土壤生態學總結

2021-08-01 07:25:43 字數 5027 閱讀 8337

第一章緒論

土壤生態學的概念: 土壤生態學是以土壤生物為中心,研究土壤生物間以及土壤生物和土壤非生命環境間相互作用,揭示土壤生物群落的結構和功能的科學。

土壤生態學是土壤學、生態學、地理學以及環境科學相互交叉滲透的一門具有廣泛研究領域的新興學科, 它是以土壤為中心,研究土壤生物間、土壤生物與土壤非生命環境間的相互作用,土壤生物群落與土壤內部環境及外部環境間的能流、物流和資訊流,以揭示土壤生物群落結構、功能,認識複雜的土壤形成過程,並應用整體與區域性相結合的方法,重視與社會環境相結合,為土壤生產力永續利用服務。

土壤生態學研究體系:土壤生態學根據研究目的可劃分為理論土壤生態學和應用土壤生態學。

. 土壤生態學根據其研究物件的組織水平可劃分為:土壤生物個體生態學、土壤生物群體和群落生態學、土壤生態系統生態學。

. 土壤生態學根據研究物件性質可劃分為森林土壤生態學、草原土壤生態學、農田土壤生態學、濕地土壤生態學、汙染土壤生態學等。

土壤生態學的研究內容:1、土壤生態學把土壤、生物、環境作為乙個整體或系統來看待,它的研究物件是土壤生態系統。2、主要研究土壤生態系統組成、結構、功能及其演變規律和最佳調控途徑,以保護土壤功能持續利用。

具體研究內容如下:1、土壤生態系統的特性。包括土壤生態系統的位置、邊界、特點與本質。

2、土壤生態系統的結構與功能。研究土壤生態系統結構的合理性、組分特徵、組分在不同組織水平中相互關係的規律,確定優化的土壤生態系統結構,達到系統的動態平衡。

3、土壤生態系統的物質迴圈。包括營養物質迴圈和水分迴圈,它們左右土壤生產力的高低,是維持生命的物質基礎,並可以以此指導農業生產。4、土壤生態系統的能量轉換。

研究能量轉換過程、機理、提高能量利用率的途徑。5、土壤生態系統的生物學效應。研究土壤生物種類、功能及其影響因素等。

6、土壤汙染與修復

7、土壤生態系統調控、 土壤生態系統的評價、 土壤生態學的研究方法、 土壤生態系統的退化與恢復、 土壤生態系統的持續發展、 土壤生態系統對全球變化的響應

土壤生態學的應用:1、土壤生態系統評價:通過對土壤生態系統的社會效益和經濟效益的綜合分析與評價,為解決土壤資源存在的問題和區域治理提供科學依據。

2、土壤生態分割槽:根據土宜的特性和立地條件、生物種群與生態環境的適應性,進行土壤生態分割槽,以便因地制宜,揚長避短,合理利用土地資源。3、土壤生態系統設計:

在研究土壤生態系統結構與功能的基礎上,分析土壤生態系統內各因素的關聯和數量關係,採取系統工程方法,進行結構優化,提高系統功能。4、保護土壤資源,提高土壤肥力,改善生態環境。根據土壤生態學原理制定土壤資源合理利用和開發的策略。

5、土壤環境保護,防止土壤汙染與退化。根據土壤生態學原理分析土壤環境問題產生的原因,以尋求解決問題的方法。

第二章土壤生態系統的概念

土壤生態系統的特點:土壤生態系統是由相互作用和相互依賴的若干組分所構成的具有特定功能的網路系統,它是研究土壤生物與環境之間的相互關係的乙個開放性系統。

土壤生態系統的特點:1、土壤生態系統是受到外界干擾的開放系統。2、土壤生態系統是人類為了進行物質生產而建立起來的人工生態系統。

3、土壤生態系統的可塑性。土壤生態系統在生態閾限範圍內具有一定的緩衝能力和可塑性,表現為短時間內具有一定的抗禦能力。4、土壤生態系統是乙個生態-經濟復合系統。

土壤生態系統與社會經濟系統互相饋贈,成為生態-經濟復合系統.5、土壤生態系統具有空間分異性。土壤型別複雜,生態環境又各有差異,土壤與環境之間因時間和空間的差異使土壤生態系統具有地帶性和非地帶性。6、土壤生態系統的綜合性。

土壤生態系統不僅與系統內的相互作用和影響有關,而且與系統外的社會經濟有著密切關係。所以,土壤生態系統的綜合性不僅有系統內的聯絡,也有系統外的橫向聯絡。土壤生態系統的系統生產力是土壤資源和社會資源利用的綜合體現。

