硫化细菌 氨化细菌氨化细菌 在土壤碳、氮、磷、硫循环中担当重要在土壤碳、氮、磷、硫循环中担当重要 的角色的角色。细菌菌落根瘤放线菌也是原核微生物，菌丝比真菌细，菌丝断

21、裂为孢子放线菌也是原核微生物，菌丝比真菌细，菌丝断裂为孢子 每克土壤中的细胞数在每克土壤中的细胞数在10104 410106 6变动。变动。链霉菌属，占链霉菌属，占70%70%90%90%；其次为诺卡氏菌属占；其次为诺卡氏菌属占10%10%30%30%；小单胞菌属占第三位，只有小单胞菌属占第三位，只有1%1%15%15%。它们的大部分均属。它们的大部分均属好氧腐生菌。好氧腐生菌。产生抗生素，对其他有害菌能起拮抗作用。产生抗生素，对其他有害菌能起拮抗作用。高温型的放线菌在堆肥中对其养分转化起着重要作用。高温型的放线菌在堆肥中对其养分转化起着重要作用。3、放线菌、放线菌4 4、蓝细菌（、蓝细菌（C

22、yanobacteriumCyanobacterium）光合微生物，行光能无机营养，过去称为蓝（绿）光合微生物，行光能无机营养，过去称为蓝（绿）藻。藻。由于原核特征现改称为蓝细菌，与真核藻类区分开由于原核特征现改称为蓝细菌，与真核藻类区分开 来。来。5 5、粘细菌、粘细菌 在施有机肥料的土壤中常见。在施有机肥料的土壤中常见。粘细菌是已知的的最高级的原核生物，具备形成子实粘细菌是已知的的最高级的原核生物，具备形成子实 体和粘孢子的形态发生过程。体和粘孢子的形态发生过程。具有很强的抗逆性。具有很强的抗逆性。（二）真核微生物（二）真核微生物1、土壤真菌、土壤真菌有有170个属，个属，690多个种，多

23、个种，分三个类群分三个类群 A、酵母菌酵母菌 土壤中很少土壤中很少B、霉菌霉菌 土壤中最多土壤中最多C、伞菌伞菌土壤生物二、土壤微生物种群的多样性二、土壤微生物种群的多样性青青 霉霉 属（属（PenicilliumPenicillium）曲曲 霉霉 属（属（AspergillusAspergillus）镰刀菌属（镰刀菌属（FusariumFusarium ）木木 霉霉 属（属（TrichodermaTrichoderma）毛毛 霉霉 属（属（MucorMucor ）根根 霉霉 属属(RhizopuRhizopu )土壤真菌土壤真菌 对土壤通气性非常敏感，对土壤通气性非常敏感，霉菌在酸性土壤中能

24、生活，在酸性土壤中具有明显的霉菌在酸性土壤中能生活，在酸性土壤中具有明显的 优势。优势。霉菌多数分布在有机质丰富，通气好的表层土壤中，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。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，每克土壤中有霉菌的数量在正常情况下，每克土壤中有0.1-1百万百万 个，相当于每平方米个，相当于每平方米100-1000亿个，其生物量可达每英亿个，其生物量可达每英 亩亩500-5000磅。磅。霉菌是土壤中异养型微生物的重要部分。霉菌是土壤中异养型微生物的重要部分。土壤生物霉菌霉菌 土壤生物真菌在土

25、壤中的作用真菌在土壤中的作用 是土壤有机质的主要降解者是土壤有机质的主要降解者 某些真菌和植物的根系产生菌根某些真菌和植物的根系产生菌根 促进土壤结构的形成，菌丝的穿插促进土壤结构的形成，菌丝的穿插对于促进土壤的凝聚有重要的作用对于促进土壤的凝聚有重要的作用真真菌菌菌菌落落真真菌菌孢孢子子 2、藻类 藻类为单细胞或多细胞的真核原生生物。藻类为单细胞或多细胞的真核原生生物。土壤藻类主要由土壤藻类主要由硅藻硅藻、绿藻绿藻和和黄藻黄藻组成。组成。肥肥沃沃土土壤壤，藻藻类类生生长长旺旺盛盛，土土表表常常出出现现黄黄褐褐色色或或黄黄绿绿色色的的薄薄藻藻层层，硅硅藻藻多多则则是是土土壤壤营营养丰富的证明。

