土壤生物和土壤有机质性质及作用
简述土壤有机质的作用
简述土壤有机质的作用
土壤是植物生长发育的重要基础，也是环境污染和地表覆盖的重要来源，土壤有机质对地表环境有重要的影响。
土壤有机质是植物及其它生物料生长和繁衍的基本物质，也是土壤的主要组成部分，主要来自于植物生长过程中的碎片、月牙状黏土粒子和伴生除植物材料。
土壤有机质为土壤提供了一定的电离质，特别是特定的乙酸盐，可以使得土壤的酸碱度保持稳定，保证植物的正常生长。
土壤有机质还可以促进植物养分的吸收，由于有机质中含有许多有机基，因此可以使得养分分子有效地与植物吸收，从而增加植物的吸收率。
此外，土壤有机质可以保持土壤的物理性质，特别是负责土壤的结构，这是植物的生长发育的重要基础。
有机质的凝固作用可以支撑着土壤团聚，防止植物的移动，从而防止土壤破坏，促进土壤肥力的建立。
有机质还可以作为土壤中的水资源，可以有效地吸附水并保持土壤的含水率，这对植物而言是非常重要的。
此外，土壤有机质有利于降低土壤对重金属等污染物的吸附，降低了污染物对生物健康的影响。
总之，土壤有机质为地表环境及植物的生长和繁衍提供了实质性的影响，持久的生态环境的建立土壤有机质的积累是非常重要的。
因此，必须采取有效措施，减少土壤污染，保护有机质物质，以有效保护生态环境，保障全人民的健康和幸福生活。
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土壤有机质的作用
土壤有机质的作用首先，土壤有机质是土壤肥力的重要组成部分。
它能够提供植物所需的养分，如氮、磷、钾等。
有机质通过微生物的分解，释放出可供植物吸收的养分。
此外，有机物质本身也能够提供植物生长所需的养分，如腐殖质中的氮、磷等。
有机质的积累会改善土壤的肥力，提高植物的产量和品质。
其次，土壤有机质对土壤结构起着重要作用。
有机质能够改善土壤的物理性质，提高土壤的稳定性和抗冲击能力。
有机质在土壤中形成胶结体，增加土壤的团聚性。
这样可以减少土壤的风蚀和水蚀，防止土壤的侵蚀和流失。
有机质还可以增加土壤的通气性和透水性，改善土壤的排水性能。
第三，土壤有机质对水分保持起着重要作用。
有机质能够提高土壤水分的保持能力。
有机质能够增加土壤的持水性，减少水分的蒸发和渗漏。
有机质的胶结作用能够形成水分与土壤颗粒之间的微小孔隙，保持土壤中的水分。
这样可以提高植物的抗旱能力，减轻农业中的灌溉压力。
最后，土壤有机质对碳循环具有重要作用。
有机质中的碳是土壤碳库的重要组成部分。
土壤有机质的分解和氧化会产生二氧化碳和其他温室气体。
同时，有机质也可以固定大量的碳，并将其储存于土壤中。
因此，土壤有机质的增加可以减少大气中的二氧化碳含量，缓解气候变化。
综上所述，土壤有机质在土壤生态系统中起着重要的作用。
它能够提高土壤的肥力，改善土壤的结构和水分保持能力。
土壤有机质也是土壤生物多样性的重要基础，同时对碳的循环和气候变化具有一定的调节作用。
因此，保护和增加土壤有机质对于保护土壤资源、改善农田生产和环境质量具有重要意义。
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)
土壤微生物与有机质
1、细菌：土壤细菌占土壤微生物总数的70%90%，数量极其庞大。
（1） 节杆菌属：能利用各种有机物碳 源和能源，并降解土壤中难分解的 物质和多种化学农药； （2）芽孢杆菌属：大多为对动植物无 害的腐生菌，一般具有很强的分解 蛋白质和复杂多糖的能力，对土壤 有机质的分解起着重要作用； （3）假单胞菌属：有益的假单胞菌属 因其具有代谢多种化合物能力，在 降解土壤中的有机农药和除草剂等 发挥重要作用，同时是制造多种产 品的经济微生物； （4）其他各种细菌生理群：有分解糖、 淀粉、纤维素等的碳水化合物分解 细菌，有将有机含氮化合物中的氮 素转化成氨的氨化细菌。
• 土壤有机质(soil organic matter)
• 土壤有机质泛指土壤中来源于生命的物质 。
土壤微生物是土壤肥力 和土壤健康的重要指标，是 土壤有机物的主要分解者， 通过分解动物残体获得自身 所需的营养物质的同时，为 植物生长提供必要的养分元 素，是陆地生态系统生物循 环的重要环节。土壤有机质 是土壤微生物生命活动所需 养分和能量的主要来源。没 有它就不会有土壤中所有的 生物化学过程。土壤微生物 的种群，数量和活性随有机 质含量增加而增加，具有极 显著的正相关。土壤有机质 的矿质化率低，可以持久稳 定地向微生物提供能源。
4、藻类：土壤藻类是土壤生物的先行者，可通过光能自养 的能力，成为土壤上最先有机物质制造者之一，荒地和干燥 的沙漠土壤中的腐殖质多来自土壤藻类。
微生物与有机质的相互作用
