第四章土壤物质组成-2_土壤与土壤资源学

根据细菌对营养和能源的要求，一般可将其分为四大营养类型： 根据细菌对营养和能源的要求，一般可将其分为四大营养类型： 化能有机营养型，又称化能异养型。这类细菌的生长需要有机化合物作 化能有机营养型，又称化能异养型。 为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得能量。大多数细菌都属于这 为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得能量。 类。 化能无机营养型，又称化能自养型。这类细菌以CO2为碳源，从氧化无 为碳源， 化能无机营养型，又称化能自养型。这类细菌以CO2为碳源 几化合物中取得能量。这类细菌数量不多， 几化合物中取得能量。这类细菌数量不多，但在物质转化过程中起着主 要作用。根据它们氧化不同底物的能力，可分为5个主要类群： 要作用。根据它们氧化不同底物的能力，可分为5个主要类群： 亚硝酸菌（NH3 亚硝酸菌（ 硝酸菌（NO2硝酸菌（NO2铁细菌（Fe2+ 铁细菌（ 氢细菌（H2 氢细菌（ NO2NO2-） NO3-） NO3SO4-） SO4Fe3+） Fe3+） H2O） H2O）
土壤中常见的细菌属
属名 假单胞菌 黄单胞菌 根瘤菌 土壤杆菌 柄杆菌 固氮菌 蛭弧菌 噬纤维菌 芽孢杆菌 梭状芽孢杆菌 链球菌 微球菌 八叠球菌 棒杆菌 节杆菌 杆状 杆状 弧状 杆状两端尖 杆状 杆状 球状 球状 球状 杆状 不规则分枝， 不规则分枝，球状 ，杆状 杆状 细胞形态 杆状 芽孢 + + 极生或亚极生鞭毛 周生鞭毛 极生鞭毛 滑行 周生鞭毛 周生鞭毛 GGGGG+ G+ G+ G+ G+ G+ G+ 好氧 好氧 好氧 好氧 好氧 厌氧 兼性厌氧 严格好氧 严格厌氧 兼性厌氧 严格好氧 周生或亚极生鞭毛 运动 极生鞭毛 格氏染色 GGG好氧 与氧的关系 好氧
土壤中重要的细菌生理群： 土壤中重要的细菌生理群： 纤维分解细菌 固氮细菌 硝化细菌 亚硝化细菌 硫化细菌 氨化细菌
细菌菌落
根瘤
——在土壤碳、氮、磷、硫循环中有重要作用。 在土壤碳、 在土壤碳 硫循环中有重要作用。 2）土壤真菌 真菌形成纤细的丝状体或菌丝，分隔或不分隔，聚集的菌丝形成菌丝体。 真菌形成纤细的丝状体或菌丝，分隔或不分隔，聚集的菌丝形成菌丝体。 土壤真菌的种类很多，被划分为5个亚门：鞭毛菌亚门（壶菌纲、丝菌纲、 土壤真菌的种类很多，被划分为5个亚门：鞭毛菌亚门（壶菌纲、丝菌纲、根肿 菌纲、卵菌纲）、接合菌亚门（接合菌纲、毛菌纲）、子囊菌亚门（半子囊菌纲、 ）、接合菌亚门 ）、子囊菌亚门 菌纲、卵菌纲）、接合菌亚门（接合菌纲、毛菌纲）、子囊菌亚门（半子囊菌纲、 不整囊菌纲、核菌纲、腔菌纲、虫囊菌纲、盘菌纲）、担子菌亚门（冬孢菌纲、 ）、担子菌亚门 不整囊菌纲、核菌纲、腔菌纲、虫囊菌纲、盘菌纲）、担子菌亚门（冬孢菌纲、层 菌纲、腹菌纲） 半知菌亚门（芽孢纲、丝孢纲、腔孢纲）。常见的有青 ）。常见的有 菌纲、腹菌纲）和半知菌亚门（芽孢纲、丝孢纲、腔孢纲）。常见的有青 霉 属 ），镰刀菌属 ），木 （Penicillium），曲 霉 属（Aspergillus），镰刀菌属（ Fusarium ），木 霉 属 ），镰刀菌属（ ），毛 ），根 （Trichoderma），毛 霉 属（ Mucor ），根 霉 属 ( Rhizopu )。 ）， 。 土壤真菌数量的多少与土壤有机质含量密切相关。土壤pH值 水分状况、 土壤真菌数量的多少与土壤有机质含量密切相关。土壤pH值、水分状况、通气 状况、温度以及植被类型都影响土壤真菌的分布。 状况、温度以及植被类型都影响土壤真菌的分布。
3）土壤放线菌 放线菌是一种单细胞、放射状的微生物。介于细菌和真菌之间， 放线菌是一种单细胞、放射状的微生物。介于细菌和真菌之间，占土壤微 生物的20％～ ％，主要有链霉菌属 诺卡氏菌属、 小单胞菌属。放线菌好气， ％～30％，主要有链霉菌属、 生物的 ％～ ％，主要有链霉菌属、诺卡氏菌属、 小单胞菌属。放线菌好气， 多数是腐生性，具有分解有机质、转化碳、 磷等化合物的作用， 多数是腐生性，具有分解有机质、转化碳、氮、磷等化合物的作用，也具有分 解木质素、单宁、纤维素、腐殖质等难分解有机质的能力。在森林生态系统中， 解木质素、单宁、纤维素、腐殖质等难分解有机质的能力。在森林生态系统中， 放线菌可与某些非豆科树种共生固氮。 放线菌可与某些非豆科树种共生固氮。