26、养丰富的证明。土壤生物 地衣是真菌和藻类形成的地衣是真菌和藻类形成的 不可分离的共生体。不可分离的共生体。地衣在土壤发生的早期起地衣在土壤发生的早期起 重要作用重要作用 3 3、地衣（、地衣（LichensLichens）土壤生物（三）非细胞型生物即分子生物三）非细胞型生物即分子生物病毒病毒 病毒是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒只有一种核酸病毒只有一种核酸 病毒是一种活细胞内的寄生物，凡有生物病毒是一种活细胞内的寄生物，凡有生物生存之处，都有其相应的病毒存在。生存之处，都有其相应的病毒存在。病毒在控制杂草及有害昆虫的生物防治方病毒在控制杂草及有害昆虫的生

27、物防治方面已显示出良好的应用前景。面已显示出良好的应用前景。土壤生物第二节第二节 影响土壤微生物活性的环境因素影响土壤微生物活性的环境因素一、一、温度温度土壤生物二、二、水分水分及其有效性及其有效性 只只有有少少数数微微生生物物能能在在较较高高渗渗透透压压溶溶液液中中生生长长发发育育，这这些些微微生生物物称称为为嗜嗜渗渗菌菌（OsmophilesOsmophiles）或或嗜嗜盐盐菌菌(halophileshalophiles)，极极端端嗜嗜盐盐菌菌(extremeextreme halophileshalophiles)甚甚至至能能在在15%15%30%30%盐浓度时生活。盐浓度时生活。一一般

28、般在在土土壤壤含含水水量量为为田田间间持持水水量量的的50-80%50-80%之间较好。之间较好。土壤生物三、三、pHpH 大多数细菌、藻类和原生动物的大多数细菌、藻类和原生动物的最最适宜的适宜的pHpH值为值为6.56.57.57.5，在，在pH4.0pH4.010.010.0也可以生长。也可以生长。放线菌放线菌一般在微碱性即一般在微碱性即pH7.5pH7.58.08.0最适最适宜宜，酵母菌和霉菌酵母菌和霉菌则适宜于则适宜于pH5.0pH5.06.06.0的的酸酸性环境性环境,而生存范围可在而生存范围可在pH5.0pH5.09.09.0之间。之间。土壤生物四、四、氧气氧气和和EhEh值值 好

29、氧性微生物需要在有氧气或氧好氧性微生物需要在有氧气或氧化还原电位高，化还原电位高，EhEh值为值为100100mvmv以上的以上的条件下生长条件下生长,最适最适EhEh值为值为300300400400mvmv。厌氧性微生物必须在缺氧或氧化厌氧性微生物必须在缺氧或氧化还原电位还原电位EhEh值值100100mvmv以下的条件下生以下的条件下生长。长。土壤生物五、五、生物因素生物因素 土壤中微生物按照来源不同，可分为两种类型土壤中微生物按照来源不同，可分为两种类型 土居性土居性(土生土长的土生土长的)客居性客居性(外来的外来的)土居性土居性微生物本身也存在互生、共生、拮抗现象微生物本身也存在互生、

30、共生、拮抗现象，它，它们间的互为生存、互相制约使土壤微生物多样性，如后生们间的互为生存、互相制约使土壤微生物多样性，如后生动物破碎枯枝落叶，为原生动物提供食料，为微生物进行动物破碎枯枝落叶，为原生动物提供食料，为微生物进行分解创造了条件分解创造了条件土壤生物土壤生物（一）（一）土壤耕作土壤耕作 个个案案：Doran(1980)Doran(1980)在在美美国国内内布布拉拉斯斯加加州州研研究究了了免免耕耕土土壤壤和和常常规规耕耕土土壤壤中中两两种种土土壤壤层层中中的的微微生生物物数数量量的的比比值发现免耕土壤的好氧菌和硝化细菌数量明显减少。值发现免耕土壤的好氧菌和硝化细菌数量明显减少。六、土壤六

