土壤学课程土壤生物教程文件.ppt

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1、第三章第三章土土 壤壤 生生 物物第一页，共45页。v 土壤生物多样性土壤生物多样性v 影响影响(yngxing)(yngxing)土壤微生物活性的环境因土壤微生物活性的环境因素素 v 土壤微生物区系的发生与分布土壤微生物区系的发生与分布v 土壤生物活性与表征土壤生物活性与表征内内 容容 提提 要要第二页，共45页。第一节第一节 土土 壤壤 生生 物物 多多 样样 性性第三页，共45页。1 1 土壤生物（土壤生物（土壤生物（土壤生物（soil organisms,soil biotasoil organisms,soil biota）分类）分类）分类）分类(fn li)(fn li)土壤动物（

2、土壤动物（soil animals,soil fauna）土壤微生物土壤微生物(soil microorganisms)植物植物(zhw)根系根系(plant roots)v土壤生物类型的多样性土壤生物类型的多样性v土壤微生物种群的多样性土壤微生物种群的多样性v土壤微生物营养土壤微生物营养(yngyng)类型的多样类型的多样性性v土壤微生物呼吸类型的多样性土壤微生物呼吸类型的多样性第四页，共45页。土壤生物主要类型土壤生物主要类型1、细菌、细菌 2、原生动物、原生动物 3、小线虫、小线虫 4、藻类、藻类 5、病毒、病毒 6、真菌、真菌 7、线虫线虫 8、蠼螋、蠼螋 9、木虱、木虱 10、螨、螨

3、 11、蜈蚣、蜈蚣 12、马陆、马陆 13、蜘蛛、蜘蛛 14、15、弹尾目昆虫、弹尾目昆虫 16、蟋蟀、蟋蟀 17、昆虫的幼虫、昆虫的幼虫 18、蜗牛、蜗牛 19、蛞蝓蛞蝓(kuy)20、蚯蚓、蚯蚓 21、地鼠类、地鼠类第五页，共45页。土壤动物：长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动土壤动物：长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动物。它们直接物。它们直接(zhji)(zhji)或间接地参与土壤中物质和能量的转化，是土壤生或间接地参与土壤中物质和能量的转化，是土壤生态系统中不可分割的组成部分。态系统中不可分割的组成部分。作用作用(zuyng)(zuyng)1 1、破

4、碎土壤中的生物、破碎土壤中的生物(shngw)(shngw)残体，为微生物残体，为微生物(shngw)(shngw)活动活动和有机物质进一步分解创造条件和有机物质进一步分解创造条件2 2、改变土壤的物理、化学以及生物学性质，对土壤形成及、改变土壤的物理、化学以及生物学性质，对土壤形成及土壤肥力发展起着重要作用土壤肥力发展起着重要作用2 土壤动物土壤动物第六页，共45页。系统分类系统分类 按体型大小按体型大小(dxio)(dxio)分类分类小型土壤动物小型土壤动物(dngw)(dngw)，体长在，体长在0.20.2毫米以下毫米以下 中型土壤中型土壤(trng)(trng)动物，体长动物，体长0.

5、2-20.2-2毫米毫米 大型土壤动物，体长大型土壤动物，体长2-202-20毫米毫米 巨型土壤动物，体长大于巨型土壤动物，体长大于2020毫米毫米 按食性分类按食性分类按土壤中生活时期按土壤中生活时期2.1 土壤动物的分类土壤动物的分类分为植食性、菌食性、尸食性、粪食性、杂食性和寄分为植食性、菌食性、尸食性、粪食性、杂食性和寄生性土壤动物等。生性土壤动物等。分为全期土壤动物，周期土壤动物，部分土壤动物分为全期土壤动物，周期土壤动物，部分土壤动物等。等。第七页，共45页。原生动物：生活于土壤和苔藓中的真核单细胞动物。原生动物：生活于土壤和苔藓中的真核单细胞动物。A A、单细胞，结构、单细胞，结