2 土壤动物
1）蚯蚓
蚯蚓在土壤中的作用特 别重要，大量蚯蚓的活动，强烈 别重要，大量蚯蚓的活动， 地翻动和搅拌着凋落物和土壤。 地翻动和搅拌着凋落物和土壤。
2）线虫
线虫又叫线形蠕虫或鳗 形蠕虫。 形蠕虫。几乎所有的土壤中都可 以发现，而且数量大的惊人， 以发现，而且数量大的惊人，每 平方米达10 100万条 10万条。 平方米达10-100万条。食性可分 为三类∶ 为三类∶ 以腐败的有机质为食的 以其他线虫、细菌、原 以其他线虫、细菌、 生动物为食的 寄生在高等植物根系的
土壤生态系统组分—主要土壤生物图式 土壤生态系统组分 主要土壤生物图式
土壤生物类型的多样性 高等植物根系 高等植物根系 多细胞的后生动物 多细胞的后生动物 单细胞的原生动物 单细胞的原生动物 真核细胞的真菌（酵母、霉菌） 真核细胞的真菌（酵母、霉菌）和藻类 的真菌 原核细胞的细菌、 原核细胞的细菌、放线菌和蓝细菌 的细菌 没有细胞结构的分子生物（如病毒） 没有细胞结构的分子生物（如病毒） 的分子生物
1 植物根系
根系周转是土壤有机质的重要来源。 根系周转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、有机 酸、碳酸等分泌物是土壤微生物的营养物质， 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。 根际效应 根际效应） 并可溶解土壤的某些养分。(根际效应） 根系可切割和挤压土壤，促进团聚体的形成。 根系可切割和挤压土壤，促进团聚体的形成。
真菌在土壤中的作用 是难分解有机质和有机残余物的主要降解者, 尤其在酸性和低温条件下。 有机残余物的主要降解者 是难分解有机质和有机残余物的主要降解者, 尤其在酸性和低温条件下。 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，菌丝的穿插对于促进土壤的凝聚有重要的作用。 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。 真菌菌落
教师指导下自学） 第三节 土壤生物(教师指导下自学） 教师指导下自学
【序 】土壤生物主要是指土壤中的植物 根 序 土壤生物主要是指土壤中的植物 土壤生物主要是指土壤中的植物(根 系）、动物和微生物，它们以最紧密的方式和各 动物和微生物， 种生物的生命活动联系在一起， 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 作用、相互制约的动态平衡的综合体 土壤生 态系统（如图） 态系统（如图）。
硫氧化菌（H2S，S，S2O32S2O32硫氧化菌（H2S，
光能有机营养型，又称光能异养型。以光为能源，以有机化合物作为供 光能有机营养型，又称光能异养型。以光为能源， 氢体以还原CO2，合成细胞物质。如紫色非硫细菌中的深红红螺菌。 氢体以还原CO2，合成细胞物质。如紫色非硫细菌中的深红红螺菌。 光能无机营养型，又称光能自养型。以光为能源，以无机物作为供氢体 光能无机营养型，又称光能自养型。以光为能源， 以还原CO2，合成细胞物质。如蓝细菌，绿硫细菌，紫硫细菌。 以还原CO2，合成细胞物质。如蓝细菌，绿硫细菌，紫硫细菌。
百度文库
5）土壤微生物的生活条件 土壤有机质 有机质含量丰富的土壤，微生物数量就多，反之则少。 有机质含量丰富的土壤，微生物数量就多，反之则少。 水分是微生物生存的基本因素。 土壤水分 水分是微生物生存的基本因素。 土壤微生物多数是好气性的，所以土壤通气良好， 土壤空气 土壤微生物多数是好气性的，所以土壤通气良好，有充足氧 气供应时，厌气性微生物活动力弱，甚至会中毒死亡。 气供应时，厌气性微生物活动力弱，甚至会中毒死亡。 土壤微生物生活需要一定的温度。 土壤温度 土壤微生物生活需要一定的温度。如果温度超出其能忍受的 最低或最高限度时，微生物就停止生长。 最低或最高限度时，微生物就停止生长。 不同类型的土壤微生物，对土壤反应有不同的要求， 土壤反应 不同类型的土壤微生物，对土壤反应有不同的要求，过酸或 过碱的土壤反应，超出了其适应范围，就会限制它们的生命活动。 过碱的土壤反应，超出了其适应范围，就会限制它们的生命活动。
大型节肢动物图示（南京农业大学）
马陆
蜚蠊
唇足纲
双尾目
鞘翅目 鞘翅目
鞘翅目
膜翅目
啮目
双翅目幼虫
小型节肢动物图示
（南京农业大学）
大翼甲螨
懒甲螨
中气门甲螨