31、、土壤管理管理措施措施（二）（二）杀生剂和其他化学制剂杀生剂和其他化学制剂杀菌剂、熏蒸剂及其杀伤力强的化学剂可造成土壤微生杀菌剂、熏蒸剂及其杀伤力强的化学剂可造成土壤微生物区系的破坏，应禁用或慎用。物区系的破坏，应禁用或慎用。黑钙土黑钙土 棕壤棕壤 灰壤灰壤 水稻土水稻土 砖红壤砖红壤第三节第三节 土壤微生物区系土壤微生物区系的发生和分类的发生和分类一、一、不同类型土壤中微生物的数量和分布不同类型土壤中微生物的数量和分布图图3 32 2 土壤团聚体中的细菌微菌落土壤团聚体中的细菌微菌落（a a）示微菌落和矿物质颗粒等示微菌落和矿物质颗粒等 （b b）示团聚体的微孔与结构示团聚体的微孔与结构(引

32、自引自Atlas,1987)Atlas,1987)土壤生物 各种团聚体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。二、微生物与植物的关系二、微生物与植物的关系（一）根圈（际）微生物（一）根圈（际）微生物 根根圈圈（rhizosphererhizosphere）或或根根际际，泛泛指指植植物物根根系系及及其其影响所及的范围。影响所及的范围。根圈微生物与植物的关系更加密切。根圈微生物与植物的关系更加密切。根根/土比值（土比值（R/SR/S）：）：即根圈土壤微生物与邻近的即根圈土壤微生物与邻近的 非根圈土壤微生物数量之比。非根圈土壤微生物数量之比。根土比一般在根土比一般在

33、50502020之之 间。间。实行作物轮作，改变根圈微生物种群，有减轻或实行作物轮作，改变根圈微生物种群，有减轻或 消除病害的作用消除病害的作用,消除土壤疾病。消除土壤疾病。土壤生物（二）菌根（二）菌根真菌的菌丝侵入植物真菌的菌丝侵入植物根部后，和植物根组根部后，和植物根组织生活在一起，称为织生活在一起，称为菌根。菌根。其真菌称为其真菌称为菌根真菌菌根真菌菌根又分为两类菌根又分为两类 外生菌根外生菌根-菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩展，并不侵入根细胞内部，这种菌根称为展，并不侵入根细胞内部，这种菌根称为外生菌根外生菌根。外生菌根对寄主植物的作用有：外生菌根

34、对寄主植物的作用有：扩扩大大寄寄主主植植物物根根的的吸吸收收面面。菌菌根根真真菌菌能能产产生生生生长长刺刺激激素素，促促进进植植物生长。物生长。防防御御林林木木根根部部病病害害，起起机机械械屏屏障障，防防御御病病菌菌侵侵袭袭。产产生生抑抑制制病病菌菌的抑菌物质和抗生素类物质。的抑菌物质和抗生素类物质。土壤生物 菌丝侵入根细胞内部，主要发生在许多未受外菌丝侵入根细胞内部，主要发生在许多未受外生菌根感染的种子植物以及热带林树种的根上，生菌根感染的种子植物以及热带林树种的根上，如玉米、洋葱、红三叶草、草莓及一些灌木和乔如玉米、洋葱、红三叶草、草莓及一些灌木和乔木包括枫树、黄白杨苏百合、红木和苹果树。

35、木包括枫树、黄白杨苏百合、红木和苹果树。内生菌根内生菌根-VA菌根是内生菌根的主要类型，主菌根是内生菌根的主要类型，主要由真菌中的内囊霉科侵染，形成泡囊要由真菌中的内囊霉科侵染，形成泡囊从枝菌从枝菌根根(Vesicular-Arbuscular Mycorrihiza,VAM)。内生菌根土壤生物VAM菌根根内丛枝丛枝菌根丛枝菌根菌丝桥菌丝桥物质交换物质交换（三）（三）共生固氮共生固氮（四）（四）联合固氮联合固氮土壤生物第四节 土壤生物活性及微生态平衡 一、土壤酶一、土壤酶（一）（一）在土壤中已发现在土壤中已发现50506060种酶，比较重要的酶：种酶，比较重要的酶：氧化还原酶、转化酶和水解酶氧