6、构(jigu)(jigu)简单，数量大，分布广简单，数量大，分布广 B B、既可有性生殖，也可无性生殖在一定、既可有性生殖，也可无性生殖在一定 件下可形成孢囊件下可形成孢囊 C C、个体较小，不同土壤中种类不同，但一般均为表层较多。、个体较小，不同土壤中种类不同，但一般均为表层较多。变形虫类（靠假足移动）变形虫类（靠假足移动）1 纤毛虫类（靠纤毛移动）纤毛虫类（靠纤毛移动）3 鞭毛虫类（靠鞭毛移动）鞭毛虫类（靠鞭毛移动）2 1232.2 重要重要(zhngyo)的土壤动物介绍的土壤动物介绍第八页，共45页。土壤线虫：线虫属线形动物门的线虫纲，是一种体形细长土壤线虫：线虫属线形动物门的线虫纲，是

7、一种体形细长(x chn)(x chn)（1 1毫米左右）毫米左右）的白色或半透明无节动物。线虫一般喜湿，主要分布在有机质丰富的潮湿土层及植的白色或半透明无节动物。线虫一般喜湿，主要分布在有机质丰富的潮湿土层及植物根系周围。物根系周围。线虫线虫(xin chn)可分为腐生型线虫可分为腐生型线虫(xin chn)和寄生型线虫和寄生型线虫(xin chn)后生动物：主要是土居性的多细胞动物：后生动物：主要是土居性的多细胞动物：线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛(zh zh)和昆虫和昆虫

8、第九页，共45页。作用：蚯蚓通过大量作用：蚯蚓通过大量(dling)取食与排泄活动富集取食与排泄活动富集养分，促进土壤团粒结构的形养分，促进土壤团粒结构的形成，并通过掘穴、穿行改善土成，并通过掘穴、穿行改善土壤的通透性，提高土壤肥力。壤的通透性，提高土壤肥力。因此，土壤中蚯蚓的数量因此，土壤中蚯蚓的数量是衡量土壤肥力的重要指标。是衡量土壤肥力的重要指标。蚯蚓：土壤蚯蚓属环节动物蚯蚓：土壤蚯蚓属环节动物(hunji(hunji dngw)dngw)门的寡毛纲，是被研究最早（自门的寡毛纲，是被研究最早（自18401840年达尔文起）和最多的土壤动物。年达尔文起）和最多的土壤动物。大约有大约有200

9、200余种。在肥沃的草地土壤中每余种。在肥沃的草地土壤中每平方米可达平方米可达500500条。在一般耕地中，每平条。在一般耕地中，每平方米有方米有30-30030-300条。条。蚯蚓喜欢潮湿、肥沃、钙质丰蚯蚓喜欢潮湿、肥沃、钙质丰富的土壤富的土壤第十页，共45页。弹尾：弹尾（又名跳虫）和螨目分属节肢动物门的昆虫纲和弹尾：弹尾（又名跳虫）和螨目分属节肢动物门的昆虫纲和蛛形纲，是土壤蛛形纲，是土壤(trng)(trng)中数量最多的节肢动物（分别占土壤中数量最多的节肢动物（分别占土壤(trng)(trng)动物总数的动物总数的54.9%54.9%和和28%28%），它们是我国森林土壤），它们是我国

10、森林土壤(trng)(trng)中中中型动物的主要优势类群。中型动物的主要优势类群。跳虫跳虫(tio chn)(tio chn)主要生活于主要生活于土壤表层，绝大多数跳虫土壤表层，绝大多数跳虫(tio(tio chn)chn)以取食花粉、真菌、细菌以取食花粉、真菌、细菌为主，少数可危害甘蔗、烟草和为主，少数可危害甘蔗、烟草和蘑菇。蘑菇。第十一页，共45页。甲螨甲螨 螨目的螨目的(md)主要代表是甲螨（占土壤螨类的主要代表是甲螨（占土壤螨类的62%94%），主），主要分布在表土层中。大多数甲螨取食真菌、藻类和已分解的植物残要分布在表土层中。大多数甲螨取食真菌、藻类和已分解的植物残体，在控制微生物

