登陆注册
5988600000009

第9章 土壤和水体

1.生物的别墅——土壤、水体的生态意义

土壤是岩石圈表面的疏松表层,是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底。土壤不仅为植物提供必需的营养和水分,而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所。土壤的形成从一开始就与生物的活动密不可分,所以土壤中总是含有多种多样的生物,如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物和各种节肢动物等。少数高等动物(如鼹鼠等)终生都生活在土壤中。据统计,在一小勺土壤里就含有亿万个细菌,25颗树木腐殖土中所包含的霉菌如果一个一个排列起来,其长度可达11千米。可见,土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体,土壤的总概念包括生活在土壤里的大量生物。生物的活动促进了土壤的形成,而众多类型的生物又生活在土壤之中。

土壤无论是对植物还是对土壤动物来说都是重要的生态因子。植物的根系与土壤有着极大的接触面,在植物和土壤之间进行着频繁的物质交换,彼此有着强烈影响,因此通过控制土壤因素,就可影响植物的生长和产量。对动物来说,土壤是比大气环境更为稳定的生活环境,其温度和湿度的变化幅度要小得多,因此土壤常常成为动物的极好隐蔽所,在土壤中可以躲避高温、干燥、大风和阳光直射。由于在土壤中运动要比大气中和水中困难得多,所以除了少数动物(如蚯蚓、鼹鼠、竹鼠和穿山甲)能在土壤中掘穴居住外,大多数土壤动物都只能利用枯枝落叶层中的孔隙和土壤颗粒间的空隙作为自己的生存空间。

土壤是所有陆地生态系统的基底或基础,土壤中的生物活动不仅影响着土壤本身,而且也影响着土壤上面的生物群落。生态系统中的很多重要过程都是在土壤中进行的,其中特别是分解和固氮过程。生物遗体只有通过分解过程才能转化为腐殖质和矿化为可被植物再利用的营养物质,而固氮过程则是土壤氮肥的主要来源。这两个过程都是整个生物圈物质循环所不可缺少的过程。

水体,即水的集合体。是地表水圈的重要组成部分,是以相对稳定的陆地为边界的天然水域,包括江、河、湖、海、冰川、积雪、水库、池塘等,也包括地下水和大气中的水汽。

生命起源于水,水不仅是生活在水中的生物赖以生存的栖息地,也是陆生动植物必不可少的生存条件。一般来讲,水源充足的地方植物生长茂盛,也是动物的聚集场所;干旱少水的地方,则植物生长稀疏,动物也比较少,就连菌类也多生存于阴湿的环境。

水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。

地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲蚀河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。

水是有机体生命活动的基础,生物的一切代谢活动(营养运输、废物排除、激素传递以及各种生化过程)都必须以水为介质,在水溶液中进行。水是新陈代谢的直接参与者,如光合作用和生物体内许多化学反应。水能维持细胞和组织的紧张度,使生物保持一定的状态,维持正常的生活。

2.相依为命——生物与土壤

(1)土壤对生物的影响

不同质地土壤中土壤动物的种类和数量明显不同,如蚯蚓喜栖于壤质土中,砂质土中的蚯蚓数量只占壤质土中的1/4~1/3,在粘土中蚯蚓也很少。

土壤的结构和机理组成,直接影响许多动物在土壤中的运动和挖掘活动。动物长期生活在不同结构和机理组成的土壤,慢慢地会形成相应不同的生活和挖掘方式。

土壤水分状况对土壤无脊椎动物及昆虫的数量与分布有重要影响。生活在土壤中的动物,对于土壤水分有不同的要求和耐受范围。土壤动物在行为上一般是正趋湿性的。

一般来说,夏季时土壤温度随深度的增加而下降,冬季随深度增加而升高;白天温度随深度的增加而下降,夜间随深度的增加而升高。但土壤温度在35~100厘米深度以下即无昼夜变化,30米以下无季节变化。

