土壤生物之间包括哪些相互作用

❶ 土壤由哪些物质组成，他们之间什么相互关系

土壤是一种自然体，由数层不同厚度的土层（soil horizon）所构成，主要成分是矿物质。土壤和母质的差异主要是表现在形态特征或物理、化学、矿物等性质。在工程方面土壤被认为是表岩屑(regolith)或是松动的岩石物质。这种解释严格来说（或者以环境科学的角度来说）并不正确：土壤是由母质(岩石），经过风化作用后所形成的，其特性与母质不尽相同。土壤经由各种风化作用和生物的活动产生的矿物和有机物混合组成，存在着固体、气体和液体等状态。疏松的土壤微粒组合起来，形成充满间隙的土壤，而在这些孔隙中则含有溶解溶液（液体）和空气（气体） 。因此土壤通常被视为有三种状态 。大部分土壤的密度为1～2 g/cm³。地球上大多数的土壤，生成时间多晚于更新世，只有很少的土壤成分的生成年代早于第三纪。
土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物，微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质），腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。
土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒(砂粒、土粒和胶粒)。土壤矿物质种类很多，化学组成复杂，它直接影响土壤的物理、化学性质，是作物养分的重要来源之一。
有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0．5-2．5%，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有机质较多的土壤称为“油土”。土壤有机质按其分解程度分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质。腐殖质是指新鲜有机质经过微生物分解转化所形成的黑色胶体物质，一般占土壤有机质总量的85—90%以上。
土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类 和原生动物等。土壤微生物的数量也很大，1克土壤中就有几亿到几百亿个。1亩地耕层土壤中，微生物的重量有几百斤到上千斤。土壤越肥沃，微生物越多。
土壤是一个疏松多孔体，其中布满着大大小小蜂窝状的孔隙。直径0．001-0．1毫米的土壤孔隙叫毛管孔隙。存在于土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用，同时，还能溶解和输送土壤养分。毛管水可以上下左右移动，但移动的快慢决定于土壤的松紧程度。松紧适宜，移动速度最快，过松过紧，移动速度都较慢。降水或灌溉后，随着地面蒸发，下层水分沿着毛管迅速向地表上升，应在分墒后及时采取中耕、耙、耱等措施，使地表形成一个疏松的隔离层，切断上下层毛管的联系，防止跑墒。“锄头有水”的科学道理就在这里。土壤含水量降至黄墒以下时，毛管水运行基本停止，土 壤水分主要以气化方式向大气扩散丢失。这时进行镇压(碾地)，使地表形成略为紧实的土层，一方面可以接通已断的毛细管，使底墒借毛管作用上升；另一方面可减少大孔隙，防止水汽扩散损失，所以群众说“碾子提墒，碾子藏墒”。镇压后耱地，使耕层上再形成一个平整而略松的薄层，保墒效果更好。
土壤空气土壤空气对作物种子发芽、根系发育、微生物活动及养分转化都有极大的影响。生产上应采用深耕松土、破除扳结、排水、晒田(指稻田)等措施，以改善土壤通气状况，促进作物生长发育。

❷ 土壤和生物之间有什么关系

地球表面的土壤,不仅是高等动植物乃至人类生存的基底,也是地下微生物的栖息场所.如土壤的过滤器和净化器作用,为地上植物和地下部分微生物的生长繁衍提供了适宜的场所。
另一方面，土壤为生物提供养分和水分,同时也是为高等植物根系伸展、固持的介质,保证高等植物能直立生长而不倒伏.生物加快了土壤的熟化过程,并给土壤带来有机质,使土壤具有良好的结构.