11、数量及促进有机质分解过程中起着重要作用。体，在控制微生物数量及促进有机质分解过程中起着重要作用。第十二页，共45页。生态环境生态环境(shn ti hun jn)(shn ti hun jn)土壤土壤(trng)(trng)动物动物 生态环境与土壤生态环境与土壤(trng)动物的关系：动物的关系：1.生态环境对土壤生态环境对土壤(trng)动物的影响动物的影响 土壤土壤(trng)动物群落结构随环境因素和时间变化呈明显时空变动物群落结构随环境因素和时间变化呈明显时空变化。化。2.土壤土壤(trng)动物对环境的指示作用动物对环境的指示作用 土壤土壤(trng)动物的数量和群落结构的变异能指示生

12、态系统的变动物的数量和群落结构的变异能指示生态系统的变化。化。2.3 土壤动物与生态环境的关系土壤动物与生态环境的关系第十三页，共45页。土壤微生物：指生活在土壤中借用土壤微生物：指生活在土壤中借用(jiyng)光学显微镜光学显微镜才能看到的微小生物。才能看到的微小生物。1324图图1：古细菌（产甲烷菌）：古细菌（产甲烷菌）图图2：细菌（金黄色葡萄球菌）：细菌（金黄色葡萄球菌）图图3：真菌（青霉菌：真菌（青霉菌(mjn)）图图4：病毒（：病毒（T4噬菌体）噬菌体）3 土壤土壤(trng)微微生物生物第十四页，共45页。土壤土壤(trng)微生物主要作用微生物主要作用v 调节植物生长的养分循环；

13、调节植物生长的养分循环；v 产生并消耗各种气体，影响全球气候的变化；产生并消耗各种气体，影响全球气候的变化；v 分解有机分解有机(yuj)废弃物，废弃物，v 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。v 病原微生物。病原微生物。土壤土壤(trng)(trng)微生物参与土壤微生物参与土壤(trng)(trng)有机有机质分解，腐殖质合成，养分转化和推动土壤质分解，腐殖质合成，养分转化和推动土壤(trng)(trng)的发育和形成。的发育和形成。第十五页，共45页。土壤微生物类群庞大，根据系统分类分为土壤微生物类群庞大，根据系统分类分为(fn wi)三大类三大类型：型：原核原核(y

14、un h)微生物微生物真核微生物真核微生物非细胞非细胞(xbo)型生物病毒型生物病毒土壤微生物种群的多样性土壤微生物种群的多样性土壤微生物种群的多样性土壤微生物种群的多样性土土壤壤微微生生物物种种群群分分类类3.1土壤微生物的多样性（分类）土壤微生物的多样性（分类）古细菌，细菌，放线菌，蓝细菌，粘古细菌，细菌，放线菌，蓝细菌，粘细菌细菌真菌，藻类，地衣真菌，藻类，地衣第十六页，共45页。根据微生物对营养和能源的要求根据微生物对营养和能源的要求(yoqi)，一般可将其，一般可将其分为四大类型：分为四大类型：化能有机化能有机(yuj)营养型营养型化能无机化能无机(wj)营养型营养型光能有机营养型光

15、能有机营养型光能无机营养型光能无机营养型又称又称化能异养型化能异养型又称又称化能自养型化能自养型又称又称光能异养型光能异养型又称又称光能自养型光能自养型土土壤壤微微生生物物的的营营养养类类型型土壤微生物营养类型的多样性土壤微生物营养类型的多样性土壤微生物营养类型的多样性土壤微生物营养类型的多样性第十七页，共45页。根据土壤微生物对氧气根据土壤微生物对氧气(yngq)要求的不同，可分为：要求的不同，可分为：好氧微生物好氧微生物 在有氧环境在有氧环境(hunjng)中生长，以氧分子为中生长，以氧分子为呼吸基质氧化时的最终电子受体呼吸基质氧化时的最终电子受体 兼性微生物兼性微生物 在有氧和无氧环境在

