土壤生物-PPppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,土 地 信 息 系 统,四川农业大学资源环境学院,土 壤 学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,土 地 信 息 系 统,四川农业大学资源环境学院,土 壤 学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,土 地 信 息 系 统,四川农业大学资源环境学院,土 壤 学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,四川农业大学资源环境学院,土 壤 学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,土 地 信 息 系 统,四川农业大学资源环境学院,土 壤 学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章土壤生物,SOIL ORGANISMS,第三章土壤生物SOIL ORGANISMS,1,土壤生物活性,(biological activity),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,(soil formation),和发育过程,(development process),中起主导作用,(the leading effects),。,也是评价土壤质量,(soil quality),和健康状况,(health level),的重要指标之一。,本章重点阐述土壤微生物的多样性及其功能。,土壤生物活性(biological activity,2,土壤生物：是土壤中具有生命力的重要组成部分，主要包括土壤微生物、土壤动物、高等植物的根系。,土壤特有的各种条件有利于微生物和生存，形成奇特的食物网。,土壤生物：是土壤中具有生命力的重要组成部分，主要包括土壤微生,3,第一节,土壤生物的组成,第一节 土壤生物的组成,4,土壤生物-PPppt课件,5,按其功能分类,Classification according to their functions,生产者,Producers:,plantsfix C from atmospheric CO,2,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 CO,2,and other gaseous by products and mineralizing nutrients to their original ionic form.,寄生者,Parasites,按照能量来源：自养型 异养型,按其功能分类 Classification accordin,6,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。它们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。,一、土壤微生物,（一）土壤微生物种群(,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。,土壤中微生物分布广、数量大、种类多，是土壤生物中最,7,土壤中的食物链关系,土壤中的食物链关系,8,节杆菌属（,Arthrobacter,）,芽孢杆菌属（,Bacillus,）,假单胞菌属（,Pseudomonas,）,土壤杆菌属（,Agrobacterium,）,产碱杆菌属（,Alcaligenes,）,黄杆菌属（,Flavobacterium,）,原核微生物,(,procaryotes,),1,古细菌,(,archaea,),极端环境的特殊基因库,甲烷产生菌,极端嗜酸热菌,极端嗜盐菌,2,细菌,(,bacteria,),（,7090%,）,节杆菌属（Arthrobacter）原核微生物(procar,9,BACTERIA,细菌,个体微小，1微米左右,1mm=1000um,1um=1000nm,BACTERIA 细菌个体微小，1微米左右1mm=1000,10,形状多为棒状或,杆状,Bacteria,细菌,形状多为棒状或杆状Bacteria 细菌,11,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。,土壤中最活跃的因素,Bacteria,细菌,土壤细菌数量很大（占土壤微生物总数的70-90%），但生物量,12,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,土壤中细菌的作用分解有机质,13,根瘤菌,固氮细菌,苜蓿根毛尖上的根瘤菌,Bacteria,细菌,根瘤菌固氮细菌苜蓿根毛尖上的根瘤菌Bacteria 细菌,14,3,放线菌,(,actinomyces,),以孢子或菌丝片断存在，细胞数,10,4,-10,6,/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。,3放线菌(actinomyces)以孢子或菌丝片断存在，细胞,15,ACTINOMYCETES,放线菌,ACTINOMYCETES 放线菌,16,4,蓝细菌,（,Cyanobacterium,）,是光合微生物，行光能无机营养，过去称为蓝（绿）藻，由于原核特征现改称为蓝细菌，与真核藻类区分开来。,5,粘细菌,(,myxomycota,),土壤中数量不多，施有机肥土壤中常见，是已知最高级的原核生物，具备形成子实体和粘孢子的形态发生过程。,4蓝细菌（Cyanobacterium）,17,真菌,(,fungus,/,eumycota,),藻类,(,alga,),地衣,(,lichen,),真核微生物,(,Eukaryotic microorganisms),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,真菌(fungus /eumycota)藻类(alga)地衣,18,FUNGUS,真菌,酵母菌,蘑菇,霉菌,菌根,FUNGUS 真菌酵母菌蘑菇霉菌菌根,19,ALGA,藻类,ALGA 藻类,20,非细胞型生物即,分子生物,病毒,(,virus),一种活细胞内的寄生物，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。