❸ 生物圈 水圈 土壤圈 大气圈 岩石圈是怎样相互作用的

大气圈

空气是地球自然物质组成中最轻的物质，它包围着固体地球，成为地球最外面的一个圈层，称为大气圈。大气圈没有明显的上界，在赤道上方高42000千米和两极上方高28000千米的高空仍有大气存在的痕迹。
水圈

行星地球的最重要的特色之一是有水，素称“水星”。地表的广大面积被水所覆盖，主体是海洋，占地球表面积的70.9% 。此外，还有大陆上的湖泊、河流和冰川，土壤和浅部岩石的孔隙也含有一定数量的“地下水”。这样就构成了一个不甚规整而基本上连续的水圈。水圈质量为140亿亿吨，约为13.6亿立方千米，占地球总质量的0.024%。
据研究，初期地球上水很少，最早是从大气中分化出来的。当时 大气中的大量水气，由于温度降低，以尘埃为凝结核，形成水滴降落地面。更多的水来自地球内部岩石中的结晶水，它们由于温度升高形成水汽，随火山活动等逸出地壳进入大气中，经凝结降落地面，因此水圈是整个地质时期由小到大，长期积累的结果。
生物圈

地球表面有生命的地带被称为“生物圈”。它包括地球上一切生命有机体（植物、动物和微生物）及其赖以生存和发展的环境（空气、水、岩石、土壤等）。生物群落与环境之间以及生物群落内部通过能量流动和物质循环形成一个统一整体，即生态系统，生物圈是地球上最大的生态系统。群落内部依靠食物链维系着物质和能量的平衡和流动，生物和环境之间也因物质和能量的制约而达到一种较稳定的状态，即生态平衡。生物与环境之间、生物群落内部以及人类与生物环境之间时刻存在着复杂的相互作用，研究这些相互作用将有助于人类更好地保护自身生存环境。
土壤圈

土壤圈是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互作用的产物。土壤物质来源于这些圈层，以三种状态----固态、液态和气态存在着，固体部分包括有机物（来源于生物圈）和无机矿物（来源于岩石圈），液体部分即土壤溶液（水圈的组成部分），气体既包括大气中的气体，还包括土壤生物化学反应释放出的气体（最终进入大气圈）。同时，土壤携带了其形成时的环境信息。土壤是地壳表层长期演化形成的，是生命的温床，是复杂的生物物理化学体系。人类的生存与发展时刻离不开土壤这一宝贵资源，但是由于工业文明和社会经济的飞速发展，土壤面临着前所未有的危机，保持土壤使之可持续地被人类所利用已是迫在眉睫的历史任务。