土壤生態系統的結構:1、土壤生態系統中的各個組成要素,分別以不同的空間位置決定著土壤生態系統的不同特徵,土壤生態系統的幾何學構造即空間分布,就是土壤生態系統的基本結構。 2、同樣的系統組成處於不同的結構狀態時,其性質則完全不同。

3、一般系統的結構是由5個要素構成的,即組成的種類、性質、數量、空間分布及其相互關係,並形成了縱橫交錯的立體網路模式特徵。4、土壤生態系統所佔的空間可分為地下和地上兩層(土體表面為界)。地上層和地下層不斷的發生著物質交換和能量轉化,並支配著各層的物質代謝。

5、土壤有機-無機複合體具有特殊的生態意義。它是自然界生物和非生物質的複合體。由於活體-有機-無機複合體的此種形式,使得有人將土壤視為乙個有真正生命的類生物體。

也因此,有人將土壤看成是自然界生物與非生物質過渡的橋梁,是整個地球陸地生態系統的中心樞紐。7、土壤生態系統的結構無論在整體結構水平上,還是在低階結構水平上,其本質都是乙個耗散結構。

土壤生態系統結構的型別:1、土壤生態系統的水平結構:土壤生態系統的水平結構是指在一定生態區域內,各要素之間的面積比例及分布狀態的組合。

它是乙個二維結構,僅表現了土壤生態系統地上部分的生物種群的結構,它是土壤生態系統結構的初級階段。土壤生態環境組分因地理原因可形成緯向和經向的水平漸變結構,或因社會經濟原因形成同心圓式的平面結構。由於生物種群的分布和組分可使之形成相應的條帶狀或同心圓式的水平分布。

其它非地帶性因子的作用還會使生物形成各種鑲嵌分布。生物個體間會形成規則的、隨機的和成叢的各種平面結構格局。2、土壤生態系統的垂直結構:

土壤生態系統的垂直結構是指系統內立體上的組合與分布,是三維結構,包括地上和地下, 具有垂直層理,即三層性。土壤生態系統的垂直結構完整地構劃出了系統的整體性,真實地反映了各組分之間的關聯度,以及層次內部各種要素變動的梯度。土壤生態系統的水平結構和垂直結構共同構成了土壤生態系統的空間結構。

3、土壤生態系統的時間結構:環境因子具有季節性和年際間的週期性變化。生物種群及其對資源的利用等都表現出隨時間變化而變化。

4、土壤生態系統的營養結構(食物鏈):在生物群落的範圍裡,營養交換過程是維持生命的重要過程,營養結構首先取決於生物群落不同物種之間存在的營養關係,也就是食物鏈,由食物鏈構成了營養網路。在系統的發展過程中,使食物鏈由簡單到複雜,形成了多網路結構,增加了系統的穩定性,提高了轉化率。

土壤生態系統的食物鏈以腐生食物鏈為主。

土壤生態系統的功能:1、生態系統的功能取決於各構成成分、物質積累的年迴圈和流通量的變化,這些變化將導致一定的綜合效果。2、土壤生態系統的功能最基礎的是能量流動和物質迴圈。

在不同的結構中,流動和迴圈的途徑不同,因而產生不同的轉化效率。3、土壤生態系統功能表現為4種不同水平,即平衡的、振盪的、降低的和增加的,這也是能量不同轉化效率的表現。4、在一定範圍內轉化效率高,產量也高。

5、轉化效率是功能的具體體現,只有提高轉化效率,系統的功能才能是最佳的。

綜合而言,土壤生態系統的功能包括:

1、土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分。土壤圈覆蓋於地球陸地的表面,處於其它圈層的交接面上,成為它們的紐帶,構成了結合無機界和有機界即生命和非生命相聯絡的中心環境。

2、土壤是陸地生態系統的基礎。土壤在陸地生態系統中的作用包括:

保護生物活性、多樣性和生產性。對水體和溶質起調節作用。對有機、無機汙染物具有過濾、緩衝、降解、固定和解毒作用。具有貯存並迴圈生物圈及地表的養分和其它元素的功能。

3、土壤是人類農業生產的基地。土壤在植物生長繁育中有不可取代的特殊作用:

生物的支撐作用,為土壤生物提供棲息生境。營養庫的作用。養分轉化和迴圈作用。雨水涵養作用。穩定和緩衝環境變化的作用。

人類活動對土壤生態系統的影響:1、農業耕作、森林砍伐、環境汙染和全球變化, 產生了許多不良後果:農業和林業生產潛力減小;廢物清潔能力下降;削弱和改變了全球物質迴圈;溫室氣體增加;土地退化等。

