土壤生态学课件 第二章 土壤生态系统的结构特点和功能类型

第二章土壤生态系统的结构特点和功能类型•第一节土壤生态系统的结构特点•第二节土壤生态功能系统的类型•第三节土壤生态系统养分运转与调节第一节土壤生态系统的结构特点•一、土壤生态系统垂直分异性–近地面大气层：气体组成与湿度在不同高度有差异–植被层：乔木层、灌木层、草木层、根系层–土壤层：分为A、B、C层二、土壤生态系统的空间分异性–土壤是铺盖于陆地表面一个疏松层，除石质山地与水域外，一般是连续的，并随气候、母质、地形起伏在空间格局上呈有规律的变化，称土被结构。–土壤生态系统的空间格局同土被结构有重叠性，也有错开性。–土被结构的最小单元称单元土区；一个以上单元土区形成复区；可再形成土壤组合、复合–土壤生态系统在空间上组成单元即为一个土壤胞体。向上的空间格局上的命名探索中。•三、土壤生态系统的时序性–地球表层的岩石自从植物着生之日起，土壤开始形成，土壤生态系统随之发展。–由于不断的造山运动，地质史上所形成的土壤多被岩石化。–只在第三纪末与第四纪初，地壳渐趋稳定后，现代土被方在陆地表面形成，陆地生态系统随之演化。–地质学家对地球表面第四纪以来形成的沉积物分别以层序命名为Q1、Q2、Q3、Q4–这些母质发育的土壤构成现代土被：如Q1类同砖红壤、Q2类同于红壤、Q3类同黄棕壤或黄褐土、Q4则为冲积物。–在第四纪冰川消退及火山间断喷发区，都使土壤发育的时序性很明显。第二节土壤生态功能系统的类型•一、能量在系统中转递–太阳能为绿色植物吸收利用，经光合作用生成大量有机物质，这些有机物质一部分构成生物肢体，一部分消耗于生命过程，一部分则凋落地面或进入土壤，经微生物分解成二氧化碳归还大气，部分则以腐殖质形式累积于土壤中或以泥炭形式深埋地下，从而构成了碳素循环框架或能量转化的特点–我国土壤类型中有机质储量变化随纬度与经度地带的变化而变化–土壤有机质储量多寡与土壤潜在肥力有关二、营养元素输移类型•1、高度开放的人工调节型：主要是农业生态类型，其生物产品的大部分均移出田界外，只有落叶或部分根茬残留田面或土中。2、中度开放的人工调节类型•例如属森林生态系统中的毛竹林类型；草原生态类型3、弱开放人工调节型•营养元素循环受自然因素影响大。•土壤生态系统的构成中土库中营养元素储量及其有效性是影响系统生产力的重要因素，土壤库中养分储量因母质与淋溶强度不同而异，含量丰缺与供应强度直接影响生态系统的营养物质循环。•一、土壤营养元素含量•1、土壤氮库的特点：•在大气中N占79%，除N外，还有NH3、NO2等，但生物界除固氮微生物外，大多数植物只能吸收土壤溶液或水体中的硝酸根或铵根离子，以形成植物蛋白。燃烧100公斤秸杆可损失1公斤氮素；各种中氮素储量见：第三节土壤生态系统养分运转与调节•2、土壤磷库特点：•土壤中磷素分为有机态与无机态。土壤中磷素含量很低，一般为土体的千分之几，甚至万分之几，所以我国甚至世界上缺磷的耕种土壤占有相当大的比例。•我国明显地区差异，酸性土壤中磷素含量低，中性与碱性土壤中磷素含量高。一般土壤表层全磷（P2O5）为0.60g/kg左右，有效磷为9.27mg/kg左右。•3、土壤钾库特点：•有三种形式：水溶性态、交换性态与结合态•我国土壤中钾素含量与磷素一样，强风化淋溶的酸性突然钾素含量低，反之则高，残积母质钾素含量低，冲积母质钾素含量高。•全国突然钾素在表层含量，全钾为17.7g/kg左右，速效钾为128.8mg/kg。二、营养元素输入输出比的调节•近半个世纪以来，我国作物产量在提高，耕地复种指数有增高的趋势。•在农田生态系统生产潜力不断发挥的同时，土壤供肥能力增强，土壤库中养分储量的不足与有效养分转化供应不力，从而导致耕地中养分的输入输出失蘅，成为目前高产稳产的新的障碍因素。•应根据我国不同地区的不同缺肥情况，分别给予适当补充与调节。