16、有氧和无氧环境(hunjng)中均能中均能进行呼吸的土壤微生物进行呼吸的土壤微生物 厌氧微生物厌氧微生物 在在嫌气条件嫌气条件下进行无氧呼吸，以无机氧下进行无氧呼吸，以无机氧化物（化物（NO3-、SO42-、CO2）作为最终电子）作为最终电子受体，通过脱氧酶将氢传递给其它的有机受体，通过脱氧酶将氢传递给其它的有机或无机化合物，并使之还原或无机化合物，并使之还原 土土壤壤微微生生物物的的呼呼吸吸类类型型土壤微生物呼吸类型的多样性土壤微生物呼吸类型的多样性土壤微生物呼吸类型的多样性土壤微生物呼吸类型的多样性第十八页，共45页。土壤细菌土壤细菌(xjn)(xjn)是一类单细胞、无完整细胞核的生物。它

17、占土是一类单细胞、无完整细胞核的生物。它占土壤微生物总数的壤微生物总数的70%90%70%90%。细菌细菌(xjn)(xjn)的基本形态有：球状、杆状和螺旋状的基本形态有：球状、杆状和螺旋状3.2 土壤土壤(trng)细菌细菌特性特性 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(4-5um)，接近于土壤粘粒的大，接近于土壤粘粒的大小。小。D、以杆菌、以杆菌(gnjn)占优势占优势 E、数量大，每克有几亿到、数量大，每克有几亿到30亿个亿个 10g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第十九页，共45页。土壤土壤(trng)(trng

18、)中重要的细菌生理群：中重要的细菌生理群：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 在土壤在土壤(trng)(trng)碳、氮、磷、硫循环中担当重要碳、氮、磷、硫循环中担当重要 的角色。的角色。纤维分解纤维分解(fnji)(fnji)细菌细菌好气好气(ho q)(ho q)纤维分纤维分解细菌解细菌嫌气纤维分解细菌嫌气纤维分解细菌 生态习性：生态习性：纤维分解细菌适宜中性至微碱性环境，在酸性土壤中纤维分解细菌适宜中性至微碱性环境，在酸性土壤中纤维素分解菌活性明显减弱纤维素分解菌活性明显减弱；纤维分解细菌的活动也受到分解

19、物料纤维分解细菌的活动也受到分解物料C/NC/N的影的影响。响。第二十页，共45页。自生固氮细菌自生固氮细菌共生固氮细菌共生固氮细菌指独自生活时能将分子态氮还原成指独自生活时能将分子态氮还原成氨，并营养自给的细菌类群。主要有氨，并营养自给的细菌类群。主要有好气性好气性、嫌气性嫌气性和和兼性兼性三种。三种。两种生物相互依存生活在一起两种生物相互依存生活在一起时，由固氮微生物进行固氮的作用。时，由固氮微生物进行固氮的作用。根瘤菌根瘤菌与豆科植物的共生固氮作用最为重要。与豆科植物的共生固氮作用最为重要。固固氮氮细细菌菌第二十一页，共45页。氨化细菌氨化细菌(xjn)(xjn)微生物分解含氮有机化合物

