土壤生态学 土壤生态系统的结构特点和功能类型课件
土壤生态系统的生态学特征与功能
土壤生态系统的生态学特征与功能土壤是支撑生态系统的基础,它不仅是植物生长的重要载体,
同时也是各种生物体生存、繁殖和生态过程发生的重要场所。因此,土壤生态系统是生态学研究的重要领域之一。本文将介绍土
壤生态系统的生态学特征和功能。
一、土壤生态系统的生态学特征
1.土壤是生态系统中的一种基础要素
生态系统是由生物体、环境和相互作用构成的系统,而土壤则
是这个系统的一个基础要素。它通过提供生物体支撑、提供养分、调节水分和温度等方面,对生态系统的整体运行发挥着重要作用。
2.土壤中的生物多样性丰富
土壤是一个生命体系,其中生活着各种微生物、动物和植物等。它们在土壤中相互作用,形成了复杂的生态网络,同时也为生态
系统提供了不同层次的生态功能。
3.土壤中的物质循环和能量流动
土壤中的物质循环和能量流动是生态系统运作的重要部分。不同生物体之间通过食物链的转化,让后代生物得以存活,同时还能将有机物质转化为无机物质,以供其他植物和微生物利用。
二、土壤生态系统的功能
1.提供生物物质生产和分解功能
土壤为生态系统中的植物提供了必要的营养物质和空间,同时也为微生物的生长和繁殖提供了生活环境。通过物质的生产和分解,土壤使植物能够生长、繁殖,进而在生态系统中起到重要的能量转移作用。
2.提供水分和养分调节功能
土壤能够调节水分的供应和分配,并将含有养分的水分供给植物进行生长。此外,土壤还能够吸附和释放氮、磷、钾等营养元素,将它们转化成植物可以利用的形式,供给植物进行生长。
3.维持和改善土地质量
土壤是土地生态系统的重要组成部分,通过地力的改善和保持,促进土地的持续利用和发展。
土壤生态系统的概念
土壤生态系统的概念
土壤生态系统是由土壤、其中的生物、植物以及环境之间相互作用而形成的一个复杂的生态系统。它包括了土壤中的有机质、水分、空气以及其中的微生物、动
物等生物群落。土壤生态系统是地球生态系统的重要组成部分,对维持生物多样性和生态平衡起着重要作用。
土壤生态系统PPT课件
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Fra Baidu bibliotek
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(三) 生态系统的功能
(三) 生态系统的功能
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生态系统的基本功能,就是单向的能量流动、 循环式的物质流动和信息的传递
• 生态系统的能量流:通过生态系统的能量单向流 动。林德曼(Lindeman)的百分之十率:后一营 养级上的生产量远小于前一级,其能量转化效率 大约为10%。
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(二)土壤的组成、结构
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--------图
• 1•土、壤矿中物的有质机组质成包括两大类:
• 2•①、土原土壤始中壤残的体粒矿及组物半质分(解无--的--机-表有物机)质源;于岩石的风化作用 。
• 3••②有、从生新机土起 矿形残源物壤成体来和的在质说次腐土地,生殖壤土矿质中壤物的中三转的个化矿部有物分两质。种包不括同了的岩途石径碎。屑、原
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第7章 土壤 生态系统
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第6章 土壤 生态系统
第一节 土壤 第二节 生态系统
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第一节 土壤
(一)土壤和土壤肥力 (二)土壤的组成、结构 (三)土壤的分类与分布
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(一)土壤和土壤肥力
• 土壤:地球陆地表面能够生长植物的疏松 表层
• 土壤肥力:指土壤为植物生长不断地供应 和协调养分、水分、空气和热量的能力
土壤生态学 土壤生态系统的结构特点和功能类型课件
• 土壤有机质储量多寡与土壤潜在肥力有关
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二、营养元素输移类型