,非细胞型生物即分子生物病毒 (virus)一种活细胞内的寄,21,（二）土壤微生物指标及其表征,采用传统方法可培养的土壤微生物只占总数的一小部分，所以现在往往通过生物化学、分子生物学等技术来分析土壤微生物的数量、群落结构及活性。,最常见的指标有：,土壤微生物量、土壤微生物多样性、土壤酶。,（二）土壤微生物指标及其表征采用传统方法可培养的土壤微生物只,22,土壤生物-PPppt课件,23,土壤生物-PPppt课件,24,1 土壤微生物量,一般用微生物碳量表示。,微生物氮、磷、硫。,常见的分析方法：成分分析法、底物诱导法、熏蒸法。,2 土壤微生物多样性,3 土壤酶,1 土壤微生物量,25,二、土壤动物,二、土壤动物,26,1,原生动物(,protozoa,),原生动物在土壤中的作用有：,调节细菌数量,增进某些土壤的生物活性,参与土壤植物残体的分解,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。,1 原生动物(protozoa)原生动物在土壤中的作用有：调,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,纤毛虫变形虫鞭毛虫,28,2,后生动物(,metazoan,),一、土壤生物类型的多样性,后生动物由小的土居性的多细胞动物，主要包括线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛和昆虫等混合组成。,2 后生动物(metazoan) 一、土壤生物类型,NEMATODES IN SOILS,土壤中的线虫,NEMATODES IN SOILS土壤中的线虫,30,SPRINGTAILS IN SOILS,土壤中的节肢动物,SPRINGTAILS IN SOILS土壤中的节肢动物,31,三、土壤中的植物根系,高等植物的根系只占土壤体积的1%,但其呼吸作用却占土壤的1/41/3。,1 根际（rhizosphere),通常指受植物根系影响的土壤区域。直接与植物根系接触的土壤根面，根面是根际内层，一般将围绕根面15mm的薄层作为根际土壤。,三、土壤中的植物根系高等植物的根系只占土壤体积的1%,但其呼,32,根际效应产生的原因：根系分泌物,渗出物：,完整细胞的非代谢流出低分子化合物，如糖、氨基酸。,分泌物：,根部代谢的分泌物,植物粘液：,根冠细胞等产生的粘液。,粘胶:,根面的凝胶状物质,溶解产物：,老化细胞自溶产生的物质,根际效应产生的原因：根系分泌物渗出物：完整细胞的非代谢流出低,33,2 菌根的概念与分类,菌根是指土壤中某些真菌与植物根的共生体。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。,菌根的作用主要是扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。,菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展，又与寄主植物组织相通，,一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养，另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。,2 菌根的概念与分类,34,3 根瘤,能与豆科植物共生形成根瘤，并将空气中的氮还原成氨供植物营养的一类革兰氏阴性菌。,3 根瘤,35,第二节 土壤微生物的环境影响因素,Influenced factors of soil organism activity,一、温度,二、水分及其有效性,三、,pH,四、氧气和,Eh,值,五、生物因素,六、土地管理措施,第二节 土壤微生物的环境影响因素一、温度,36,温度是影响微生物生长和代谢最重要的环境因素。微生物生长需要一定的温度，温度超出最低和最高限度时，即停止生长或死亡。,一、温度,Temperature,最适生长温度,高温型,嗜热型 45-60,极端嗜热 80-90,中温型,25-40,低温型,兼性嗜冷 20-30,专性嗜冷 15,温度,生长速度,温度是影响微生物生长和代谢最重要的环境因素。微生物生,37,水是微生物细胞生命活动的基本条件之一。水分对微生物的影响不仅决定它的含量，更重要决定水的有效性。水分的微生物有效性，用水的活度表示。,二、水分及其有效性,Water and its availability,某些微生物生活环境的水活度,水是微生物细胞生命活动的基本条件之一。水分对微生物的,三、,Acidity/alkalinity,酸碱度,（,pH,）,最适,pH,范围,大多数细菌、藻类和原生动物,6.5-7.5,放线菌,7.5-8.0,酵母菌和霉菌,5.0-6.0,真菌,酸性土壤,嗜酸菌,acidophiles,/,嗜碱菌,alkalinophiles,极低,/,高,一般土壤,pH,范围为,49,，能维持各类微生物生长发育。,一般土壤pH范围为49，能维持各类微生物生长发育。,39,结构良好、通气的旱作土壤中有较丰富的好氧性微生物生长发育。,淹水下层土壤，覆盖秸秆土壤，或是用新鲜有机肥土壤，厌氧性微生物占优势。,四、氧气和,Eh,值,O,2,and redox potential (Eh),好氧性微生物：,需要,O,2,，最适,Eh,为,300-400mV,， 表层土壤,厌氧性微生物：,必须缺,O,2,，最适,Eh,为,棕壤,灰壤,水稻土,砖红壤,土壤有机质含量与微生物数量关系密切。,一 、土壤微生物的分布,不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大,42,土壤剖面,在土壤的不同层次中，由于水分、养分、通气、温度、,pH,等因素的差异及不同微生物的特异性，致使微生物在土壤剖面中的分布不均。,一般来说，表土层微生物数量最多，随层次加深，数量减少。,各种团聚体是微生物在土壤中生活的微环境。团聚体内外的条件不同，微生物的分布也不一样。,土壤团聚体中微生物的数量和分布,各种团聚体是微生物在土壤中生活的微环境。团聚体内外的,二、土壤生物之间的相互作用,竞争关系,互生关系,共生关系,拮抗关系,捕食关系,寄生关系,二、土壤生物之间的相互作用竞争关系,作业,教材56页,1、3、6、8,作业教材56页,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,(CO,2, CH,4, NO, N,2,O, 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,土壤微生物主要作用：,47,