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1、第三章 土壤生物,第三章 土壤生物 soil organisms,土壤生物活性和肥力直接或间接地与土壤生物有关。 土壤生物是土壤具有生命力的主要成分，在土壤形成和发育过程中起主导作用。 土壤生物是评价土壤质量和健康状况的重要指标之一。 土壤生物是地球生物圈生物多样性的重要组成部分。,土壤生物的重要性,第三章 土壤生物 soil organisms,Soil organisms are responsible for the physical combination and biochemical decomposition, and incorporation of organic matte
2、r. They exhibit tremendous diversity in terms of their numbers, size and morphology, and also vary dramatically in their function, mode of nutrition and environmental tolerance.,3.1 Soil organism compositions and diversity 土壤生物组成及其多样性 3.2 Influenced factors of soil organism 土壤生物的环境影响因素 3.3 Distribut
3、ion and effect of soil microflora 土壤生物分布及其相互作用,第三章 土壤生物 soil organisms,第一节 土壤生物组成及其多样性 Soil organism compositions and diversity,土壤生物类型的多样性 土壤微生物种群的多样性 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,土壤生物数量巨大，种类多样。,一、土壤生物类型的多样性 Diversity of soil organism species,土壤微生物 土壤动物 土壤中的植物根系,土壤中的食物链关系,土壤生物数量巨大，种类多样。,一、土壤生物类型的多样性
4、Diversity of soil organism species,一、土壤生物类型的多样性 Diversity of soil organism species,按其功能和营养级分类 Classification according to their functions 按其大小分类 Classification according to size 按其形态分类 Classification according to morphology,一、土壤生物类型的多样性 Diversity of soil organism species,按其功能和营养级分类 Classification ac
5、cording to their functions 生产者Producers: Plantsfix C from atmospheric CO2 during photosynthesis. 消费者Consumers: Feed on plants and other organisms. 分解者Decomposers (reducers): Utilize carbon from organic material, returning it to the atmosphere as CO2 and other gaseous by products and mineralizing nut
6、rients to their original ionic form. 寄生者Parasites,一、土壤生物类型的多样性 Diversity of soil organism species,按其功能和营养级分类 Classification according to their functions 按其大小分类 Classification according to size,一、土壤生物类型的多样性 Diversity of soil organism species,微生物 Micro-organism 20mm 蚯蚓,按其功能和营养级分类 Classification accord
7、ing to their functions 按其大小分类 Classification according to size 按其形态分类 Classification according to morphology,一、土壤生物类型的多样性 Diversity of soil organism species,原生动物（单细胞） 后生动物（多细胞） 微生物 真核微生物：真菌和藻类 原核微生物：细菌、放线菌和蓝细菌 分子生物（无细胞结构，如病毒）,土壤动物,原生动物 Microfauna (protozoa),单细胞真核生物（简称原虫）。 结构简单，数量多、分布广。表土多，底土少。,原生动物在
8、土壤中的作用：,调节细菌数量,增进某些土壤的生物活性,参与和促进土壤中物质的循环和转化,原生动物在土壤中的作用：,调节细菌数量,增进某些土壤的生物活性,调节细菌数量,调节细菌数量,增进某些土壤的生物活性,调节细菌数量，保证土壤微生物群落组成的稳定,纤毛虫 细菌和小鞭毛虫为食,变形虫 动、植物碎屑为食,鞭毛虫 取食细菌,土壤中主要的3种原生动物,后生动物 metazoan,小的土居性的多细胞动物。,种类：线虫、蚯蚓、蚂蚁、螨类、蠕虫、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、 、环节动物、蜘蛛和昆虫等. 作用：植物残体破碎、 混合.,Nematodes in soils 土壤中的线虫,Springtail