❹ 土壤在生物进化中的作用

现代地球表面环境系由大气圈、水圈、土壤一岩石圈和生物圈所构成,是地球形成后在经历了漫长的演化历程中渐次发生、发展起来的.一般认为,地球最初是由宇宙中的气体尘埃凝聚并加上对陨石的吸积形成的.地球早期曾经受了地外物体频繁、猛烈的撞击.刚形成的地球经历了原子演化的历程,内部大量的放射性物质不断裂变,放出巨大的能量,加上陨星对地面的猛烈撞击所造成的巨大热效应,很快就发生了地球的分异作用,并导致强烈的地壳、火山活动.禁锢在地球内部的挥发性物质不断地喷发出来,形成了主要成分为水、二氧化碳、一氧化碳、氢气、氨、氮气、二氧化硫等的还原性大气.同时地下的结构水也不断地随气体的喷发而被搬出来,于低洼处形成了原始海洋.大气的形成是地球演化中的一项重要内容.现代研究表明,80～85％的大气是在地球形成早期集中形成的；其余的则是在以后漫长岁月中逐步形成的.大气中最初没有氧气,所以也不可能形成臭氧层,所以造成各种宇宙射线,以及太阳辐射中的紫外线直射地面.这些能量对当时的还原性大气中各成分间的化学反应,起着十分重要的作用,使之合成了多种结构简单的小分子有机物：数种氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷等.科学家们曾模拟原始大气成分,采用放电、紫外线、各种射线和热能,都能成功地合成多种氨基酸.在50年代初,在一块坠于澳大利亚Murchison附近的陨石中,分析出含有米勒已证明过的许多相同的氨基酸和大致相同的相对数量值.这些小分子有机物在原始海洋中汇聚,成为产生生命的基础材料,再经漫长的历程,逐渐形成了生命的前体.奥巴林指出：“前细胞结构是在原始海洋中经过比较简单的非生物途径起源的,由有机物组织起来的一种生成物,是导致生命体系诞生的出发点.这种生成物在空间结构方面必然朝着结构复杂化和完善化的方向进化”.
现已发现的最古老的生物化石是原始的藻菌类,其年代大约在35亿年前.它们在无氧条件下进行异养生活,以原始海洋中的有机物为养料,依靠发酵的方式获取能量.这些原始的生物体不断地发展变化,约在27亿年前,出现了含有叶绿素,能进行光合作用,属于自养生活的原始藻类,如燧石藻、蓝绿藻等.这些藻类进行光合作用所释放的氧,进入大气后开始改变大气的成分.大气中游离氧的出现并逐步达到一定的浓度比例.这是地球环境演化史上一次重大的发展,整个过程约在18～22亿年前完成.
大气中游离氧的出现和浓度不断增加,对于生物来讲有极重要的意义.首先,生物的代谢方式开始发生根本性改变,从厌氧生活发展到有氧生活.代谢方式的改变大大促进了生物的进化发展.约在10～15亿年前出现了单细胞真核植物,以后逐渐形成多细胞生物,并开始出现了有性生殖方式.约在6亿年前,海洋中出现了大量的无脊椎动物,如三叶虫等.其次随着大气中氧气浓度不断提高,太阳紫外线将O2分解成不稳定的原子氧(O1),原子氧相互结合形成O3,即臭氧.臭氧的产生并在大气层外围形成臭氧层,这对宇宙射线和太阳光中的紫外线有着屏障和过滤作用,对保护生命体有十分重要的作用.最初时生物只能在水深5～10米处生存发展.随着臭氧层的保护能力增加,生物发展到水体表面生活,并进而由水生开始向陆地生活发展.约在4.2亿年前,原始的陆地植物,如裸蕨开始出现.
陆地上环境变化大,不似水中的环境因素单一.生物登陆之后,在复杂多变的环境条件中加快了发展变化的速度.生物的变异和分化使得生物的数量和种类增加,在此基础上形成了生物体在种内和种间的相互依存、相互制约、相互竞争的关系.由此建立起多种多样的生态系统,其结构也日趋复杂和稳定.这一切又进一步促进了生物的发展和进化.大量生物的出现并生存,对于地球环境的影响也越来越显着.植物进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气,同时吸收氨,并用其在体内合成蛋白质；而微生物在分解动植物遗体时又将蛋白质转化成氮气进入大气.这样使得原以二氧化碳、一氧化碳为主的还原性大气,转化成为以氧气、氮气为主的氧化性大气.生物的生命活动对地球物质的循环有着十分巨大的作用.由于生物的呼吸作用和植物的光合作用,大气中的二氧化碳大约每300年可循环一次；氧大约每2000年循环一次.生物对铁、钙、氮、磷等的循环也有很大的影响.地球森林植被中约含有碳素4000～5000亿吨.石炭纪是蕨类植物繁茂的时代,大量的植物残体在沼泽环境中转化为煤层.这样大量的碳素被掩埋地下,导致大气中二氧化碳含量的减少,并由此削弱了温室效应,引起了全球性的气候变化.也许,古生代晚期的冰川就可能与此有关.