土壤温度对植物的生态作用在于:影响植物种子的萌发、扎根出苗,制约土壤盐类的溶解度、气体交换和水分蒸发、有机物的分解和转化等。

土壤温度在空间上的垂直变化深刻影响着土壤动物的行为。不同类型土壤动物对土壤温度的耐受能力是不同的,土壤动物对高温的耐受力较弱,尤其当土壤干燥时。

此外,土壤中的有机质和无机质,对生物的分布和生活也有很大的影响。以土壤为主导,形成了不同的植物类型,如:

①喜钙植物生长在含有大量代换性钙离子、镁离子而缺乏代换性氢离子的钙质土或石灰性土壤上的植物,又称钙土植物,如蜈蚣草等。

②喜酸植物仅能生长在酸性或强酸性土壤中,且对钙离子和碳酸根非常敏感,不能耐受高浓度的溶解钙的植物,又称嫌钙植物,如茶树等。

③盐生植物生长在盐土中并在器官内积聚了相当多盐分的植物,如盐角草、大米草等。

④砂生植物:生活在以砂粒为基质沙土生境的植物,如黄柳、沙柳、骆驼刺等。

(2)生物对土壤的作用

生物与土壤的作用是相互的,土壤影响生物,同时,生物对土壤也有反作用。植物的代谢产物及其残体给土壤增添了有机质。

土壤动物通过在土壤中移动,粉碎并分解植物残体,疏松了土壤,提高了土壤的通气性和吸水能力,混合搅拌了土壤中的有机物和无机物,从而大大改变了土壤的质地结构。

土壤微生物的作用主要是化学性的。微生物是有机物质的主要分解者。它们分解代谢产生的碳酸和有机酸还有助于分解土壤矿物质。

3.彼此影响——水体与水生生物

(1)水体对生物的影响

水作为水生生物生活的环境介质,其理化性质,如密度、粘滞性、浮力、含氧量和pH值等,对水生生物有着重要的影响。由于水的理化性质和空气相差很大,因此,水生生物的形态、生理及行为特征与陆生动物有很大的差别。

①密度

水的密度比空气约大800倍,对水生生物有一定的支撑作用,但生物体的密度一般比水大,生物体在水中通常是要下沉的。

为了克服下沉,水生生物发展了各种各样的适应:很多鱼类具有鳔以调节比重;单细胞浮游植物,体内常含有油滴,适应漂浮生活;鱼类和其他大型的海洋生物常利用脂肪增加身体的浮力。

②粘滞性

水的高粘滞性有助于减缓水生生物下沉的速度,同时,也对动物在水中的运动造成较大的阻力。

水中快速运动的动物,其身体往往呈流线型,这样可以减少运动的阻力。

③水的浮力

水的浮力比空气大,重力对水生生物大小的发展限制较少。如蓝鲸的体长可达33米,体重可达100吨,远大于最大的陆生动物大象。

许多水生动物(如鲨鱼)的骨骼是由软骨构成的,这种软骨对陆生动物几乎完全不起支撑作用,但借助水的浮力便可克服重力的作用支撑起身体。

④含氧量

氧在水中的溶解度受温度和含盐量的影响,即使在最大溶解度的情况下(0℃时在淡水中的溶解度),每升水也只含有10毫升的氧气,仅相当于空气含氧量的1/20.水中溶氧量的多少是水生生物生存的限制因素之一。

溶解在水中的氧分布极不均匀,其中,水面氧气最丰富。随着水深的增加,氧气的含量逐渐减少。

水体含氧量不同,水生生物的类型不同。含氧丰富的水域多为喜氧狭氧性生物,低含氧量的静水水域多为厌氧狭氧性生物。

水体含氧量的昼夜或季节波动,对水生生物也有重大影响。

⑤酸碱度

水中的酸碱度不但对水生生物的新陈代谢有很大影响,而且对生物的繁殖与发育影响也很明显。

大多数水生生物是狭酸碱性生物,通常要求中性和微碱性的水域环境,只有极少数动物是广酸碱性动物,如一种摇蚊的幼虫,能耐受pH值为2~12的变化幅度。

(2)生物对水体的作用

水生植物光合作用吸收水中的二氧化碳,释放氧气改变了水中空气的成分比例。但如果水体中营养过剩,会使水生植物过多,也会造成水体缺氧,而导致水生生物死亡。

对水体影响最大的是人类的活动。人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中,使水受到污染。目前,全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5万亿立方米的淡水,这相当于全球径流总量的14%以上。