20、释放微生物分解含氮有机化合物释放(shfng)氨的过程称为氨化过氨的过程称为氨化过程。程。含氮有机含氮有机(yuj)化合物化合物多肽、氨基酸等简单多肽、氨基酸等简单含氮化合物含氮化合物NH3 生态习性：生态习性：最适土壤含水量最适土壤含水量为田间持水量的为田间持水量的50%75%；最适温度最适温度为为2535；适宜适宜pH为中性环境。为中性环境。物料物料C/NC/N比对氨化细菌活动强度和氨化过程的影响比对氨化细菌活动强度和氨化过程的影响第二十二页，共45页。硝化细菌硝化细菌微生物氧化微生物氧化(ynghu)氨为硝酸并从中获得能量的过程称为硝化氨为硝酸并从中获得能量的过程称为硝化过程。过程。NH

21、3亚硝酸亚硝酸亚硝酸细菌亚硝酸细菌(xjn)硝酸硝酸(xio sun)硝酸细菌硝酸细菌 生态习性：生态习性：属化能无机营养型，适宜在属化能无机营养型，适宜在pH6.68.8或更高的范围内或更高的范围内生活；好气性细菌；最适温度为生活；好气性细菌；最适温度为30。参与硝化过程的土壤参与硝化过程的土壤微生物为微生物为硝化细菌硝化细菌第二十三页，共45页。反硝化细菌反硝化细菌 微生物将硝酸盐还原为还原态含氮化合物或分子微生物将硝酸盐还原为还原态含氮化合物或分子(fnz)态态氮的过程称反硝化过程。氮的过程称反硝化过程。生态(shngti)习性：最适pH值为68；最适温度为25。由微生物推动由微生物推动

22、(tu dng)的的氮素循环氮素循环第二十四页，共45页。3.3 土壤土壤(trng)放放线菌线菌 土壤放线菌：是指生活于土壤中呈丝状单细胞、革兰氏阳土壤放线菌：是指生活于土壤中呈丝状单细胞、革兰氏阳性性(yngxng)的原核微生物。的原核微生物。在自然界分布很广，绝大多数在自然界分布很广，绝大多数为腐生，少数寄生。产生种类为腐生，少数寄生。产生种类(zhngli)繁多的抗生素，据估计，繁多的抗生素，据估计，已发现的已发现的4000多种抗生素中，有多种抗生素中，有2/3是放线菌产生的，如链霉素、是放线菌产生的，如链霉素、庆大霉素、利福霉素等。庆大霉素、利福霉素等。重要的属有：链霉菌属，小单重要

23、的属有：链霉菌属，小单孢菌属和诺卡氏菌属等。孢菌属和诺卡氏菌属等。第二十五页，共45页。土壤真菌：是指生活在土壤中菌体多呈分枝丝状菌丝体，土壤真菌：是指生活在土壤中菌体多呈分枝丝状菌丝体，少数菌丝不发达或缺乏少数菌丝不发达或缺乏(quf)菌丝的具真正细胞核的一类微生菌丝的具真正细胞核的一类微生物。物。生态习性：适宜酸性；好气性(q xing)微生物；化能有机营养型。作用：是土壤中糖类、纤维类、果胶和木质素等含碳物质分解的 积极参与者。3.4 3.4 土壤土壤土壤土壤(trng)(trng)真菌真菌真菌真菌第二十六页，共45页。土壤藻类是指土壤中的一类单细胞或多细胞、含有各种色素土壤藻类是指土壤

24、中的一类单细胞或多细胞、含有各种色素的低等植物。主要的低等植物。主要(zhyo)由硅藻、绿藻和黄藻组成。由硅藻、绿藻和黄藻组成。3.5 土壤土壤(trng)藻类藻类肥沃土壤，藻类生长旺盛，土肥沃土壤，藻类生长旺盛，土表常出现表常出现(chxin)黄褐色或黄褐色或黄绿色的薄藻层，硅藻多则是黄绿色的薄藻层，硅藻多则是土壤营养丰富的证明。土壤营养丰富的证明。第二十七页，共45页。地衣是真菌和藻类形成的不可分离的共生体。地衣广泛分布在地衣是真菌和藻类形成的不可分离的共生体。地衣广泛分布在荒凉的岩石、土壤和其他物体荒凉的岩石、土壤和其他物体(wt)表面，地衣通常是裸露岩石和土表面，地衣通常是裸露岩石和土