懒甲螨 直卷甲螨 各类甲螨对比
各类甲螨
弹尾虫
3 土壤微生物
土壤微生物主要包括细菌、真菌和放线菌，是土壤中最原始的活有机体。 土壤微生物主要包括细菌、真菌和放线菌，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，转化土壤中难溶性的矿质养分, 们的作用是：分解有机质，合成腐殖质，转化土壤中难溶性的矿质养分,产生并 消耗CO CO,及固氮 同时也是新物种和基因材料的源和库。 及固氮, 消耗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。有些 则是病源微生物。 则是病源微生物。 1）土壤细菌 细菌是土壤中最常见，也是数量最多的微生物，每克肥沃土壤中的细菌数可 细菌是土壤中最常见，也是数量最多的微生物， 达千万至上亿个。主要是能分解各种有机物质的种类。 达千万至上亿个。主要是能分解各种有机物质的种类。 土壤中的细菌，按其来源不同， 土壤中的细菌，按其来源不同，可分为 土著菌和外来菌两种类型。 土著菌和外来菌两种类型。土著性细菌长 期生活于土壤中， 期生活于土壤中，对于土壤环境有较强的 适应性。 适应性。 细菌繁殖很快，在适宜条件下， 细菌繁殖很快，在适宜条件下，很多细菌 的世代时间均不到1小时， 的世代时间均不到1小时，因而具有较强的 竞争力和适应力。 竞争力和适应力。
4）土壤微生物的分布特点 根系周围的土壤（根际土壤）比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长。 根系周围的土壤（根际土壤）比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长。 绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面， 绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面，附着或缠绕在 土壤颗粒上，形成无机-有机-生物复合体或无机-有机-生物团聚体。 土壤颗粒上，形成无机-有机-生物复合体或无机-有机-生物团聚体。 表层土壤中微生物数量一般要比底层高。 表层土壤中微生物数量一般要比底层高。 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， 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， 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。 土壤微生物的类群和数量，随土壤熟化程度的提高而增多。 土壤微生物的类群和数量，随土壤熟化程度的提高而增多。 土壤能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件。 土壤能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件。
3）原生动物
典型种类有变形虫/纤毛虫/鞭毛虫/ 典型种类有变形虫/纤毛虫/鞭毛虫/ 孢子虫等， 孢子虫等，土壤中的原生动物以鞭毛虫 类最多。原生动物数量达1 10万个 万个/ 类最多。原生动物数量达1-10万个/克 土。 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(如细菌) 过选择性的取食某些微生物(如细菌)， 改变微生物的群落结构，主要是调节细 改变微生物的群落结构，主要是调节细 菌的数量； 菌的数量；2、增进某些微生物的活性 (如固N菌、排泄出的细菌等)；3、 参 如固N 排泄出的细菌等) 与土壤植物残体的分解， 与土壤植物残体的分解，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、 某些原生动物也侵害植物 侵害植物， 某些原生动物也侵害植物，造成植物病 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。 4）节肢动物和腹足动物 土壤中的节肢动物和腹足动物包括 蚁类、蜈蚣、蜘蛛； 蚁类、蜈蚣、蜘蛛；蜗牛等及各种昆虫 的幼虫。 的幼虫。 5）脊椎动物 在土壤中栖居的脊椎动物种类很多， 在土壤中栖居的脊椎动物种类很多， 尤其在草原和森林中数量很大。 尤其在草原和森林中数量很大。