• 1、高度开放的人工调节型:主要是农业生态类型,其生物产品的大部分均 移出田界外,只有落叶或部分根茬残留田面或土中。
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2、中度开放的人工调节类型
• 例如属森林生态系统中的毛竹林类型;草原生态类型
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3、弱开放人工调节型
• 营养元素循环受自然因素影响大。
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第三节 土壤生态系统养分运转与调节
• 土壤生态系统的构成中土库中营养元素储量及其有效性是影响系统生产力 的重要因素,土壤库中养分储量因母质与淋溶强度不同而异,含量丰缺与 供应强度直接影响生态系统的营养物质循环。
• 应根据我国不同地区的不同缺肥情况,分别给予适当补充与调 节。
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ห้องสมุดไป่ตู้
• 全国突然钾素在表层含量,全钾为17.7g/kg左右,速效钾为128.8mg/kg。
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二、营养元素输入输出比的调节
• 近半个世纪以来,我国作物产量在提高,耕地复种指数有增高 的趋势。
• 在农田生态系统生产潜力不断发挥的同时,土壤供肥能力增强, 土壤库中养分储量的不足与有效养分转化供应不力,从而导致 耕地中养分的输入输出失蘅,成为目前高产稳产的新的障碍因 素。
土壤生态学课件 第四章 农田土壤生态系统养分循环通则
二、养分循环的库与流
1、养分库:土壤生态系统中养分储存或固定的场所。主要有土壤库、植 物库与大气库 2、养分流或养分通道:养分库之间的营养元素的迁移途径。土壤养分在 库间进行循环流动,并通过物理、化学及生物过程与环境进行营养元素交 换。
3、土壤生态系统养分流的概况: (1)植物-土壤 土壤 植物 大气 植物 大气 土壤 植物:植物养分吸收; 土壤 :凋落物、残体、根系分泌物、种子、秧苗。 植物:植物固氮及植物对其他及对来自大气营养物质的吸收 大气:气体物质挥发,水分蒸腾、植物呼吸 土壤:微生物固氮、大气干湿沉降 大气:土壤中物质挥发及气化
二、调节土壤生态系统养分循环的措施
1、稳定库容,提高土壤养分的缓冲容量
– 必须合理调节有机无机肥的比例结构。 – 无机化肥能很快增加土壤中速效养分的含量,在作物需肥阀值内容易
产生良好效果,但高浓度易溶性养分的存在容易因为固定、汽化、渗 漏等因素而造成不必要的损失
– 而有机肥不但含有作物所需的养分,且能稳定库容,提高土壤养分的
(2)植物-大气
(3)大气-土壤
(4)土壤生态系统-环境 地表径流、地下水迁移引起的养分流失,湿引起水环境富营养化的主要原 因。 在人工土壤生态系统中,人为施肥灌溉等措施也是土壤生态系统的一个主 要来源。
第二节 稻田土壤生态系统中养分循环特点
一、养分输入:
– 以太湖地区两种耕作制度与两种施肥方式为例:
农业生态学10土壤ppt课件
• 菌根能够扩大根系吸收面,增加对 原根毛吸收范围外的元素(特别是 磷)的吸收能力。
Douglas-fir seedlings with and without mycorrhizae inoculation
• 大约有2000种木本和草本植物可以 形成菌根。
• 有些物种必须依赖菌根才能存活。
土壤的剖面结构
土地盐碱化、沼泽化
土壤盐碱化是指 土壤含盐量太高 (超过0.3%), 而使农作物低产 或不能生长。
土壤沼泽化:因 为地下水接近地 表或冻土层阻碍 水分下渗,造成陆 地发展成为沼泽。
土壤污染
镉米杀机
调查发现多地市场约10%的大米镉超标,中国在重金属污染大米前不设防
土壤污染:农药
土壤污染:化肥
土壤的形成过程
• 地球表面形成 1厘米厚的土壤,约需要 300 年或更长时间。
– 物理风化:岩石变成碎屑 – 化学风化:矿物分解,成为粘土风化壳 – 生物风化:新陈代谢、死亡降解
矿物质积累过程:母质 风化 原始土壤
有机质积累过程:植物吸收养分 腐殖质
有机质 肥力
养分循环过程:矿物质 植物吸收 生物残体
植被破坏引发泥石流
土壤养分的维持
• 如何维持土壤肥力是农业生产的基本问题之一
➢ 刀耕火种、游牧式休耕 ➢ 秸秆还田,绿肥有机肥 ➢ 间作轮作,休耕养息 ➢ 化肥?短期有效,不可持续
土壤的结构和组成ppt
• 1.2.2 土壤的质地