25、壤母质的最早定居者。壤母质的最早定居者。3.6 地衣地衣(dy)地衣地衣(dy)一、壳状地衣一、壳状地衣(dy)二、叶状地衣二、叶状地衣(dy)三、枝状地衣三、枝状地衣(dy)第二十八页，共45页。3.7 病毒病毒(bngd)v 病毒是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒只有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一种核酸v 病毒是一种活细胞内的寄生物，凡有生物生存之处，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。都有其相应的病毒存在。v 病毒在控制杂草及有害昆虫的生物防治方面病毒在控制杂草及有害昆虫的生物防治方面(fngmin)已显示出良好的应用前景。已显示

26、出良好的应用前景。第二十九页，共45页。第二节第二节 影响影响(yngxing)土壤微生物活性的环境因素土壤微生物活性的环境因素 第三十页，共45页。1.土壤有机质土壤有机质 有有机机质质含含量量丰丰富富的的土土壤壤，微微生生物物数数量量就就多多，反反之之则则少。少。2.土壤水分及有效性土壤水分及有效性 水水分分是是微微生生物物生生存存的的基基本本因因素素。水水分分对对微微生生物物的的影影响响(yngxing)不不仅仅决决定定它它的的含含量量，更更重重要要决决定定水水的的有效性。有效性。3.土壤空气土壤空气 土土壤壤微微生生物物多多数数是是好好气气性性的的，所所以以土土壤壤通通气气良良好好，有

27、有充充足足氧氧气气供供应应时时，厌厌气气性性微微生生物物活活动动力力弱弱，甚甚至至会中毒死亡。会中毒死亡。第三十一页，共45页。5.5.土壤土壤土壤土壤ph ph 不不不不同同同同类类类类型型型型的的的的土土土土壤壤壤壤微微微微生生生生物物物物，对对对对土土土土壤壤壤壤反反反反应应应应有有有有不不不不同同同同的的的的要要要要求求求求，过过过过酸酸酸酸或或或或过过过过碱碱碱碱的的的的土土土土壤壤壤壤反反反反应应应应，超超超超出出出出了了了了其其其其适适适适应应应应范范范范围围围围，就就就就会会会会限限限限制制制制它它它它们的生命们的生命们的生命们的生命(shngmng)(shngmng)活动。活

28、动。活动。活动。6 6 土壤管理土壤管理土壤管理土壤管理 常常常常规规规规耕耕耕耕作作作作、减减减减耕耕耕耕、免免免免耕耕耕耕对对对对土土土土壤壤壤壤微微微微生生生生物物物物影影影影响响响响程程程程度度度度不不不不同同同同；大大大大田田田田施施施施用用用用的的的的除除除除草草草草剂剂剂剂和和和和叶叶叶叶面面面面杀杀杀杀虫虫虫虫剂剂剂剂的的的的剂剂剂剂量量量量很很很很少少少少会会会会使使使使土土土土壤壤壤壤达达达达到到到到足以直接伤害土壤微生物。足以直接伤害土壤微生物。足以直接伤害土壤微生物。足以直接伤害土壤微生物。4.土壤温度土壤温度 土壤微生物生活土壤微生物生活(shnghu)需要一定的温度

29、。如需要一定的温度。如果温度超出其能忍受的最低或最高限度时，微生物果温度超出其能忍受的最低或最高限度时，微生物就停止生长。就停止生长。第三十二页，共45页。第三节第三节 土壤土壤(trng)(trng)微生物区系的发生和微生物区系的发生和分布分布第三十三页，共45页。一一 不同类型土壤中微生物的数量不同类型土壤中微生物的数量(shling)和和分布分布我国不同土壤我国不同土壤(trng)微生物总数变化趋势：微生物总数变化趋势：黑钙土黑钙土棕壤棕壤(zn rn)灰壤灰壤水稻土水稻土砖红壤砖红壤土壤有机质含量与微生物数量关系十分密切，同一类型土壤中，土壤有机质含量与微生物数量关系十分密切，同一类型