9、s in soils 土壤中的节肢动物,土壤动物的主要作用： 促进土壤物质循环 直接或间接地改变土壤结构,土壤中微生物分布广、数量大、种类多，是土壤生物中最活跃的部分。 微生物参与土壤有机质分解，腐殖质合成，养分转化和推动土壤的发育和形成。 土壤微生物在地球生境中数量最多、生物多样性最复杂和生物量最大。,微生物 Micro-organism,1公斤土壤可含5亿个细菌,100亿个放线菌和近10亿个真菌，5亿个微小动物。,土壤微生物主要作用：,调节植物生长的养分循环 产消温室气体(CO2, CH4, NO, N2O, CO等)，影响全球气候变化 分解有机废物 保存物种、基因 引发人、畜、植物病害,
10、土壤中的植物根系,高等植物根系占土壤体积的约1%，其呼吸作用占土壤的1/41/3。 固定植物，从土壤中吸收水分和养分。 明显影响土壤的理化性质。 植物根系常与其他生物间存在竞争或协同关系。,土壤中的植物根系,根际：直接受植物根系影响的土壤区域。 一般将围绕根面15mm的薄层土壤称为根际土壤。根际环境对微生物的影响称为根际效应。根际效应产生的主要原因是根系分泌物。 根际效应： 根土比（R/S）= 根际土壤微生物数量/非根际土壤微生物数量 R/S 一般为520,二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,非细胞型生物即分子生物
11、病毒 (virus),原核微生物(procaryotes),真核微生物 (Eukaryotic microorganisms),二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,古细菌(archaea): 甲烷产生菌,细菌 (bacteria)：占微生物总数量的7090%,放线菌(actinomyces)：种类、数量多,蓝细菌（Cyanobacterium） 粘细菌(myxomycota),二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,原核微生物(procar
12、yotes),土壤细菌的特点,个体微小，1微米左右,形状多为棒状或杆状,土壤细菌数量很大（占土壤微生物总数的70-90%），但生物量不大。 代谢强、繁殖快。,土壤中细菌的作用,分解有机质 参与碳循环、氮循环 改善土壤结构 净化土壤 病害,苜蓿根毛尖上的根瘤菌,固氮细菌,土壤中的放线菌(actinomyces),以孢子或菌丝片断存在，细胞数104-106/g土。 肥土比廋土多，耕地比林地多，春秋季比夏冬季多。 最适宜生长在中性、偏碱性、通气良好土壤中，转化土壤有机质。,二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,原核微生物(
13、procaryotes),真核微生物 (Eukaryotic microorganisms),二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,真菌(fungus /eumycota),藻类(alga),地衣(lichen),森林土壤和酸性土壤中占优势,单细胞或多细胞的真核原生生物 硅藻、绿藻、黄藻 土壤生物的先行者,真菌和藻类形成的不可分离的共生体 在土壤发生早期起重要作用,Fungus 真菌,酵母菌,蘑菇,霉菌,菌根,Alga 藻类,二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism
14、 population,非细胞型生物即分子生物病毒 (virus),原核微生物(procaryotes),真核微生物 (Eukaryotic microorganisms),二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,活细胞内的寄生物，超显微的非细胞生物，只是一种核酸。 靠其宿主代谢系统的协助复制核酸，合成蛋白质等组分，然后再装配而得以繁殖。 离体条件下，以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。,二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,土
15、壤微生物指标及其表征,二、土壤微生物种群的多样性 Diversity of soil micro-organism population,土壤微生物生物量 土壤中体积小于5x103um3的生物总量，包括细菌、放线菌、真菌和小型动物，不包括植物根系。通常以生物量碳表示。 传统镜检法、成分分析法、底物诱导呼吸法、熏蒸法 土壤微生物多样性 碳素利用法、磷脂脂肪酸法、核酸分析法（DNA） 土壤酶 底物代谢法,Nutrition mode The sources of carbon and energy 异养型 Heterotrophs C : organic material 数量多 Chemohet
16、erotrophs (化能有机营养型 / 化能异养型) 种类：腐生、寄生 energy : chemical oxidation Photoheterotrophs (光能有机营养型 / 光能异养型) 种类：红螺菌 energy : light 自养型 Autotrophs C: inorganic sources 数量少 Chemoautotrophs (化能无机营养型 / 化能自养型) 种类：亚硝酸/硝酸/硫氧化/铁/氢细菌 energy : chemical oxidation Photoautotrophs (光能无机营养型 / 光能自养型) 种类：藻类、光合细菌 energy : light,三、土壤微生物营养类型的多样性 Diversity of nutrition mode,oxygen requirements？ Aerobes (好氧性微生