1）微生物与土壤有机质和黏土矿物之间的相互作用 • 土壤中80%-90%的微生物是黏附在各种矿物、有机质 或矿物—有机物复合体表面，形成单个的微生物群落 或生物膜。微生物与土壤有机质和黏土矿物之间的相 互作用也是由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键 和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定或 影响的物理化学过程。微生物吸附于矿物、有机质、 表面后，其细胞代谢将会发生明显的变化，从而影响 到土壤中与生物相关的一系列土壤环境过程，如矿物 风化与形成、土壤结构稳定性土壤养分有效性等。
高一地理土壤知识点
高一地理土壤知识点地理学中，土壤是地球表面的一层松散的、由矿物质与有机质组成的物质，是植物生长的基础。
土壤是自然界中最重要的自然资源之一，对于农业、生态环境和人类生活都具有重要的意义。
本文将介绍高一地理课程中的一些土壤知识点，以帮助学生对土壤的形成、特性和利用有更深入的了解。
1. 土壤的形成：土壤的形成是一个长期的演化过程。
它由岩石风化、物质迁移、剖面发育等多个阶段组成。
首先，岩石风化会使岩石破碎，并与降水中的二氧化碳和有机酸反应，形成初级矿物。
接着，通过物质迁移，水分和微生物将初级矿物搬运到比较深的土层，并形成次生矿物。
最后，在剖面发育阶段，土壤形成剖面，形成不同的土壤层。
2. 土壤的组成：土壤由无机颗粒、有机质、水分和空气组成。
其中，无机颗粒包括砂粒、粉粒和黏粒，它们的不同比例决定了土壤的质地。
有机质主要由植物残体和微生物组成，具有保水、保肥和改良土壤结构的作用。
水分是土壤中一种重要的介质，对植物的生长和微生物的活动具有重要影响。
空气则提供给植物根系所需的氧气。
3. 土壤的性质：土壤具有多种性质，包括质地、肥力、水分保持能力、通透性等。
质地取决于土壤中不同颗粒的比例，直接影响土壤的透水性和透气性。
肥力是指土壤中含有的养分丰富程度，对于植物的生长至关重要。
水分保持能力是土壤保持水分的能力，与土壤的质地、有机质含量和根系结构有关。
通透性是指土壤对水和气的渗透性能，影响植物的根系生长和土壤的排水情况。
4. 土壤的分类：土壤可以根据不同的标准进行分类。
一种常见的分类方法是根据土壤成因和发育过程，将土壤划分为侵蚀土壤、黄壤、水稻土等。
另一种分类方法是根据土壤的质地和肥力，将土壤划分为砂质土壤、壤土、泥土等。
不同类型的土壤在植物适应和农业利用方面具有差异。
5. 土壤的利用：土壤在农业、建筑、环境保护等领域具有广泛的应用价值。
在农业方面，合理利用土壤资源可以提高农作物的产量和质量，实现可持续农业发展。
在建筑方面，土壤可以用于建筑物的垫层、填充物和地基，承受和传递建筑荷载。
论述有机质在土壤生态环境上的作用和意义
有机质在土壤生态环境上的作用和意义1. 引言土壤是地球上最重要的自然资源之一，它为植物提供生长所需的养分和水分，支持着陆地生态系统的稳定运行。
而有机质是土壤中的重要组成部分，对土壤生态环境具有重要的作用和意义。
本文将探讨有机质在土壤生态环境中的作用和意义，并强调其对土壤质量、碳循环、水资源管理以及生物多样性保护等方面的影响。
2. 有机质对土壤质量的影响有机质是土壤中非常复杂的有机化合物的总称，包括植物残体、动物尸体、微生物等。
它通过以下几个方面对土壤质量产生重要影响：(1) 改善土壤结构有机质具有良好的胶结性和颗粒聚集能力，在土壤中形成稳定而透气性良好的团聚体结构。
这种结构能够增加土壤孔隙度，促进水分渗透和气体交换，提高土壤的保水能力和透气性，有助于植物根系的生长和养分吸收。
(2) 促进土壤保肥能力有机质中含有丰富的养分元素，如碳、氮、磷、钾等。
这些养分元素在有机质的分解过程中释放出来，供植物吸收利用。
同时，有机质能够与土壤颗粒结合形成稳定的腐殖质，使土壤具备较强的离子交换能力和保肥能力，减少养分流失。
(3) 调节土壤酸碱度有机质在分解过程中会产生大量的酸性物质，如腐殖酸等。
这些酸性物质可以中和土壤中碱性物质，调节土壤pH值，使其更适宜植物生长。
(4) 提高土壤抗蚀性有机质的存在可以增加土壤表面的覆盖层，并形成一种稳定而坚固的结构。
这种结构可以降低水流对土壤表面的冲击力，并减少水土流失和侵蚀。
综上所述，有机质对土壤质量具有重要的改良作用，可以提高土壤的肥力、透水性、保水能力和抗蚀性。
3. 有机质对碳循环的影响有机质在土壤中的分解过程是碳循环的重要环节之一。
它通过以下几个方面对碳循环产生影响：(1) 碳储存有机质是土壤中最大的碳储存库之一。
它通过植物残体和根系的输入，以及微生物的活动而不断积累。
这些有机质在土壤中稳定存在，形成腐殖质，能够长期储存大量的碳，并减少二氧化碳等温室气体的释放。
(2) 碳释放有机质在分解过程中会释放出二氧化碳等温室气体。