30、土壤中，1g腐殖质腐殖质的菌数比的菌数比1g土壤土壤中的菌数高中的菌数高1-2个数量级。个数量级。不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大差异。布有很大差异。第三十四页，共45页。二土壤二土壤(trng)剖面中微生物的数量与剖面中微生物的数量与分布分布表土层微生物数量最多，随层次向下数量减少。表土层微生物数量最多，随层次向下数量减少。与不同层次土壤中的水分，养分，空气，温度，与不同层次土壤中的水分，养分，空气，温度，ph等因素及不同生物种群等因素及不同生物种群(zhn qn)特性有关。特性有关。第三十五页，共45页。高等植物的根是生长在地

31、下的营养器官，单株植物全部的根总称高等植物的根是生长在地下的营养器官，单株植物全部的根总称为为(chn wi)(chn wi)根系。根系。三三 微生物与植物微生物与植物(zhw)根系根系第三十六页，共45页。植物植物(zhw)根系通过根表细胞或组织脱落物、根系分根系通过根表细胞或组织脱落物、根系分泌物向土壤输送有机物质。泌物向土壤输送有机物质。这些有机物质这些有机物质一方面对土壤养分循环一方面对土壤养分循环(xnhun)、土壤腐殖质的、土壤腐殖质的积累和土壤结构的改良起着积累和土壤结构的改良起着重要作用；重要作用；另一方面作为微生物的另一方面作为微生物的营养物质，大大刺激了根系营养物质，大大刺

32、激了根系周围土壤微生物的生长，使周围土壤微生物的生长，使根周围土壤微生物数量明显根周围土壤微生物数量明显增加。增加。第三十七页，共45页。根际是指植物根际是指植物(zhw)(zhw)根系直接影响的土壤范围。通常把根际范围根系直接影响的土壤范围。通常把根际范围分成根际与根面二个区，受根系影响最为显著的区域是距活性根分成根际与根面二个区，受根系影响最为显著的区域是距活性根1212毫米的土壤和根表面及共其粘附的土壤（也称根面）。毫米的土壤和根表面及共其粘附的土壤（也称根面）。根际与根际效应根际与根际效应(xioyng)根际效应：由于植物根系的细胞组织脱落物和根系分泌物为根际效应：由于植物根系的细胞组

33、织脱落物和根系分泌物为根际微生物提供根际微生物提供(tgng)了丰富的营养和能量，因此，在植物根际的微生了丰富的营养和能量，因此，在植物根际的微生物数量和活性常高于根外土壤，这种现象称为根际效应。物数量和活性常高于根外土壤，这种现象称为根际效应。第三十八页，共45页。根际微生物：根际微生物是指植物根系直接根际微生物：根际微生物是指植物根系直接(zhji)影响影响范围内的土壤微生物。范围内的土壤微生物。数量数量(shling)：总的来说，根际微生物数量：总的来说，根际微生物数量(shling)多于根外多于根外类群类群(li qn)：由于受到根系的选择性影响，根际微生物种：由于受到根系的选择性影响

34、，根际微生物种 类通常要比根外少类通常要比根外少根际微生物根际微生物第三十九页，共45页。菌根：真菌的菌丝侵入菌根：真菌的菌丝侵入(qnr)植物根部后，和植物根组织生植物根部后，和植物根组织生活在一起，称为菌根。主要作用是固氮活在一起，称为菌根。主要作用是固氮。已发现有菌根的。已发现有菌根的植物有二千多种，其中木本植物数量最多。植物有二千多种，其中木本植物数量最多。外生菌根外生菌根内生菌根内生菌根内外生菌根内外生菌根菌根菌根菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩展菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩展(kuzhn)，并不侵入，并不侵入根细胞内部根细胞内部VA菌根是内生菌根的主要类型菌根是内生菌根的主

