12-土壤因子与园林植物

第六章土壤因子与园林植物土壤：覆盖于地球表面的一层疏松多孔的物质，它具有肥力，在自然和人工生产栽培条件下，能够生长植物，是人类赖以生存和发展的资源和生态条件。土壤肥力：土壤经常地、适时适量地供给并协调植物生长发育所需要的水分、养分、温度和无毒物质的能力。水、肥、气、热是土壤的四大肥力因素。土壤资源对人类生存及环境变化起着重要的影响，土壤资源的数量和质量数据为解决人口－资源－粮食矛盾提供了可靠依据。一、土壤的组成二、土壤组分与植物的生态关系三、土壤的重要性质与植物四、土壤污染与人为干扰土壤固相液相:水占土壤总体积的15％～35％，经常变化气相占土壤总体积的15％～35％，经常变化矿物质有机物生物土壤空隙，比例两者反比土壤固相矿物质占土壤总体积的38％，占土壤重量的95％有机物占土壤总体积的12％，占土壤重量的5％生物占比例很小图6.1土壤的组成矿物有机质土壤溶液土壤空气土壤矿物质二、土壤组分与植物的生态关系1.土壤类型与植物2.土壤矿物质3.土壤有机质4.土壤水分5.土壤空气1.土壤类型与植物土壤由不同大小的颗粒所组成，称为土壤质地也称为土壤的机械组成，表示组成土壤的这些颗粒大小的相对含量。土壤颗粒分为若干级，每级内颗粒大小和性质相近。国际上通常将土壤颗粒分为三级：砂粒（粗砂）、壤粒（粉砂）和黏粒。按照土壤中三类颗粒所占的比重，通常将土壤分为三个基本类别：砂土、壤土和黏土类。表6.1土壤质地类型的基本特征土壤质地类型颗粒特征物理性质孔隙通气透气能力蓄水能力砂土类砂粒多黏粒少土壤疏松粘结性小大孔隙多较强差壤土类砂粒，黏粒和粉粒基本等量良好一般一般较好黏土类黏粒和粉粒多结构致密小差强表6.2土壤质地野外现场测定法土壤质地在母、食指间搓捻时的感觉在手掌中搓成球形砂土在指间有粗糙感，搓捻时散碎无论多少水分，也不能搓成球壤土可搓成完整的小片，表面光华，但不光亮能搓成球形，压扁后边缘有裂缝黏土可搓成致密的小片，表面油亮，有黏着感能搓成球形，压扁后边缘完整2.土壤矿物质矿质元素是植物的重要组成部分，到目前为止，已从植物体内分析出70多种矿质元素，其中只有部分元素被证明是植物所必需的。一般认为植物的必需元素有16种。大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁，微量元素：铁、锰、硼、铜、钼、氯、锌。3.土壤有机质土壤有机质是在以微生物为主体的作用下，形成一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的多种高分子有机化合物，一般包括部分半腐解的有机物质和全部的腐殖质。土壤有机质主要来源是动植物残体的腐烂分解物质，以及由此分解的物质。园林植物与土壤养分土壤养分是植物生长发育的基础，不同的土壤类型，对植物供养能力不同。同时植物长期适应于特定的土壤养分状况形成对其特定的适应。通常按照植物对土壤养分的适应状况将其分为两种类型：耐瘠薄植物和不耐瘠薄植物。园林植物与土壤养分不耐瘠薄的植物对养分要求严格，营养梢有缺乏就能影响它的生长发育。园林树木中不耐瘠薄植物有：夹竹桃、玉兰、水杉等。园林绿地土壤养分缺乏比较常见，因此在选择园林植物时，要充分考虑其对养分的适应性，并采取相应措施以保证其成活与正常生长。园林植物与土壤养分耐瘠薄植物是对植物土壤中的养分要求不严格，或在土壤养分含量低的情况下正常生长。有两类植物：A.在瘠薄的土壤中可以生长，但缓慢B.本身具有发达的根系，可以从瘠薄的土壤中获得充足的营养。耐瘠薄的植物有：马尾松、月季等。4.土壤水分土壤水分是指存在于土壤空隙中及吸附于土粒表面的水分。来源：降水、地下水的补充（地下水位较高时）、水蒸气遇冷凝结、人工灌溉。4.土壤水分土壤水分自由水液态水束缚水气态水存在于土壤空气中的水汽固态水土壤冻结形成的冰晶和化学结合水5.土壤空气土壤空气中的成为与大气相似，其在土壤中的比例与土壤水分有关。土壤空气影响土壤的物理性质：孔隙大小、通气透气能力、蓄水能力三、土壤的重要性质与植物1.土壤结构与植物2.土壤酸碱度与园林植物3.土壤生物4.土壤酶1.土壤结构土壤结构是指土壤颗粒的排列情况。团粒结构是最适宜植物生长。土壤结构是土壤物理、化学和生物过程的产物。2.土壤酸碱性与园林植物土壤的pH值多在4～9之间。土壤的酸度影响植物对营养元素的吸收。不同种类植物对土壤酸度的要求不同。