土壤的物理性质及其对生物的影响

土壤的物理性质及其对生物的影响小组成员：邵海娜田春艳王霞毛雨姗王兴锋范江鸿陶丽红王瑞郑兴华白玉成3.4.1土壤的物理性质及其对生物的影响土壤是由固体、水分和空气组成的三相复合系统。三相中，固体是不均匀的。固相中的无机部分石油一系列大小不同的无机颗粒组成，包括矿质土粒、二氧化硅、硅质黏土、金属氧化物和其他系统成分；固相中的有机部分主要包含有机物。土壤固相颗粒是土壤的物质基础，占土壤总质的量的85%以上。土壤颗粒的组成、性质及排列形式，决定了土壤的理化性质和生物特性。土壤的物理性质及其对生物的影响1土壤地质与结构2土壤水分3土壤空气4土壤温度1.土壤地质与结构组成土壤的各种大小的颗粒按直径可分为：粗砂（0.2~2.0mm）、细砂（0.02~0.2mm）、粉砂（0.002~0.02mm）和黏粒（0.002mm以下）这些不同大小颗粒组合的百分比，称为土壤质地（texture）。根据土壤质地，土壤可分为沙土、壤土和粘土三大类。◆沙土沙土土壤颗粒较粗，土壤疏松，粘结性小，通气性能强，但蓄水性能差，易干旱，因而养料易流失，保费性能差。◆壤土壤土质地较均匀，土壤不太松，也不太黏，通气透水，是适宜农业种植的土壤。◆粘土黏土土壤的颗粒组成细，质地黏重，结构致密，湿时黏，干时硬，保水保肥能力强，但透水透气性能差土壤质地影响生物的分布与活动，如西胸金针虫多出现在黏土中，蝼蛄喜欢在湿润的含砂质较多的土壤中，沟金针虫发生在粉砂壤土和粉砂黏土中。★土壤结构◆概念：土壤颗粒排列形式、孔隙度计团聚体的大小和数量称为土壤结构（soilstructure），影响了土壤中固、液、气三相比例。◆分类：微团粒结构、团粒结构和比团粒结构更大的结构团粒结构是腐殖质吧矿质土粒互相黏结成0.25~10mm的小团块，具有泡水不散的水稳定性特点，是土壤中最好的结构。2.土壤水分（soilmoisture）土壤水分（soilmoisture）能直接被植物根吸收利用。土壤水分有利于矿物质养分的分解、溶解和转化，有利于土壤中有机物的分解与合成，增加了土壤养分，有利于植物吸收。此外，土壤水分能调节土壤温度，灌溉防霜就是此道理。土壤水分的过多过少，对植物、土壤动物与微生物均不利。土壤水分过少时，植物书干旱威胁，并由于好气性细菌氧化过于强烈，是土壤有机质贫瘠。过多时，引起有机质的嫌气分解，产生二氧化硫及各种有机酸，对植物有毒害作用，并因根的呼吸作用和吸收作用受阻，使根系腐烂。土壤水分对生物的影响土壤水分影响了土壤动物的生存与分布。各种土壤动物对湿度有一定的要求，如等翅目百亿需要相对湿度不低于50%，叩头虫的幼虫要求土壤空气湿度不低于92%，当湿度不能满足时，它们在地下进行垂直移动。土壤水分过多时，可使土壤动物应缺氧而闷死。3.土壤空气土壤空气主要来自大气，但由于土壤动物、微生物和植物根系的呼吸作用分解作用，不断消耗o2，产生co2，再加上土壤的通气性能差，使土壤空气中o2含量和co2含量与大气有很大差异。土壤空气的o2浓度一般为10%~12%，co2碳一般在0.1%左右，但这浓度不稳定，随季节、昼夜和深度而变化。土壤中栖息着一类地下兽（fossorialmammal），它们终生在地下生活，对土壤中低o2和高co2产生了很好的适应性。图3-19呼吸不同浓度co2时，动物呼吸通气量的增加（引自Bouverot,1985）土壤空气对生物的影响土壤空气影响了土壤微生物的种类、数量和活动情况。进而影响植物的营养状况。通气不良，抑制土壤中好气微生物活动，减慢了有机物的分解与营养物的释放；通气过分，是有机物分解速度过快，养分释放太快，而腐殖质形成减少，不利于养分的长期供应。因而农业上要经常调节土壤通气状况，促进土壤空气与大气进行交换。4.土壤温度（soiltemperature）土壤温度（soiltemperature）对植物的发育生长有密切的关系。◆土温直接影响种子萌发；◆土温影响根系的生长、呼吸和吸收性能；◆土温影响了矿物质盐类的溶解速度、土壤气体交换、水分蒸发、土壤微生物的活动以及有机质的分解。而间接影响植物生长。土温的变化，导致土壤动物产生行为的适应变化。大多数土壤无脊椎动物随季节变化进行垂直迁移：秋季想土壤深层移动，春季常向土壤上层移动。而狭温性的土壤动物，在较短时间范围内也能随土温垂直变化调整自身在土壤中的位置。