35、要类型(lixng)，主要由真菌中的，主要由真菌中的内囊霉科侵染，形成泡囊内囊霉科侵染，形成泡囊第四十页，共45页。第四节第四节 土壤生物活性及表征土壤生物活性及表征(bio zhn)(bio zhn)第四十一页，共45页。土壤酶是指在土壤中能催化土壤生物学反应土壤酶是指在土壤中能催化土壤生物学反应(fnyng)的一类蛋白质。的一类蛋白质。一一 土壤土壤(trng)酶酶存在状态存在状态胞内酶胞内酶 存在于土壤中微生物和动、植物的活细胞存在于土壤中微生物和动、植物的活细胞及其死亡细胞内的酶及其死亡细胞内的酶 胞外酶胞外酶 以游离态存在于土壤溶液中或与土壤有机、以游离态存在于土壤溶液中或与土壤有机

36、、矿质组分结合的脱离了活细胞和死亡细胞的酶矿质组分结合的脱离了活细胞和死亡细胞的酶 植物：根系分泌和植物残体进入，脲酶、多酚氧化酶、植物：根系分泌和植物残体进入，脲酶、多酚氧化酶、磷酸酶、蛋白酶、淀粉酶。磷酸酶、蛋白酶、淀粉酶。微生物：细胞分泌、细胞破裂微生物：细胞分泌、细胞破裂(pli)释放、死亡微释放、死亡微生物体内保留的酶。生物体内保留的酶。动物：动物的排泄物和分泌物。动物：动物的排泄物和分泌物。土壤酶来源土壤酶来源第四十二页，共45页。1 1 土壤土壤土壤土壤(trng)(trng)酶的种类与功能酶的种类与功能酶的种类与功能酶的种类与功能氧化氧化(ynghu)还还原酶类：原酶类：脱氢酶

37、脱氢酶葡萄糖氧化葡萄糖氧化(ynghu)酶酶过氧化过氧化(ynghu)氢酶氢酶过氧化过氧化(ynghu)物酶物酶硝酸盐还原酶硝酸盐还原酶水解酶类：水解酶类：芳基酯酶芳基酯酶磷酸酯酶磷酸酯酶纤维素酶纤维素酶转化酶转化酶脲酶脲酶转移转移(zhuny)酶类：酶类：葡聚糖蔗糖酶葡聚糖蔗糖酶果聚糖蔗糖酶果聚糖蔗糖酶氨基转移氨基转移(zhuny)酶酶裂解酶类：裂解酶类：天冬氨酸脱羧酶天冬氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶芳香族氨基酸脱羧酶芳香族氨基酸脱羧酶第四十三页，共45页。土壤酶活性是指土壤中胞外酶催化生物化学反应的能力。土壤酶活性是指土壤中胞外酶催化生物化学反应的能力。常以单位时间内单位土重的底物剩

38、余常以单位时间内单位土重的底物剩余(shngy)量或产物生量或产物生成量表示，是衡量土壤肥力的重要指标。成量表示，是衡量土壤肥力的重要指标。影响影响(yngxing)因素因素土壤土壤(trng)性质性质耕作管理措施耕作管理措施土壤质地土壤质地 土壤水分状况土壤水分状况土壤结构土壤结构土壤温度土壤温度土壤有机质含量土壤有机质含量施肥施肥 土壤灌溉土壤灌溉农药农药 2 土壤酶活性及其影响因素土壤酶活性及其影响因素第四十四页，共45页。二二 生物生物(shngw)活性物质活性物质1植物激素植物激素(j s)(phytohormone)2植物毒素植物毒素(phytotoxicant)3维生素和氨基酸维生素和氨基酸(vitamin and amino acid)4多糖多糖(polysaccharide)第四十五页，共45页。