• 由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况称为土壤质地(或土壤 机械组成)。土壤质地分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作标准的。
• 土壤质地在一定程度上反映了土壤矿物组成和化学组成,同时土壤颗粒大小 和土壤的物理性质密切相关,并且影响土壤孔隙状况。因此对土壤水分、空 气、热量的运动和养分转化均有很大的影响。质地不同的土壤表现出不同的 性状,壤土兼有砂土和粘土的优点而克服了二者的缺点,是质地理想的土壤。
包权
人书友圈7.三端同步
• 由于土壤蓄水量大,可防止洪水发生。土壤植物又可防止风雨侵 蚀、水土流失或土壤沙漠化趋向,并兼有防风、消音等作用。
• 土壤对外来污染物有一定的自净能力,因为土壤具有极大比表面 和催化活性,兼以土壤中所含水、空气、微生物等都能使污染物 降解,从而将这些污染物的降解产物纳入天然循环轨道。
<返源自文库>
• 土壤是由固、液、气三相物质组成的疏松多孔体。固相物质包括矿物质、 有机质和土壤生物。在固相物质之间,为形状和大小不同的孔隙,孔隙
中存在水分和空气。土壤三相物质的比率因土壤种类而异,并且经常变 化。土壤中所含多量化学元素的丰度顺序如下:O>Si>Al>Fe=C=Ca >K>Na>Mg>Ti>N>S,这个次序与地壳组成大体一致,所不同的是 由于土壤中集结了大量生物体,因此C、N、S的含量相对较高。从环境 污染角度来看,土壤还是藏污纳垢之处,含有各种生物的残体、排泄物、
土壤学-国家级课程课件
研究土壤的理化性质,如质地、有机质含量、离子交换容量和土壤酸碱度。
3 土壤养分分析
了解土壤中主要营养元素的分析方法和解读土壤养分含量的标准。
土壤有机质
探究土壤有机质的来源、组成和功能。了解提高土壤有机质含量的方法。
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有机质来源
研究土壤有机质的来源,包括植物残骸、
有机质分解
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动物粪便和微生物代谢产物。
土壤微生物互作
研究不同微生物之间的相互 作用,如共生、竞争和降解 作用。
土壤生态系统功能
探讨土壤微生物在土壤质量、 养分循环和有机物分解中的 作用。
土壤保育与管理
研究土壤保育和可持续土壤管理的方法,以减少土壤侵蚀和退化。
土壤保育实践
介绍减少土壤侵蚀和退化的保护 措施,如覆盖植被、梯田和植物 根系。
探究土壤的物理、化学和生物性 质,如质地、颜色、pH值、养分 含量和微生物活动。
土壤的分类
学习土壤分类系统,了解不同土 壤类型的特点、分布和用途。
土壤水分管理
探讨土壤中的水分对植物生长和农业生产的重要性。了解土壤水分保持和调控的方法。
1 土壤保水
介绍提高土壤保水能力的 技术,如有机质添加、覆 盖层和节水灌溉。
可持续土壤管理
探索合理的农业管理实践,以最 大限度地保护和改善土壤资源。
土壤侵蚀控制
土壤 课件(26张PPT)
海南砖红壤 (腐殖质含量少,呈暗红棕色)
寒冷条件下,微生物分解作用缓慢,利于有机物积累; 高温条件下,微生物活动旺盛,全年都能分解有机质,使有机质含量减少。
(2)降水与土壤有机质
肥力较低的雨林土
肥力较高的黑土
热带雨林地区,高温多雨的气候,植被生长旺盛,养分主要储存在植物体内;微 生物活动活跃,枯枝落叶迅速被分解;降水多,淋溶作用强。导致土壤有机质含量少, 土壤贫瘠。
5.2土壤
学习目标
1.研读文本,准确描述植被、土壤类型及其特点,并能够说出土壤形成 的主要因素; 2.从热带雨林、山顶苔藓矮曲林入手,分析植被、土壤与自然环境的内 在联系; 3.从可持续发展的角度,阐释爱护植被、养护土壤在生产生活中的意义。
一、观察土壤
1.土壤概念:土壤是指陆地表层具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层,由矿
黑土
土壤有机质பைடு நூலகம்量高,肥 力高,土质疏松。
东北地区
黄土
土壤空隙大,土层深厚, 不利于保水保肥,较为贫瘠。
黄土高原与华北平原
红壤
土质比较粘重,有机质 少。
江南丘陵地区
紫色土
自然肥力高,富含各种盐类 和各种微量元素。
四川盆地
青色土(水稻土)
土壤中有机质含量高,较肥 沃,多呈青灰色。
南方地区
(2)质地 ①概念:土壤矿物质颗粒(石砾、沙粒、粉粒、黏粒等)在土壤中所占的相对比例,称 为土壤质地。
土壤的基本组成性质和分类实用PPT
• 硅氧四面体(SiO4)4-可自聚合,在水平方向上四面体通过共用底 部氧的方式在平面两维方向上无限延伸,排列成近似六边形蜂窝
状的四面体,即硅片n(Si4O10)4-
