土壤的理化性質(zhì)對生物的生態(tài)作用

【專家解說】：土壤是巖石圈表面能夠生長動物、植物的疏松表層，是陸生生物生活的基質(zhì)，它提供生物生活所必需的礦物質(zhì)和水分。因而，它是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量交換的重要場所；同時，它本身又是生態(tài)系統(tǒng)中生物部分和無機環(huán)境部分相互作用的產(chǎn)物。 由于植物根系和土壤之間具有極大的接觸面，在植物與土壤之間發(fā)生著頻繁的物質(zhì)交換，彼此強烈影響，因而土壤是一個重要的生態(tài)因子。人們試圖在控制環(huán)境以獲得更多的收成時，常發(fā)現(xiàn)不容易改變氣候因素，但能改變土壤因素，這就增加了研究土壤因素的重要性。 2.3.4.1 土壤的物理性質(zhì)的生態(tài)作用 土壤的物理特性主要指土壤溫度、水分含量及土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)等。土溫是太陽輻射和地理活動的共同結(jié)果。不同類型土壤有不同的熱容量和導(dǎo)熱率，因而表現(xiàn)出相對太陽輻射變化的不同滯后現(xiàn)象。這種土溫對地面氣溫的滯后現(xiàn)象對植物有利，影響植物種子萌發(fā)與出苗，制約土壤鹽分的溶解、氣體交換與水分蒸發(fā)、有機物分解與轉(zhuǎn)化。較高的土溫有利于土壤微生物活動，促進土壤營養(yǎng)分解和植物生長，動物利用土溫避開不利環(huán)境、進行冬眠等。 土壤水分直接影響各種鹽類溶解、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、有機物分解。土壤水分不足不能滿足植物代謝需要，會產(chǎn)生旱災(zāi)，同時好氣性微生物氧化作用加強，有機質(zhì)消耗加劇。水分過多使?fàn)I養(yǎng)物流失，還引起嫌氣性微生物缺氧分解，產(chǎn)生大量還原物和有機酸，抑制植物根系生長。 土壤中空氣含量和成分也影響土壤生物的生長狀況，土壤結(jié)構(gòu)決定其通氣度，其中CO2含量與土壤有機物含量直接相關(guān)，土壤CO2直接參與植物地上部分的光合作用。 土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和土壤的水分空氣和溫度狀況密切相關(guān)，并直接或間接的影響著植物和土壤動物的生活。沙土類土壤黏性小，氣孔多，通氣透水性強，蓄水和保肥能力差，土壤溫度變化劇烈；黏土類土壤的質(zhì)地黏重，結(jié)構(gòu)緊密，保水保肥能力強，但孔隙小，通氣透水性差，濕時黏干時硬；壤土類土壤的質(zhì)地比較均勻，土壤既不太松又不太黏，通氣透水性能良好且有一定的保水保肥能力。 2. 3.4.2土壤的化學(xué)性質(zhì)的生態(tài)作用 土壤化學(xué)特性主要是指土壤化學(xué)組成、有機質(zhì)的合成和分解、礦質(zhì)元素的轉(zhuǎn)化和釋放、土壤酸堿度等。礦質(zhì)營養(yǎng)是生命活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，生物對大量或微量礦質(zhì)營養(yǎng)元素都有一定的量的要求。環(huán)境中某種礦質(zhì)營養(yǎng)元素不足或過多或多種養(yǎng)分配合不當(dāng)，都可能對生物的生命活動起限制作用。不同種類生物對礦質(zhì)的種類與需求量存在較大差異，礦質(zhì)在體內(nèi)的積累量也有不同，如褐藻科植物對碘的選擇積累，禾本科植物對硅的積累，十字花科植物對硫的積累，茶科植物對氟的積累，十字花科植物對若干種重金屬鹽的積累等。這些植物對有害的物質(zhì)的耐性和積累，已在環(huán)境保護中得到廣泛應(yīng)用。 土壤有機質(zhì)能改善土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，有利于土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，從而促使植物的生長和養(yǎng)分的吸收。土壤有機物也使植物所需各種礦物營養(yǎng)的重要來源，并能與各種微量元素形成絡(luò)合物，增加微量元素的有效性。一般來說，土壤有機質(zhì)的含量越多，土壤動物的種類和數(shù)量也越多，因此在富含腐殖質(zhì)的草原黑鈣土中，土壤動物的種類和數(shù)量極為豐富；而在有機質(zhì)含量很少，并呈堿性的荒漠地區(qū)，土壤動物非常貧乏。 土壤酸堿度是土壤最重要的化學(xué)性質(zhì)，因為它是土壤各種化學(xué)性質(zhì)的綜合反映，對土壤肥力、土壤微生物的活動、土壤有機質(zhì)的合成和分解、各種營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化和釋放、微量元素的有效性以及動物在土壤中的分布都有著重要的影響。土壤的酸堿度（pH值）直接影響生物的生理代謝過程，pH值過高或過低影響體內(nèi)的蛋白酶的活性水平，不同生物對的適應(yīng)存在較大的差異。如金針蟲在pH為4.0~5.2的土壤中數(shù)量最多，在pH為2.7的強酸性土壤中也能生存；麥紅吸漿蟲通常分布在pH為7.0~10.0的堿性土壤中,當(dāng)pH<6.0時便難以生存；蚯蚓和大多數(shù)土壤昆蟲喜歡生活在微堿性土壤中，它們的數(shù)量通常在pH=8.0時最為豐富。 土壤酸堿度（pH值）間接影響生物對礦質(zhì)營養(yǎng)的利用，它通過影響微生物的活動和礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解度進而影響?zhàn)B分的有效性。對一般植物而言，土壤pH=6~7時養(yǎng)分的溶解度最高，最適宜植物生長。在強堿性土壤中容易發(fā)生鐵、硼、銅、錳、鋅等的不足；在酸性土壤中則易發(fā)生磷、鉀、鈣、鎂的不足。