36、化还原酶、转化酶和水解酶。（二）（二）酶在土壤中存在状态及特性酶在土壤中存在状态及特性 土壤酶较少游离在土壤溶液中，土壤酶较少游离在土壤溶液中，主要是吸附在土壤主要是吸附在土壤 有机和矿质胶体上，并以复合物状态存在有机和矿质胶体上，并以复合物状态存在。（三）（三）环境条件对土壤酶活性的影响环境条件对土壤酶活性的影响土壤生物（一）（一）植物激素植物激素（二）（二）植物毒素植物毒素（三）（三）维生素和氨基酸维生素和氨基酸（四）（四）多糖多糖二、生物活性物质二、生物活性物质土壤生物三、土壤的微生态平衡三、土壤的微生态平衡土壤生物1、土壤微生物之间的竞争、土壤微生物之间的竞争A、对养分的竞争对养分的竞

37、争 B、抗生素的产生抗生素的产生 C.对氧气的竞争对氧气的竞争 2、土壤条件对土壤微生物群落的制约、土壤条件对土壤微生物群落的制约 3、转基因产品对土壤微生态平衡的影响、转基因产品对土壤微生态平衡的影响土壤生物对土壤肥力的影响：土壤生物对土壤肥力的影响：有机物质的分解和合成有机物质的分解和合成 有效养分含量有效养分含量 土壤物理结构土壤物理结构 作物生长发育作物生长发育土壤生物 参考文献参考文献.李阜棣，李阜棣，19961996，土壤微生物学，土壤微生物学,北京北京:中国农业出版社中国农业出版社陈文新，陈文新，19901990，土壤和环境微生物学，土壤和环境微生物学,北京北京:北京农业北京农业

38、 大学出版社大学出版社.E.A.PAUL and F.E.CLARK;1996E.A.PAUL and F.E.CLARK;1996，Soil Soil Microbiology Microbiology and and Biochemistry Biochemistry(second(second edition).Academic Pressedition).Academic Press.E.A.PAUL and F.E.CLARK:1989E.A.PAUL and F.E.CLARK:1989，Soil Soil Microbiology Microbiology and and Bio

39、chemistry.Biochemistry.Academic Academic PressPress土壤生物本章小结本章小结 了解土壤生态系统的基本特征和地位了解土壤生态系统的基本特征和地位 重点了解土壤中的常见的生物的基本特性；联系重点了解土壤中的常见的生物的基本特性；联系 实际经验，认识土壤生物对农业生产的重要性。实际经验，认识土壤生物对农业生产的重要性。了解土壤生物在土壤中的分布及其生物活性。重了解土壤生物在土壤中的分布及其生物活性。重 点掌握一些核心概念。点掌握一些核心概念。正确认识土壤微生态平衡的含义、内容和意义。正确认识土壤微生态平衡的含义、内容和意义。土壤生物 复习题复习题一、

40、名词一、名词土壤生态系统土壤生态系统 土壤微生物土壤微生物 菌根菌根 根圈根圈R/S比比 共生固氮共生固氮 联合固氮联合固氮 土壤酶土壤酶 二、思考题二、思考题 1、土壤生态系统的特点是什么？土壤生态系统的特点是什么？2、土壤中主要有哪些生物？请举例说明。土壤中主要有哪些生物？请举例说明。3、蚯蚓对土壤肥力有何影响？蚯蚓对土壤肥力有何影响？4、微生物在土壤肥力上的重要性是什么？微生物在土壤肥力上的重要性是什么？课堂测验（CHP03)1.土壤生态系统中，生产者很少而分解者很多（）2.大水漫灌会造成土壤生物种群结构的变化（）3.霉菌属于真核生物而放线菌属于原核生物（）4.真菌适宜在碱性条件下生长而放线菌适宜在酸性环境（）5.根际的微生物数量比非根际多（）6.根瘤是一特殊的菌根（）7.酸性土壤中的蚯蚓数量较中性钙质土壤中少（）8.真菌和放线菌都产生抗生素（）9.泡菜发霉则不易变酸，反之亦然（）10.外生菌根长在根表以外，他们是寄生生物（）