土壤有机质在土壤肥力和生态环境中的作用
土壤有机质在土壤肥力和生态环境中的作用一、土壤有机质在土壤肥力上的作用:（一）提供植物生长需要的养分，为土壤微生物、土壤动物活动提供养分和能量。
碳素营养：碳素循环是地球生态平衡的基础。
土壤每年释放的CO2达1.35×1011吨，相当于陆地植物的需要量氮素营养：土壤有机质中的氮素占全氮的90-98%磷素营养：土壤有机质中的磷素占全磷的20-50%其他营养：K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Si等营养元素。
（二）增强土壤的保水保肥能力和缓冲性1）增强土壤保肥能力。
比矿质胶体大20-30倍2）提高土壤中磷和微量元素的有效性，减轻Al3+毒害作用。
3）提高土壤对酸碱缓冲能力。
4）促进岩石矿物风化,养分释放。
微酸性加之微生物活动。
（三）改善土壤物理性质1）其粘结力比砂土强，比粘土弱，从而避免砂土松散结构状态，和避免粘土形成坚韧大块。
2）促进团粒结构形成，使土壤透水性、蓄水性、通气性及根系生长环境有良好改善。
3）改善土壤有效持水量。
1份吸5份水4）改善土壤热量状况。
颜色深，吸热多（四）促进微生物的生命活动土壤有机质能为微生物生活提供能量和养分，同时又能调节土壤水、气热及酸碱状况。
（五）促进植物的生理活性1）植物体内糖代谢，提高渗透压，抗旱性。
2）提高过氧化氢的活性，加速种子发芽和养分吸收。
3）加强作物呼吸作用，增加膜的透性，提高其对养分的吸收，增强根系的发育。
（六）减少农药和重金属的污染1、降低土壤中重金属离子的浓度1）螯合作用—NH2—COOH—OH2）吸附作用：带负电荷，暂时3）还原作用：Cr6+——Cr3+具有两面性，有时可增加重金属离子浓度，如H+小分子有机物2、固定农药等有机污染物1）可与有机污染物结合，使之失去作用。
2）作为还原剂改变其结构，使之失去作用。
二、土壤有机质在生态环境中的作用（1 ）有机质可降低或延缓重金属污染：如胡敏酸将Cr6+还原为Cr3+ ，然后形成稳定的复合体。
可以通过静电吸附和络合（螯合）、还原作用来实现。
有机质在土壤肥力和生态环境上的作用和意义
有机质在土壤肥力和生态环境上的作用和意义1. 有机质能让土壤变得肥沃得不像话呀！就好比给土壤吃了一顿营养大餐。
你想想，要是没有有机质，那土壤不就跟饿瘪了的人一样没力气嘛！比如在我们老家的那块地，以前没重视有机质，种啥都长不好，后来加了有机质，那庄稼长得可欢实了。
2. 有机质对生态环境的意义那可太大啦！它就像大自然的保护神。
没有它，土地可能就会变得贫瘠又脆弱。
就像隔壁村过度开垦的地，啥也种不出来，不就是因为缺少有机质嘛！3. 有机质能改善土壤结构呀，这多重要啊！就像给土壤搭了一个舒适的小窝。
你看那些肥沃的土地，不都是有机质在起作用嘛。
我记得有一次去参观一个果园，人家那土壤一看就富含有机质，果子长得那叫一个水灵。
4. 嘿，有机质还能增强土壤的保水保肥能力呢！这就好像给土壤配了个超级保温杯和储肥罐。
要是没有有机质，那水和肥不都流走啦？我们村有块地以前就不行，后来加了有机质，效果那是立竿见影。
5. 有机质对土壤肥力的提升可不是一点半点呀！简直就是给土壤注入了魔力。
就像一个魔法棒，一挥就让土壤变得生机勃勃。
我亲眼见过一块地，加了有机质后，从荒地变成了宝地。
6. 有机质在生态环境中起着关键作用呢，这可不能小瞧！它就像一个默默奉献的守护者。
没有它，生态系统可能就会失衡。
想想那些被破坏的土地，不就是因为有机质缺乏嘛！7. 哇塞，有机质能促进微生物的活动呀，这多神奇！就好像给微生物们开了一场盛大的派对。
在有丰富有机质的土壤里，微生物们可活跃了。
我记得老师讲过一个例子，一块有机质丰富的地，微生物多，土壤就特别健康。
8. 有机质对土壤的透气性也有帮助哟！就像给土壤安了个通风窗。
没有有机质的土壤会很闷吧，而有了它，空气就能自由进出啦。
有次去郊外，看到一块地透气性特别好，一打听，就是有机质的功劳。
9. 有机质还能减少土壤污染呢，厉害吧！就如同给土壤穿上了一层防护衣。
要是没有有机质帮忙，那土壤得受多少污染呀。
听说有的地方就是因为注重有机质，土壤污染问题得到了很好的解决。
【2024版】第四章-土壤有机质
大小与形态
土壤胡敏酸的直径范围在1-0.001m 之间，富啡酸则更小些
腐殖酸分子可能均为短棒形。芳香基和烷基结构 的存在使得腐殖酸分子具有伸曲性，分子结构内 部有很多交联构造，物理性空隙能凹陷一些有机 和无机化合物。腐殖酸的整体结构并不紧密，整 个分子表现出非晶质特征，具有较大的比表面积 ，高达2000m2/g，远大于粘土矿物和金属氧化物 的表面积
60％-80％
第二节 土壤有机质的分解和转化
一、简单有机化合物的分解和转化