2、土壤耕作對生物過程產生最深遠的影響。土壤耕作方法強烈影響作物殘餘物在土壤中的位置和分配,從而導致微生物和動物的組成和活動產生差異,這種差異影響了殘餘物的分解速度、碳的分離速度、營養物礦化和抑制病蟲害的能力。土壤耕作強度通過機械的方式直接地改變土壤結構。

土壤耕作可以直接破壞蚯蚓種群,也會破壞白蟻的地下通道,從而營養土壤的物理與化學過程。3、農業中使用的廣譜殺蟲劑對土壤生物群落組成和多樣性產生影響。4、施肥、灌溉等都會對土壤生物和養分迴圈產生影響。

第三章土壤生態學的基本原理

生態環境和生物相互關係的基本原理及土壤肥力的本質,是土壤生態學的基本原理。

土壤生態位概念:土壤生態位是指在由多因素構成的土壤生態空間中,生物所擁有的生態幅度。其包括土壤生物在內的各種生物單位或生態元對土壤生態空間、水分、養分等資源利用的總合。

土壤生態位的構成:

客體:土壤空間、土壤空氣、土壤水分、土壤溫度、土壤有機質、土壤ph、土壤礦物質

主體:生物型別:土壤動物、土壤微生物、高等植物、低等植物

生態元:基因、個體、種群、群落、生態系統

土壤生態位的應用:1、生態入侵與生態位。生態入侵是指某些生物由於人類有意識或無意識地帶入某一適宜其生存和繁殖的地區,它的種群便不斷增加,分布區域不斷穩步擴充套件的過程。

植物的生態入侵實質上是入侵種與地方種競爭土壤生態位、逐步排斥掉地方種的過程。慎重物種引入及轉基因植物的應用。

2、土壤肥力與土壤生態位。土壤肥力是土壤穩、勻、足、適地供給植物生長發育所需的水、肥、氣、熱的能力。土壤肥力是土壤生態位的一種表現形式。

系統的土壤肥力愈高,基礎土壤生態位愈寬,供給植物水、肥、氣、熱的能力愈強,適宜其上生長的植物愈多。3、土壤生態位與協同進化。土壤作為一種類生物體,其與生物之間也是協同發展的。

從土壤的形成和演化來看,土壤生態位是土壤與生物之間協同發展的基礎和產物,而土壤與生物之間的協同關係則是通過土壤生態位的分離、擴散和重疊等方式來實現的。4、土壤生態位與退化生態系統的恢復與重建。土壤生態系統退化實際上是生物佔據的土壤生態位的寬度變窄。

土壤生態位理論對於指導退化生態系統的恢復與重建及生態農業建設等具有重要意義。

第四章土壤生態系統能量流動

一切生態系統都是以能量為動力,並通過能量在不同營養層次中的傳遞和轉化來維持生命的過程.能量的轉化和物質的迴圈是生態系統的基本功能.

土壤生態系統是乙個開放系統,其結構的本質是乙個耗散結構。

生物成員之間以食物營養關係彼此聯絡起來的序列, 稱為食物鏈。在土壤生態系統中,以腐食食物鏈為主。

食物鏈相互交錯,多條食物鏈相聯,形成了食物網。生態系統越成熟,食物網越複雜,忍受外界干擾的能力越大,系統越穩定。

土壤生態系統生產力:是指在一定的生態區域範圍(單位面積),在一定時間內(單位時間)所能產生的幹物質的數量。

單位:用每年每公頃土地上形成幹物質的噸數,或每年每平方公尺土地上形成幹物質的克數,也可用能量表示。

土壤生態學複習思考題

1.土壤生態系統是土壤中生物與非生物環境的相互作用通過能量轉換和物質迴圈構成的整體。土壤生態系統是陸地生態系統的乙個亞系統,其結構組成包括 生產者。高等植物根系 藻類和化能營養細菌。消費者。土壤中的草食動物和肉食動物。分解者。細菌 真菌 放線菌和食腐動物等。參與物質迴圈的無機物質和有機物質。土壤內部...

生態學總結

2 土壤因子 如土壤理化性質,土壤肥力,土壤生物等等。土壤理化因水分。空氣。溫度和土壤結構而異。土壤化學性質可分為土壤酸度,土壤鹽鹼性,土壤有機質等。土壤是氣候因子和生物因子的共同產物。所以他本身必然受到氣候因子和生物因子的影響,同時也對生長在土壤上的植物發生作用。因此,不同兔類有其相應的植被型別。...

生態學複習

名詞解釋 1.生物圈 地球上存在生命的部分稱作生物圈。2.生態學 是研究生物及環境間相互關係的科學。這裡,生物包括動物 植物 微生物及人類本身,即不同的生物系統,而環境則指生物生活其中的無機因素,生物因素和人類社會,即環境系統。3.生態學形成和發展的4個時期 生態學的萌芽時期,生態學的建立時期,生態...