土壤因子的生态作用与生物的适应

2．3．4　土壤因子的生态作用与生物的适应

土壤是陆地生态系统的基础，是具有决定性意义的生命支持系统，其组成部分有矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气。具有肥力是土壤最为显著的特性。

1．土壤的生态学意义

土壤是许多生物的栖息场所。土壤中的生物包括细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物、节肢动物和少数高等动物。土壤通过其物理、化学和生物化学作用强烈影响植物的生长繁育、控制群落的演替和生态系统的稳定与变化；土壤中既有空气，又有水分，正好成为生物进化过程中的过渡环境。土壤是植物生长的基质和营养库。土壤提供了植物生活的空间、水分和必需的矿质元素。土壤是污染物转化的重要场地。土壤中大量的微生物和小型动物，对污染物都具有分解能力。土壤与生物之间的相互作用而产生了肥力。

2．土壤质地与结构对生物的影响

土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固体颗粒是组成土壤的物质基础。土粒按直径大小分为粗砂（0．2～2．0mm）、细粒（0．02～0．2mm）、粉砂（0．002～0．02mm）和黏粒（0．002mm以下）。这些大小不同的土粒的组合称为土壤质地。根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和黏土三大类。砂土的砂粒含量在50%以上，土壤疏松、保水保肥性差、通气透水性强。壤土质地较均匀，粗粉粒含量高，通气透水、保水保肥性能都较好，抗旱能力强，适宜生物生长。黏土的组成颗粒以细黏土为主，质地黏重，保水保肥能力较强，通气透水性差。

土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。最重要的土壤结构是团粒结构（直径0．25～10mm），团粒结构具有水稳定性，由其组成的土壤，能协调土壤中水分、空气和营养物之间的关系，改善土壤的理化性质。土壤质地与结构常常通过影响土壤的物理化学性质来影响生物的活动。

3．土壤的物理化学性质对生物的影响

1）土壤温度

土壤温度对植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能力有直接影响，还通过限制养分的转化来影响根系的生长活动。一般来说，低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，抑制根系的生长，减弱其吸收作用；土温过高则促使根系过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积。

2）土壤水分

土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与土壤中物质的转化，促进有机物的分解与合成。土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又导致涝害，都对植物的生长不利。土壤水分还影响土壤内无脊椎动物的数量和分布。

3）土壤空气

土壤空气组成与大气不同，土壤空气中O₂的含量只有10%～12%，在不良条件下，可以降至10%以下，这时就可能抑制植物根系的呼吸作用。土壤中CO₂浓度则比大气高几十到上千倍，植物光合作用所需的CO₂有一半来自土壤。但是，当土壤中CO₂含量过高时（如达到10%～15%），根系的呼吸和吸收机能就会受阻，甚至会窒息死亡。

4）土壤酸碱度

土壤酸碱度与土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等有密切关系。根据植物对土壤酸碱度的适应范围和要求，可把植物分成酸性土植物（pH＜6．5）、中性土植物（pH值为6．5～7．5）和碱性土植物（pH＞7．5）。土壤酸碱度对土栖动物也有类似影响。

5）土壤有机质和矿物质元素

土壤有机质是植物的氮、碳等营养元素的来源。矿物质是植物生命活动的重要基础。土壤腐殖质与土壤动物密切相关。