植物登陆之后,和地表的岩石层相互作用,开始形成土壤.土壤是陆地表面的疏松多孔体,又是一个胶体系统,对于植物生活所需要的水分和养分有强大的吸附和释放作用.土壤的形成使得易于流失的水和养分,能在地表富集起来.土壤既是植物生活的物质基础,又是植物生活的产物.土壤肥力的提高促进了植物的生长与发展,植物的繁茂又进一步促进了土壤肥力的提高.例如,在针叶林下发育的是肥力低下的灰化土；在草本植物下发育的是肥力很高的黑土.植物界的繁盛又为动物和微生物的生存发展,提供了物质基础和生存空间.
地壳在地球的发展史上经历了许多巨大的变动.古生代是地壳发生剧烈变动的时期,古生代早期是海洋占优势的时代,海洋无脊椎动物空前繁盛.到了中后期,陆地面积大大增加,亚欧大陆和北美大陆的雏形已基本形成,我国的华北和东北已抬升为陆地.此时两栖类开始出现,动物开始由水生向陆地发展.这时期的北半球气候炎热,陆地上出现了大面积的植物分布.由蕨类植物组成的大面积的森林覆盖地表,是一个重要的造煤时期.同时裸子植物在蕨类的基础上发生.中生代的中、晚期,全世界大部分地区都属热带、亚热带气候,季节变化不明显,是爬行动物的全盛期.爬行动物在形态结构和生殖方式(体内受精、生产大型的羊膜卵)上的进化,对陆地干旱生活更为适应.在爬行类的基础上,发展产生了哺乳类和鸟类动物.在植物中,裸子植物繁盛并渐次代替了蕨类植物.中生代的晚期,被子植物产生,并得到较大的发展.
地球环境的变化,如因太阳辐射变化引起的大范围的气候变化；因地壳运动产生的火山喷发、造山和造陆运动、大陆的漂移运动等,这些变化所产生的影响,都是在很大范围之内,甚至在全球范围内进行的,往往会从根本上改变地球的环境条件.这对于生物的生存、发展,都产生着巨大和深远的影响和作用.环境的剧烈变化使得许多生物死亡,甚至种的灭绝,但幸存的物种又会因为变异等而适应新环境,得以生存和发展.
在6500万年前的白垩纪末,一颗直径10公里的小行星,以20公里／秒的速度进入地球大气层,撞击位于墨西哥尤卡坦半岛的海域.陨星以极高速度和大气分子相撞击,压缩大气并产生极高温度和极强大的冲击波,释放的能量相当1000万亿吨TNT爆炸产生的能量,约为广岛原子弹威力的500亿倍.强大的冲击波破坏和燃烧着地面上的一切物体,燃烧迅速蔓延全球,产生大量的烟尘、碳黑和二氧化碳进入大气层,屏蔽了太阳辐射,使地面降温8～20℃,海水降温2～3℃.漫长寒冷的冬季降临,地面的冰盖增大、海水退缩、盐度上升,导致部分海洋生物灭绝,地面植物的光合作用受到抑制,以植物为食的动物大量饿死.强大的冲击波使得大面积的海水立即蒸发,海水产生的剧烈震荡,使得大量的海洋生物死亡,如鱼龙、蛇颈龙和一些软体动物.除此,还造成巨大的臭氧层空洞,各种宇宙射线直射地面,危害地表生物.由于气温下降导致的巨大冰盖对阳光的反射,使气候进一步向寒冷方向发展.根据计算表明,由此引起的寒冷气候,约维持了几十万年,生物遭到空前的打击,约有60～80％的生物种类在白垩纪末从地球上消失.
新生代以来,约3400万年前、1500万年前、240万年前、110万年前,都曾发生过直径为1～5公里的陨星撞击.虽说其能量都明显小于白垩纪末的那次撞击,但都造成了不同程度的生物毁灭.
现代地球的环境格局基本上起始于新生代.随着现代山系,如喜玛拉雅山和阿尔卑斯山的高高隆起,导致全球范围的气候变化,形成各类型的气候带.四季交替明显,全球的环境向多样化方向发展,并奠定由被子植物、哺乳动物、鸟类和昆虫为优势生物的生物圈基础.第四纪出现的气候寒冷时期引起了陆地冰川面积扩大和海平面下降,使得原先为海水淹没的大陆架显露出来,并成为陆上生物往来的通道.现代的全球生态系统中被子植物繁盛,哺乳类、鸟类和昆虫类的繁盛,在经历了第四纪冰川期的严酷考验后基本上稳定下来.
从地球环境的演化历程来看,生命是地球环境发展到一定水平的产物,而生命在形成和繁盛之后,又对环境的发展演化产生了极其重要的作用.生命与环境是相互影响,相互作用,共同发展进化的.