喜酸性砂质土植物银桦竹柏耐盐碱植物短穗鱼尾葵凤凰木不耐盐碱植物棕榈鱼尾葵不耐盐碱植物——假连翘3.土壤生物土壤生物是栖息在土壤（包括枯枝落叶层）的生物体的总称，包括土壤动物、土壤微生物和植物根系。土壤生物与土壤之间是紧密联系、相互作用不可分割的整体，土壤为生物提供生存的空间，土壤生物又反过来对土壤的形成和发展起到了促进作用。3.土壤生物—动物土壤动物的数量庞大1m3的土壤中采集的小型节肢动物，少的有几千，多以万计。土壤动物的种类繁多。除典型的海洋动物以外，大多数的动物门类在土壤中都有代表。据估算土壤动物的生物量是全人类的20倍。3.土壤生物—动物环节动物，主要是蚯蚓（有益动物）对土壤有机质的转化和肥力的提高起着重要作用，促使土壤团粒结构的形成。节肢动物，蚁类，蜘蛛等（害益因种类而不同）3.土壤生物—动物脊椎动物，如蛇、蜥蜴等。土壤线虫（害虫）土壤原生动物3.土壤生物—动物土壤动物在土壤中的机械活动促进土壤的形成、发育和熟化；土壤动物的生理活动促进大分子物质的转化，提高土壤的有效性；特殊种类反应土壤类型和肥力状况，如大型甲螨生存在有机质丰富的土壤中。个别土壤动物种类的出现与增多是土壤环境变化的指示，如螨类是土壤污染的指示动物。3.土壤生物—微生物土壤中的微生物指土壤（包括枯枝落叶层）中肉眼很难辨认微小有机体。细菌蓝细菌放线菌真菌藻类原核生物真核生物3.土壤生物—微生物按照摄取营养和能量的方式可分为自养菌和异养菌。土壤中多数是异养菌，其分布与土壤的有机质含量有关。异养微生物的分布规律：土壤垂直分布看，表土层异养微生物为主，往下逐渐减少。自养微生物的分布与其作用的底物存在有关。3.土壤生物—微生物与植物密切相关的土壤微生物A.固氮细菌（主要是豆科植物）B.菌根真菌C.放线菌D.藻类3.土壤生物—根系根系对土壤的形成、发育、结构及性质，特别是对根际土壤有着重要作用。根际：植物根系与土壤的交界面，一般指据根面1～4mm的土壤范围。植物根系与土壤微生物的关系许多植物根系与微生物形成共生体系。典型的共生体系：根瘤和菌根。根瘤4.土壤酶学•土壤酶(soilenzyme)是指土壤中的聚积酶，包括游离酶、胞内酶和胞外酶，主要来源于土壤微生物的活动、植物根系分泌物和动植物残体腐解过程中释放的酶。土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演重要的角色。目前，在几乎所有的森林生态系统研究中，土壤酶活性的监测似乎成为必不可少的研究内容。森林凋落物分解过程中的酶活性动态，植被特征与土壤酶活性的关系，土壤微生物与土壤酶的关系，植物一土壤界面的土壤酶，森林土壤质量评价指标的土壤酶及人类活动干扰对森林土壤酶活性的影响等是当前森林土壤酶学的研究重点。土壤酶系统又与森林土壤理化性质、土壤水热状况、土壤代谢及土壤生物(动物和微生物)区系、数量和生物多样性等密切相关，因而又是土壤质量的生物活性指标。土壤肥瘦的判断四、土壤污染及人为干扰1.土壤污染2.其它人为干扰1.土壤污染•土壤污染：当土壤的有害物质过多，超过了土壤环境的容量和土壤本身的自净能力，就会对土壤造成危害，这种现象成为土壤污染。工业三废土壤污染的来源：化肥农药生活垃圾原子武器散落的放射性微粒2.其它人为干扰砖渣类煤灰类土壤的固体侵入：煤焦渣类石灰渣类但妨碍树，影响整个生态系统道路方便人2.土壤的人为干扰人类活动：如公园、道路和一些旅游区。下水管道、煤气管道、电缆等。一方面，可以疏松土壤，增加其透气性；另一方面切断了植物根系，妨碍了水分循环。植物混凝土的开发鹿岛建设公司开发出表面可长植物的混凝土，目前主要用于构筑海堤、河堤，能起到保护生态环境的作用。这种混凝土混有植物纤维，吸水量最多可达本身重量的35％。2.土壤的人为干扰城市清洁活动将各种树木、草本等枯枝落叶清理走，使土壤赖以改善的有机物来源大为减少，从而降低土壤肥力，较少了土壤动物和微生物的数量，造成城市土壤的贫瘠化。植物修复植物可以忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论去除土壤中的污染物。水葱对五氯酚污染土壤植物修复；紫茉莉(Mirabilisjalapa)和蜀葵(Ahhaearosea)对重金属Cd有很强的吸收；凤仙(Impatiensbalsami)和金盏菊(Calendulaofficinali）重金属Cd和Pb复合污染水溶液中生长旺盛。