⑵ 铝片
铝片由铝氧八面体连接而成; 八面体结构由1个硅离子和6个氧离子组成,6个氧离子(氢氧离子)排 列成两层,每层都有3个氧离子排成三角形,但上层氧的位置与下层氧 交错排列,铝离子位于两层氧的中心孔穴内。其晶格具有八个面;
5)氧化物组
包括水化程度不等的各种铁、铝氧化物及硅的水化氧化物。有的是 结晶型的,如三水铝石、水铝石、针铁矿、褐铁矿等,也有不少非晶 质无定形物质,如不同水化度的SiO2·nH2O Fe2O3·3H2O Al2O3·nH2O MnO2·nH2O以及它们相互复合所形成的凝胶。 电荷的产生由质子化和表面羟基中H+的离解。
元素 Mn P S C N Cu Zn Co B Mo
地壳中 0.10 0.093 0.09 0.023 0.01 0.01 0.005 0.003 0.003 0.003
土壤中 0.085 0.08 0.085 2.0 0.1 0.002 0.005 0.0008 0.001 0.0003
2、 土壤矿物组成
(三) 土壤有机质的转化 碱性官能团 :胺(-NH2)、酰胺(-CONH2)
• 次生粘粒矿物(层状硅酸盐类、含水氧化物)是土壤矿物中最活
土壤生态学课件第五章农田生态系统中能流传递特点(分析“能量”文档)共10张PPT
• 生态系统是由一系列营养级组成的能量冗余系统,包括营养级内的能量冗余和营养级 间的能量冗余。
第二节 农业土壤生态系统的能量流动特点
• 一、人工林系统的能量流动 • 森林生态系统生命活动需要的一切能量都来自太阳能。其中大部分能量是以热量形式
• 辅助能量并不参与生产者自身固定化学潜能的形成,只对生产者固定太阳能起辅助作 用,因此他们不可能沿食物链逐级传递与转换,而是全部以各种形式散失到环境中去 。
• 农业生产的最终目的,是通过人类的生产活动,不断对系统补加能量,借以减少 系统用于自我维持所消耗的能量,把更多的太阳能转化为符合人类需要的产品。
一、能流结构
• 1、传统农业:主要依靠系统内的生物能为基础,主要用畜力和手工作业,以有机肥 和传统病虫害防治措施。
• 2、现代农业:也叫石油农业,主要依靠农业系统以外的工业能量为基础,用机械作 业、化肥取代有机肥,农药和除草剂大量使用。因此,现代农业的一个基本思想就是 最大限度地向农业提供能源,以获得更高的农业产量;以矿物原料为基础的工业能源 的大量输入是现代农业生态系统的重要特征。结果成本高,对环境造成影响
散失掉,只有小部分能量为森林植物截取利用。
01-4-土壤结构和功能
土壤生态系统是指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,如 图2-15所示。
图2-15 土壤生态系统组分—主要土壤生物图式
土壤肥力是指土壤为植物正常生长发育提供并 协调营养物质和环境条件的能力。它是土壤的综合 属性和基本功能。土壤中植物养分、水热的输入、
5、土壤松紧性: 是由人畜、机具在土壤上通过时,引 起土壤孔隙减少、土壤变紧的现象。 土壤松紧度的表示方法: (1)以穿透土壤所产生的阻力大小来表 示; (2)以容重大小表示。
二、土壤耕性 土壤耕性:由耕作所表现出来的土壤物理性质。 1、耕作的难易程度:指土壤对机具的阻力大 小。 2、耕作质量:是指耕作后的土壤性状,对植 物生长发育的影响。 土壤疏松、细碎、平整、松紧适中有 利于植物的生长,称为耕作质量好。
图2-18 土壤中氮素循环过程图式
(据Miller Tyler, 1996)
图2-19 地球表层碳素循环过程图式 (据Enger E D,1998)
图2-20 土壤生态系统中磷素的循环图式
(据Miller Tyler, 1996)
图2-21 土壤生态系统中硫素循环图式
(二)基本条件——具有胶结物质和促使土壤颗粒胶结的力
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• 土壤有机质储量多寡与土壤潜在肥力有关
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二、营养元素输移类型
• 1、高度开放的人工调节型:主要是农业生态类型,其生物产品的大部分均 移出田界外,只有落叶或部分根茬残留田面或土中。
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2、中度开放的人工调节类型
• 一、土壤营养元素含量
• 1、土壤氮库的特点: • 在大气中N占79%,除N外,还有NH3、NO2等,但生物界除固氮微生物外,
大多数植物只能吸收土壤溶液或水体中的硝酸根或铵根离子,以形成植物 蛋白。燃烧100公斤秸杆可损失1公斤氮素;各种中氮素储量见:
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• 2、土壤磷库特点:
• 土壤中磷素分为有机态与无机态。土壤中磷素含量很低,一般为土体的千 分之几,甚至万分之几,所以我国甚至世界上缺磷的耕种土壤占有相当大 的比例。
• 全国突然钾素在表层含量,全钾为17.7g/kg左右,速效钾为128.8mg/kg。
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二、营养元素输入输出比的调节
• 近半个世纪以来,我国作物产量在提高,耕地复种指数有增高 的趋势。
• 在农田生态系统生产潜力不断发挥的同时,土壤供肥能力增强, 土壤库中养分储量的不足与有效养分转化供应不力,从而导致 耕地中养分的输入输出失蘅,成为目前高产稳产的新的障碍因 素。
形成,陆地生态系统随之演化。 • 地质学家对地球表面第四纪以来形成的沉积物分别以层序命名为Q1、
Q2、Q3、Q4 • 这些母质发育的土壤构成现代土被:如Q1类同砖红壤、Q2类同于红壤、
Q3类同黄棕壤或黄褐土、Q4则为冲积物。 • 在第四纪冰川消退及火山间断喷发区,都使土壤发育的时序性很明显。
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第二章 土壤生态系统的结构特点和功能类型
• 第一节 土壤生态系统的结构特点 • 第二节 土壤生态功能系统的类型 • 第三节 土壤生态系统养分运转与调节
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第一节 土壤生态系统的结构特点
• 一、土壤生态系统垂直分异性
• 近地面大气层:气体组成与湿度在不同高度有差异 • 植被层:乔木层、灌木层、草木层、根系层 • 土壤层:分为A、B、C层
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第二节 土壤生态功能系统的类型
• 一、能量在系统中转递
• 太阳能为绿色植物吸收利用,经光合作用生成大量有机物 质,这些有机物质一部分构成生物肢体,一部分消耗于生 命过程,一部分则凋落地面或进入土壤,经微生物分解成 二氧化碳归还大气,部分则以腐殖质形式累积于土壤中或 以泥炭形式深埋地下,从而构成了碳素循环框架或能量转 化的特点
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二、土壤生态系统的空间分异性
• 土壤是铺盖于陆地表面一个疏松层,除石质山地与水域外, 一般是连续的,并随气候、母质、地形起伏在空间格局上 呈有规律的变化,称土被结构。
• 土壤生态系统的空间格局同土被结构有重叠性,也有错开 性。
• 土被结构的最小单元称单元土区;一个以上单元土区形成 复区;可再形成土壤组合、复合
• 应根据我国不同地区的不同缺肥情况,分别给予适当补充与调 节。
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• 土壤生态系统在空间上组成单元即为一个土壤胞体。向上 的空间格局上的命名探索中。
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• 三、土壤生态系统的时序性
• 地球表层的岩石自从植物着生之日起,土壤开始形成,土壤生态系统 随之发展。
• 由于不断的造山运动,地质史上所形成的土壤多被岩石化。 • 只在第三纪末与第四纪初,地壳渐趋稳定后,现代土被方在陆地表面
• 我国明显地区差异,酸性土壤中磷素含量低,中性与碱性土壤中磷素含量 高。一般土壤表层全磷(P2O5)为0.60g/kg左右,有效磷为9.27mg/kg左 右。
• 3、土壤钾库特点:
• 有三种形式:水溶性态、交换性态与结合态
• 我国土壤中钾素含量与磷素一样,强风化淋溶的酸性突然钾素含量低,反 之则高,残积母质钾素含量低,冲积母质钾素含量高。
• 例如属森林生态系统中的毛竹林类型;草原生态类型
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3、弱开放人工调节型
• 营养元素循环受自然因素影响大。
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第三节 土壤生态系统养分运转与调节
• 土壤生态系统的构成中土库中营养元素储量及其有效性是影响系统生产力 的重要因素,土壤库中养分储量因母质与淋溶强度不同而异,含量丰缺与 供应强度直接影响生态系统的营养物质循环。