❺ 生物对土壤有什么作用

动物除以粪便五分泌物和残体的形式为土壤提供有机质，并通过啃食和搬运促进有机残体外，还有有些动物如蚯蚓，白蚁还可以通过对土壤的搅动，改变出了的结构孔隙度

❻ 生物与土壤的关系是怎样的

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克森林腐殖土中所包含的真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中的一个极为复杂的复合体，土壤的概念总是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，彼此有着强烈的影响，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空隙和土壤颗粒间的空隙作为自己的生存空间。
土壤是所有陆生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。
任何一种土壤和土壤特性都是在5种成土因素的综合作用下形成的，这5种相互依存的成土因素是母质、气候、生物因素、地形和时间。
母质是指最终能形成土壤的松散物质，这些松散物质来自于母岩的破碎和风化或外来输送物。母岩可以是火成岩、沉积岩，也可以是变质岩，岩石的构成成分是决定土壤化学成分的主要因素。其他母质可以借助于风、水、冰川和重力被传送，由于传送物的多样性，所以由传送物形成的土壤通常要比由母岩形成的土壤肥沃。
气候对土壤的发育有很大影响，温度依海拔高度和纬度而有很大变化，温度决定着岩石的风化速度，决定着有机物和无机物的分解和腐败速度，还决定着风化产物的淋溶和移动。此外，气候还影响着一个地区的植物和动物，而动植物又是影响土壤发育的重要因素。
地形是指陆地的轮廓和外形，它影响着进入土壤的水量。与平地相比，在斜坡上流失的水较多，渗入土壤的水较少，因此在斜坡上土壤往往发育不良，土层薄且分层不明显。在低地和平地常有额外的水进入土壤，使土壤深层湿度很大且呈现灰色。地形也影响着土壤的侵蚀强度并有利于成土物质向山下输送。
时间也是土壤形成的一种因素，因为一切过程都需要时间，如岩石的破碎和风化、有机物质的积累、腐败和矿化、土壤上层无机物的流失、土壤层的分化，所有这些过程都需要很长的时间。良好土壤的形成可能要经历2000～20000年的时间。在干旱地区土壤的发育速度较湿润地区更慢。在斜坡上的土壤不管它发育了多少年，土壤往往都是由新土构成的，因为在这里土壤的侵蚀速度可能与形成速度一样快。
植物、动物、细菌和真菌对土壤的形成和发育有很大影响。植物迟早会在风化物上定居，把根潜入母质并进一步使其破碎，植物还能把深层的营养物抽吸到表面上来，并对风化后进入土壤的无机物进行重复利用。植物通过光合作用捕获太阳能，自身成长后，身体的一部分又以有机碳的形式补充到土壤中去。而植物残屑中所含有的能量又维持了大量细菌、真菌、蚯蚓和其他生物在土壤中的生存。
通过有机物质的分解把有机化合物转化成了无机营养物。土壤中的无脊椎动物，如马陆、蜈蚣、蚯蚓、螨类以及跳虫等，它们以各种复杂的新鲜有机物为食，但它们的排泄物中却是已经过部分分解的产物。微生物将把这些产物进一步降解为水溶性的含氮化合物和碳水化合物。生物腐殖质最终会矿化成为无机化合物。
腐殖质是由很多复杂的化合物构成的，是呈黑色的同质有机物质，其性质各异，决定于其植物来源。腐殖质的分解速度缓慢，其分解速度和形成速度之间的平衡决定着土壤中腐殖质的数量。
植物的生长可减弱土壤的侵蚀与流失，并能影响土壤中营养物的含量。动物、细菌和真菌可使有机物分解并与无机物相混合，有利于土壤的通气性和水的渗入。