有机化合物进入土壤后，一方面在微生物酶的 作用下发生氧化反应，彻底分解而最终释放出 二氧化碳、水和能量，所含氮、磷、硫等营养 元素在一系列特定反应后，释放成为植物可利 用的矿质养料，这一过程称为有机质的矿化过 程
R-(C,4H)+2O2→CO2+2H2O+能量
凡是能影响微 生物活动及其 生理作用的因 素都会影响有 机物质的分解
和转化
1、温度
温度影响到植物的生长和有机质的微生物降解。 一般说来，在0C以下，土壤有机质的分解速率 很小。在0-35℃温度范围内，提高温度能促进有 机物质的分解，加速土壤微生物的生物周转。温 度每升高10C，土壤有机质的最大分解速率提高 2-3倍。一般土壤微生物活动的最适宜温度范围 约为25-35C，超出这个范围，微生物的活动就
有机化合物 的分解从易 到难的排列 次序为
①单糖、淀粉和简单蛋白质 ②粗蛋白质 ③半纤维素 ④纤维素
⑤脂肪、蜡质等 ⑥木质素
100
酚10 (5) 50
木质素50 (40)
剩余率 (%)
蜡25(5)
10
5第五讲 土壤有机质
三）、土壤有机质的分解和转化
1、简单有机化合物的分解和转化 Mineralization（矿质化)：指复杂的有机质在微生物的作 用下，转化为简单的无机物的过程。
R (C,4H ) 2O2 酶、氧化 CO2 2H 2O 能量
含碳碳和氢的化合
土壤有机质因矿质化作用每年损失的量占土壤有机质总 量的百分数称有机质的矿化率(mineralization percent)。
植物残体在土壤中的分解和转化过程： 第一阶段：可溶性有机化合物以及部分类似有机物进 入土壤后的头几个月很快矿化 。 第二阶段：残留在土壤中的木质素、蜡质以及第一阶 段未被矿化的植物残体碳相对缓慢分解。 有机残体进入土壤经1年降解后，有机质的2/3以CO2的 形式释放而损失，残留在土壤中的不足1/3。
4、影响土壤有机质分解和转化的因素
SOM 周转：有机物质进入土壤后由其一系列转化和
矿化过程所构成的物质流通。 Humification 腐殖化过程： 简单→复杂 Mineralization 矿质化过程： 复杂→简单
周转时间：当土壤有机质水平处于稳定状态时，土壤
中有机质流通量达到土壤有机质含量所需要的时间。 SOM平衡：进入土壤中的有机质等于从土壤中损失的 有机质的状态。
一）、有机质的数量和来源
原始土壤：最初来源微生物，随后来源动植物 残体和（根系分泌物） 自然土壤经人为影响后，其有机质来源包括：作 物根茬、各种有机 肥料、工农业和生活废水、废 渣、微生物制品、有机农药等有机物。 土壤有机质主要来源于高等绿色植物的枯枝、落叶、 落果、根系等；其次是土壤中动物、微生物的遗 体；及人为施用的有机肥料。
五、土壤有机质与生物
土壤有机质是土壤固相的组成成分之一。 它在土壤的形成过程中，特别是在土壤肥 力的发展过程中，起着极其重要的作用。 土壤生物和酶推动土壤中物质循环，其存 活取决于土壤有机质的存在。
2-2 土壤生物与土壤有机质
☆
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。 高温型的放线菌在堆肥中对其养分转化起着重要作用。
土壤微生物的主要作用：
•
• •
调节植物生长的养分循环（分解合成）；
产生并消耗各种气体，影响全球气候
的变化；
分解有机废弃物，
•
•
是新物种和基因材料的源和库。
病原微生物。
细菌（bacteria）
土壤细菌占土壤微生物总数的70%～90%。 特性∶ A、单细胞 B、分裂生殖快
C、个体小(4-5um)，接近于土壤粘粒的大小。
蚯蚓土壤肥沃的象征
屎克郎推粪球
土壤是许多昆虫发育的摇篮
线虫（nematode）
＊ 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。1000种生活在土壤中，
＊ 数目可达106 m-2,一般只有棉线的1/5粗，主要生活在土 粒周围的水膜中和植物的根里。 ＊ 习性：表皮失水很快，干燥时变为胞囊，湿润时又重 新活动。 ＊ 食性可分为三类∶ 1、 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 3、 寄生在高等植物根系的
含有：羧基、酚羟基、羰基、醌基、醇羟基、甲氧基等。
腐殖质的含氧官能团含量（mmol M＋）· kg-1
种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 总酸度
HA FA
15-57 55-112
21-57 3-57
2-49 26-95
土壤有机质
土壤有机质土壤有机质泛指土壤中以各种形式存在的含碳有机化合物，指土壤中来源于生命的物质，是土壤中除土壤矿物质以外的物质，它是土壤中最活跃的部分，是土壤肥力的基础，是衡量土壤肥力的重要指标之一。