污水中的酸、碱、氧化剂,以及铜、镉、汞、砷等化合物,苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物,会毒死水生生物,影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的溶解氧,影响鱼类等水生生物的生命。水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、硫醇等难闻气体,使水质进一步恶化。石油漂浮水面,还会影响水生生物的生命,引起火灾。

同类推荐
  • 难以想象的天文奇观

    难以想象的天文奇观

    这本书将告诉青少年朋友宇宙是怎样起源的?天上有多少颗星?太阳有多热?地球离太阳有多远?月亮为什么会发生圆缺的变化?水星是怎样的一颗星球?火星上有没有生命?以及什么是彗星、流星和陨石等天文知识。本书的目的就是通俗、简练地将天文知识系统、全面地介绍给广大青少年朋友,希望青少年朋友读后能有所收益,并继续关注天文学。
  • 大智大勇的探险家(2)(世界名人成长历程)

    大智大勇的探险家(2)(世界名人成长历程)

    《世界名人成长历程——大智大勇的探险家(2)》本书分为哥伦布、麦哲伦、白令等部分。
  • 安徒生童话全集(二)

    安徒生童话全集(二)

    《安徒生童话》是世界儿童文学经典,有着独特而又无穷的魅力,其中著名形象如卖火柴的小女孩、丑小鸭、想穿新衣服而又因此上当受骗的皇帝等,栩栩如生、形象生动。阅读这些故事,小读者们可以感受到真、善、美的巨大魅力,并从中得到启迪和感染。
  • 不可不知的万事由来

    不可不知的万事由来

    在人生的道路上,不知要经历多少的坎坷。每一次的成功,也许都要经历唐僧取经般的九九八十一难。如果我们的生命真有无限长的话,即使把所有的路都走一遍都无所谓,但事实是生命有限,人生苦短,人生真正能够做事的时间不过是短短的几十年。鉴于此,我们编著了这套《不可不知丛书》,作为读者朋友面对现实生活的一面旗帜,来感召和激励人生,共同朝着美好的未来前进。
  • 凡尔纳密码:地心游记

    凡尔纳密码:地心游记

    小说讲述的是德国矿物学教授黎登布洛克带领侄子阿克赛、向导汉恩斯进行的一次惊心动魄的地心探险旅行。他们从冰岛的斯奈弗陷口开始,经历了缺水、迷路、巨兽、暴风雨、高温等种种常人难以想象的困难,经历了千难万险,就在他们将要到达地心时,火山爆发了!在炙热的岩浆推滚下,他们经由意大利西西里岛的火山口回到了地面。全书情节波澜起伏,文章幽默流畅,不仅详细地描绘了探险的起因、种种周密的准备,探险过程中惊险的遭遇,还用浪漫主义的想象手法为我们展示了冰岛风光和地底下的奇特景观,把读者带进了一个超越时空的幻想世界。
热门推荐
  • 总裁的独宠娇妻逃婚99次

    总裁的独宠娇妻逃婚99次

    “少爷,夫人又逃了。”秘书胆颤的说道这已经是夫人这个月第23次逃跑。”逃了,给我派人不惜一切代价去把夫人追回来。“似笑非笑的说道。”少爷,夫人在商场看上件衣服,听说被你的绯闻女友抢了“秘书说道”什么,把那家商场拆了,那个女的送到她面前,任她处置“嘴角勾起一抹迷死人不偿命的笑容白天,他是叱咤风云的首席总裁,黑道白道通吃,人人惧怕却又想得到的人晚上,他宠她如命,”宝贝,要不要再来一次“某男不要脸的说道。
  • 璃宫猫少年