可以说没有土壤有机质就没有土壤肥力。
土壤有机质对土壤肥力的七大作用。
一、土壤有机质对土壤肥力的作用1、是土壤养分的主要来源有机质中含有作物生长所需的各种养分，可以直接或简接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。
特别是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。
因为土壤矿物质一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。
土壤有机质分解所产生的二氧化碳，可以供给绿色植物进行光合作用的需要。
此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。
土壤有机质富含多种有机酸和腐殖酸，对土壤矿物质部分有一定的溶解能力，可以促进矿物风化，有利于某些养料的有效化，一些与有机酸和富里酸络合的金属离子保留于土壤溶液中不致沉淀而增加有效性。
2、促进作物的生长发育有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。
有机质的存在，能够增加土壤中磷的有效性和提高磷肥的利用率，增加土壤微量元素的有效性，对于促进磷和微量元素的吸收有很好的作用，全面的营养吸收对作物生长至关重要。
另外有机质的存在还能提高土壤腐殖酸的含量，腐殖酸含量的增加增强了土壤对酸碱度变化的缓冲性能，一定范围内稳定酸碱度对于作物生长也是良好的环境。
3、促进土壤结构形成，改善土壤物理性质，改良土壤结构有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质，所以有助于黏性土壤形成良好的结构，从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例，创造适宜的土壤松紧度。
土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性，只是黏粒的几分之一。
一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量，另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态，使土壤的透水性、蓄水性、通气性以及根系的生长环境都得到有效的改善。
土壤有机质的作用和管理
土壤有机质的作用和管理
1.改善土壤结构：土壤有机质能增加土壤的持水性、透气性和保水性，改善土壤的结构，增强土壤的保水能力，促进土壤通气和排水，提高土壤
的肥力和活力，增加土壤肥沃度。
2.保持水分：有机质能够吸附并保持水分，在干旱季节能为植物提供
充足的水分，保持土壤湿度稳定，减缓水分蒸发和渗透，减少水分损失。
3.调节土壤酸碱度：土壤有机质中的腐殖酸能与土壤中的铝、铁等金
属离子结合形成的盐基离子，能够中和和稀释土壤中的酸，调节土壤的酸
碱度，提供适宜的土壤环境。
为了有效管理土壤有机质，可以采取以下措施：
1.植物覆盖：在农田中种植作物后，可以利用植物残体作为土壤覆盖物，形成植物覆盖层，保护土壤有机质免受风蚀和水蚀，减少有机质的流失。
2.施用有机肥料：合理施用有机肥料能够增加土壤有机质的含量，提
高土壤肥力。
有机肥料中的有机质能够在土壤中稳定存在，并逐渐分解释
放养分，为作物提供养分。
3.增加有机物返回：将废弃物、粪便、秸秆等有机废弃物经过堆肥处
理后，回归到田间土壤中，增加土壤有机质的含量，循环利用有机物质。
4.合理耕作措施：选择合适的耕作方式，例如保护性耕作、轮作、间
作等，减少土壤的机械破碎，保持有机质的完整性，降低土壤有机质的流失。
5.保持土壤水分和温度：合理的灌溉和覆膜技术能够有效地保持土壤水分和温度，提供适宜的生长环境，促进有机质的分解和土壤微生物的活动。
综上所述，土壤有机质对土壤的物理、化学和生物性质有着重要的作用。
通过合理的管理措施，能够增加土壤有机质的含量，提高土壤的肥力和保水能力，促进作物的正常生长发育，达到可持续农业和环境保护的目标。
土壤生态系统的结构特点和功能类型
土壤生态系统的结构特点和功能类型
土壤生态系统是指土壤中生物、非生物和环境要素的综合体系。
其结构特点主要包括以下几个方面：
1. 土壤质地：土壤质地影响土壤中的水分、空气和养分的分布和利用，对土壤生态系统的生物、非生物和环境要素的交互作用具有重要影响。
2. 土壤水分：土壤水分的变化是土壤生态系统中最重要的环境要素之一，它对土壤生态系统的生物、非生物和环境要素的相互关系起着决定性作用。
3. 土壤生物群落：土壤生态系统中的微生物、植物、动物等生物群落是土壤生态系统的核心部分，它们与土壤的物理、化学和生物学特性密切相关，对土壤生态系统的功能发挥起着至关重要的作用。
4. 土壤有机质：土壤有机质含量与土壤养分、微生物和土壤呼吸密切相关，对土壤生态系统的结构和功能具有重要的影响。
5. 土壤化学性质：土壤的化学性质包括土壤pH值、离子交换量、有机质含量等因素，这些化学特性对土壤生态系统的生物、非生物和环境要素的相互关系有着巨大的影响。
土壤生态系统的功能类型主要包括以下几个方面：
1. 养分循环：土壤生态系统对养分的循环起着重要作用，包括有机质分解、氮素的生物固定、硝化作用、铵化作用等。
2. 水土保持：土壤生态系统能够稳定土壤、保持水源和控制水质，使其不受侵蚀、污染等问题的影响。
3. 环境调节：土壤生态系统能够调节环境因素，包括气候、光照、水分和土壤结构等方面。
4. 生物多样性维护：土壤生态系统中各种微生物、植物和动物构成了复杂的物种组合，对维护生物多样性起着重要作用。
5. 生态功能维持：土壤生态系统能够支持各种生态功能的开展，如物质循环、能量转化和信息传递等。
土壤生物和土壤有机质
土壤消毒 方法：进行土壤消毒：对于绿地，在播种 或移栽前要对土壤进行消毒，可杀灭有 害的病原微生物、害虫和杂草种子。对 于温室大棚。需年年消毒。 如何消毒：高温消毒和药物消毒。 在土壤中埋设导管，将土壤密封好，通如 热的蒸汽，温度在80—100度时。10分钟 可完成消毒。 药物：福尔马林、溴甲烷、硫酰氟、硫酸 亚铁等。
2、真菌
真菌属异氧型微生物。土壤真菌的多少与 土壤有机质含量密切相关。 根据真菌的营养过程将真菌分为三类： 寄生真菌：引发植物的病害； 腐生真菌：分解有机残体； 共生真菌：与植物体共生，也叫菌根菌。
3、放线菌：
属单细胞微生物，在 土壤中以菌丝体存在. 大部分是腐生菌，少数是 寄生菌。有的能与植 物共生，固定大气氮。 分布：主要分布在土壤中。
2、生物固氮 豆科植物（三叶草、草木樨、紫花苜蓿） 300——600千克/公顷.年。非豆科（赤杨属、 杨梅属、仙人掌属）的固氮为：50——400 千克/公顷.年。 生产应用：在绿地建植中，要适当培植一 些共生固氮植物，适当进行根瘤菌接种。 根瘤菌要求土壤环境为中性，磷、镁、钼、 锰含量较高的土壤。
第三节 土壤有机质的矿质化 2、两个过程同时进行 在温度较高、湿度适中、通气良好时， 矿化过程快，养分释放快。如过快，养 分会损失，且腐殖质形成过少，对养地 不利。 温度低、湿度大、通气不良，以嫌气性微 生物活动为主，养分释放少，腐殖质过 程快。
二、土壤有机质的矿质化过程
1、单糖的分解： 在有氧条件下彻底分解，形成二氧化碳 和水，在缺氧条件下，形成有机酸类的 中间产物，并产生还原性的甲烷及氢气 等。 2、纤维素的分解： 首先分解为单糖，然后进一步分解。
第三节 土壤有机质的矿质化
4、有机态P的分解： 含磷的有机物在磷细菌的作用下，经 过水解过程形成磷酸（H3PO4）。 在嫌气条件下，许多微生物引起磷酸还 原，产生亚磷酸或次磷酸。在有机质丰 富时，进一步还原为磷化氢。
土壤有机质的七大作用
土壤有机质的七大作用一、提供养分二、保持水分土壤有机质具有很强的保水能力，可以吸附和保持土壤中的水分。
这是因为有机质中含有很多的有机结合水，能够吸附土壤中的水分，并通过亲水性将其留在土壤中，减少水分的流失。
同时，有机质还能改善土壤的结构和质地，增加土壤的孔隙度，进一步增加土壤的水分保持能力。
三、改善土壤结构土壤有机质能够改善土壤的结构，使之更适合植物生长。
有机质中的腐殖质能够粘结土壤颗粒，增加土壤的团粒稳定性；同时，腐殖质还能增加土壤的孔隙度，提高土壤的通气性和保水性。
有机质的存在使土壤更容易渗透，加强土壤的透气和渗水性能。
四、调节土壤pH值土壤中的有机质可以调节土壤的pH值。
有机质中的腐殖质具有弱酸性，可以对土壤的酸碱度起到调节作用。
当土壤酸性较高时，腐殖质中的阴离子会加强土壤的碱化作用；当土壤碱性较高时，腐殖质中的阳离子会增加土壤的酸化作用。
通过调节土壤pH值，有机质能够提供适宜生长环境，促进植物的健康生长。
五、提高土壤的固碳能力有机质中的腐殖质是土壤中碳的主要部分。
腐殖质中的碳含量较高，可以吸附和固定大量的碳。
通过有机质的积累，在土壤中储存和固定更多的碳，可以减少大气中的二氧化碳含量，减缓全球气候变化。
六、促进土壤微生物活动七、改善土壤的抗旱性和抗逆性土壤有机质能够增加土壤的持水性和保水能力，提供植物在干旱时的水分供应。
有机质还能增加土壤的结构稳定性，改善土壤的通气和渗水性能。
这些特性使得土壤具有更好的抗旱性和抗逆性，提高了植物在恶劣环境下的适应能力。
综上所述，土壤有机质在土壤生态系统中具有重要的作用，包括提供养分、保持水分、改善土壤结构、调节土壤pH值、提高固碳能力、促进微生物活动以及改善抗旱性和抗逆性等。