    璃宫猫少年

    小时遇一知己,又遇劲敌。女孩放话,你来我接受,你走我就当你没来过!难道这段的美好时光就此断送了吗?十年后,女孩又出现在了这个城市,再次遇见他,她会怎么做呢?
  • 王妃也会发飙

    王妃也会发飙

    他,主动请旨,迎娶自己,根本就不是因为对自己有爱慕之情,而是爱上了自己的嫂嫂,受其洒泪所托而娶了自己这个大龄未婚女!她是大龄未嫁,又怎么样,但也不要这种生活!现在想想,难怪自己为夫君做尽一切,得到的回报永远是他那一副生人勿近的脸孔,还以为他脸部神经发育不良,一笑就会抽筋呢!还曾多次暗地里为其不幸而伤心难过!可他娘的这个事实真相能不能不要像现在这个现实这么荒唐?他还说的理直气壮,不会爱上自己?奶奶的,真是伤人伤到姥姥家了!靠!她,罗剑兰,拿出自己不服输的精神,拿出自己的看家本领,准备打一场硬仗,非要让那个男人爱上自己,到时再看自己怎么一雪今日的耻辱!路,漫漫茫茫凄凄
  • 绝世女帝:废材逆天三皇子

    绝世女帝:废材逆天三皇子

    她本天之骄子,一朝穿越,成为众人唾弃的废物少女,实力打脸,名震四方,手持君主宝器,身驾神兽麒麟,有大名鼎鼎神界少主做后台,且看她如何翻天覆地,斗转乾坤!
  • 修真邪途

    修真邪途

    要疯便疯到彻底,要狂便狂到没边。“不敬天地,不惧鬼神!”一个以狂妄姿态在修真界如同灾星般崛起的人物,在别人眼中一根恶心的搅屎棍,在修真界中翻云覆雨,无法无天。他来自地球!!!
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 古匣

    古匣

    曾桃花为约,今枯草为冠。“帝桦,而后生死枯荣。你我身化白骨不相见。”封九御渡她九死一生,授予她武功绝学。她却以邪对正,屡次伤他:“师父,你后悔救下我吗?”“我无法改于出身,无法罔顾众生,但哪怕我魂魄尽散,也定保你一世无忧。”他终为她陨落人间。步步重返,她笑道:“黄泉路上,忘川河边,三生石旁,奈何桥上,等我完成这天下大局,你定要等我。”她一统正邪,倾覆天下。再相见,仿佛一隔万年:“封九御,你还是不肯认我吗?那徒儿只好即刻找一人嫁了。”【此文慢热】
  • 万载储帝

    万载储帝

    吾乃帝命,育上古蛮龙,闯无尽绝地,俘虏芳心一片吾乃帝命,抗蛮荒古鼎,斗诸天神佛,谱写狂傲一曲什么!一世储帝,万世帝储!开什么玩笑,吾乃天子,万载帝蕴万载储帝?吾不服,吾欲谋划万世凌九天,踏九幽,登临万族之巅启封门,逆阴阳
  • 第N次异界大战

    第N次异界大战

    末日突然降临,世界翻天覆地。瓦罗兰大陆英雄联盟、远古DOTA界、传说中的仙人、奥林匹斯众神山等等等等轮番上场,且看少年孙烨如何玩转新世界。
  • 倾城绝色少年之:妖魅天下

    倾城绝色少年之:妖魅天下

    风家的四胞胎啊!真如传闻中一样呢!美丽不可方物的人间极品。刚出生的老三是个绝色红颜,满月时莫名失踪,多年后江湖上出现了一个有着粉色长发的小小少年,经常露出魅惑苍生的笑容,却是个十足的恶魔:超爱搞怪,还见钱眼开!色色的搅乱江湖,弄的毒药满天下.传说静流神有二使五将双魔卡,聚齐了便可一统天下,放眼天下,也只有风家的女巫流淌着静流神的血液,可是这和少年恶魔有啥关系?