因此，加强土壤有机质的保护和增加，对于提高土壤肥力、保护生态环境具有重要意义。
土壤有机质的重要性与作用
4. 控制土壤污染
控制土壤污染
土壤污染的危害不容忽视。为了提升土壤有机质，我们需要采 取有效措施控制污染。首先，严格执行环保法规，实施清洁生 产和循环经济，减少污染物排放；其次，加强农业管理，合理 使用农药、化肥和有机肥，以降低污染物残留；最后，建立环 境监测体系，及时发现和治理污染源。通过以上措施，我们可 以有效保护土壤生态环境，提高土壤有机质含量。
低其活性。
2. 土壤有机质对有机污染物的降解作用
土壤有机质对有机污染物的降解作用 土壤有机质含有丰富的微生物种群和酶类，具有降解多种有 机污染物的能力。它们可以通过氧化、还原、水解、吸附等 方式，将有机污染物转化为无害或低毒性物质，降低污染物 在土壤中的生物有效性和毒性。此外，土壤有机质还可以通 过络合、吸附、稳定等方式，降低有机污染物对环境和生物 的潜在风险。因此，合理施用有机肥和改善土壤结构，是提 高土壤有机质活性和降解有机污染物的关键措施。
202X
土壤有机质的 重要性与作用
目录
01. 土壤有机质定义
02. 土壤有机质对植物生长的 影响
03. 土壤有机质与土壤微生物
04. 土壤有机质与土壤污染
05. 提高土壤有机质的方法与 措施
06. 案例分析与实践
07. 结论
01 土壤有机质定义
1. 土壤有机质定义
土壤有机质是土壤中含碳的有机化合物，包括动植物残体、微生物体及 其分解与合成的衍生物。它是土壤中具有生命活力的有机物质，是土壤 中最活跃的部分，是衡量土壤肥力的重要指标。土壤有机质含有氮、磷、 钾等营养元素，有助于提高土壤肥力，促进植物生长发育。同时，它可 以改善土壤结构，增强土壤的保水、保肥和透气性能。此外，土壤有机 质还能促进土壤微生物活动，改善土壤生物多样性。因此，土壤有机质 在农业生产和生态环境中具有至关重要的作用。
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土壤生物与土壤有 机质性质和作用
2.2.1 土壤生物
1、土壤生物多样性
• A、原生动物：单细胞真核生物，104-105 个/g土。鞭毛虫、变形虫
• B、后生动物：多细胞动物。线虫、蠕虫、 蚯蚓、蚂蚁 疏松土壤，破碎植物残体
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
C、微生物
细菌 （bacteria）
放线菌 （actinomyces ）
真菌 （fungi）
藻类
(algae) 原生动物 （protozoon）
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
2、微生物营养类型
• 1）化能有机营养型：异养型，需要有机化合
物作为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得 能量。大多数细菌、几乎全部真菌和原生动物。
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
不同土壤生态系统的有机质
荒漠，SOM 少,<0.n DT/ha
森林下，SOM丰富
102 DT/ha
土壤生农物业与土土壤壤：有根茬等,n DT/ha 机质性质和作用
农 业
作物根系、残茬 及根系分泌物
土
壤
有
农家肥
机
质
来
源 工业、生活垃圾
三种形态：新鲜土有壤机生质物、与半土分壤有解有机质、腐殖质
• 2）化能无机营养型：自养型，以CO2为碳源，
从氧化无机化合物中取得能量。亚硝酸菌、硝酸 菌等。
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
• 3）光能有机营养型：光能异养型，能量来
自于光，需有机化合物作为氢供体以还原CO2， 并合成细胞物质。
• 4）光能无机营养型：自养型，利用光能进
行光合作用，以无机化合物作为氢供体以还原 CO2，并合成细胞物质。
一、为什么研究有机质
土壤有机质
土壤碳固定 与碳循环
土壤肥力
土壤污染
全球变化
土壤环境 质量
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
温室效应（CO2、CH4）与陆 地碳汇问题
大气CO2（ppm） 碳汇（Pg/yr）
650
2
550
1.5
1 450
0.5
350
0
250
-0.5
1800 2000 2200 2400 2600 年
藻类、光合细菌
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
微生物作用：
• 调节植物生长的养分循环； ➢产生并消耗CO2，CH4，NO，N2O，CO和H2
等； ➢促进团聚体的形成； ➢分解有机废弃物； ➢是新物种基因材料的源和库
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
2.2.2 土壤有机质
土壤中来源于生命的物质
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
5%~25% 有机质的含碳量：
源物质（残体）：40%； 胡敏酸：50%；富里酸：40%； 土壤有机土壤质生平物均与：土5壤8%有 SOM=SOC*1.724
机质性质和作用
关于土壤有机质的某些量的关系
• 3 元素组成
CO
H
N
% 52~58 34~39 3.3~4.8 3.7~4.1
C/N:~12, C/P ~100;
大气CO2
碳汇
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
认识碳汇的可 能变化
探索缓解途径， 寻找新的碳汇
不同系统的碳库容量比较
Carbon pool (Pg,
1Pg=1015 g)
Terretrial Ecosystem 620
SOM
1500
Air
760
Ocean & Marine
38000
Rock
5000+1000
土壤污染物浓度（mg/kg DM）
PAEs PAHs 硝基苯 胺类 卤代烃类
CK 16.926 9.436 0.181 0.046 0.109
化肥 7.667 6.221 0.465
0 0.081
佛山污泥 40.025 10.585 0.198 0.001 0.257
广州污泥 38.081 8.527 9.528 0.034 0.624
10
20
400
300
200 y = 435.48Ln(x) - 1188.3
100
R2 = 0.9094
0
15 20 25 SOC3(0g/g土) 35壤生40物与45 土壤有 机质性质和作用
y = 334.03Ln(x) - 641.92 R2 = 0.9745
30
40
50
SOC(g/kg)
How important?
1 植物残体：
主要成分： C、H、O、N、P、S、K
•
烧失量：90%~95% 以上，C、H、O、N
灰分：P、S、Ca、 Mg、 K、 Si、 Zn、
B、 Fe、Mn
Mo、
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
关于土壤有机质的某些量的关系
2 有机质的构成量和含碳量
土壤腐殖质：占有机质~90%； 非腐殖物质中：碳水化合物占有机质
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
三. 土壤中有机质如何转化？
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
微 生 物
动 物
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
1、矿化作用
微生物
有机质
好氧：
CO2 、 SO42-、 NH4+-N 、NO-3—N、
H2PO4-、HPO42-
有机质
兼气： NH4+-N 、—SH、
有机酸
微生物
土壤厌生氧物与土C壤H有4
机质性质和作用
土壤呼吸：微生物分解土壤有机质，释放
CO2于空气中；
矿化作用(mineralization)：复杂有机物通过微生
物的分解转化为简单的化合物，同时释放出矿质 养料的过程。
江苏80年代初土期壤生产物量与与土有壤机有质的关系
机质性质和作用
Soil Fauna biomass (Individual/m2)
Microbial C(mg/kg)
How important?
Fauna & Microbe
650
600
550
500500 Fauna biomass & SOC in A horizon
机质性质和作用
二、土壤有机质的某些量的特点
• 1，土壤中有机质含量：0~300g/kg， 有机质土壤：>200g/kg； 矿质土壤：<200g/kg； 耕作土壤：5~50 g/kg；平均：10~20g/kg
东北
华中、华南 华北、西北
逐渐降低
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
有机物质的组成：成分复杂
土壤生物与土壤有 机质性质和作用
How important?
• SOM as a support for biomass production
80
基础产量/实际产量(%)
70
60
50
40 10
y = 35.622Ln(x) - 43.085 R2 = 0.9506
15
20
25
30
SOM(g/kg)