土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固相颗粒是组成土壤的物质基础，占土壤全部质量的50％～85％，是土壤组成的骨干。根据土粒直径的大小可把土粒分成粗砂(2.0～0.2毫米)、细砂(0.2～0.02毫米)、粉砂(0.02～0.002毫米)和黏粒(0.002毫米以下)。这些不同大小固体颗粒的组合百分比就称为土壤质地。根据土壤质地可把土壤区分为砂土、壤土和黏土三大类。在砂土类土壤中以粗砂和细砂为主、粉砂和黏粒所占比重不到10％，因此土壤黏性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥能力差。在黏土类土壤中以粉砂和黏粒为主，约占60％以上，甚至可超过85％。黏土类土壤质地黏重，结构紧密，保水保肥能力强，但孔隙小，通气透水性能差，湿时黏、干时硬。壤土类土壤的质地比较均匀，其中砂粒、粉砂和黏粒所占比重大体相等，土壤既不太松也不太黏，通气透水性能良好且有一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤。
土壤结构依据固相颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等划分。土壤结构可分为微团粒结构(直径小于0.2毫米)、团粒结构(直径为0.25～10毫米)和比团粒结构更大的各种结构。团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒黏结成直径为0.25～10毫米的小团体，具有泡水不散的水稳性特点。具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤，因为它能协调土壤中的水分、空气和营养物之间的关系，改善土壤的理化性质。团粒结构是土壤肥力的基础，无结构或结构不良的土壤，土体坚实、通气透水性差，植物根系发育不良，土壤微生物和土壤动物的活动亦受到限制。土壤的质地和结构与土壤中的水分、空气和温度状况有密切关系，并直接或间接地影响着植物和土壤动物的生活。
土壤中的水分可直接被植物的根系吸收。土壤水分的适量增加有利于各种营养物质的溶解和移动，有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化，这些都能改善植物的营养状况。此外，土壤水分还能调节土壤中的温度，但水分太多或太少都对植物和土壤动物不利。土壤干旱不仅影响植物的生长，也威胁着土壤动物的生存。土壤中的节肢动物一般都适应于生活在水分饱和的土壤孔隙内，例如金针虫在土壤空气湿度下降到92％时就不能存活，所以它们常常进行周期性的垂直迁移，以寻找适宜的湿度环境。土壤水分过多会使土壤中的空气流通不畅并使营养物质随水流失，降低土壤的肥力。土壤孔隙内充满了水对土壤动物更为不利，常使动物因缺氧而死亡。降水太多和土壤淹水会引起土壤动物大量死亡。此外，土壤中的水分对土壤昆虫的发育和生殖力有着直接影响，例如东亚飞蝗在土壤含水量为8％～22％时产卵量最大，而卵的最适孵化湿度是土壤含水量为3％～16％，含水量超过30％，大部分蝗卵就不能正常发育。
土壤中空气的成分与大气有所不同。例如土壤空气的含氧量一般只有10％～12％，比大气中的含氧量低，但土壤空气中二氧化碳的含量却比大气高得多，一般含量为0.1％左右。土壤空气中各种成分的含量不如大气稳定，常随季节、昼夜和深度的变化而变化。在积水和透气不良的情况下，土壤空气的含氧量可降低到10％以下，从而抑制植物根系的呼吸和影响植物正常的生理功能，动物则向土壤表层迁移以便选择适宜的呼吸条件。当土壤表层变得干旱时，土壤动物因不利于其皮肤呼吸而重新转移到土壤深层，空气可沿着虫道和植物根系向土壤深层扩散。
土壤空气中高浓度的二氧化碳(可比大气含量高几十至几百倍)一部分可扩散到近地面的大气中被植物叶子在光合作用中吸收，一部分则可直接被植物根系吸收。但是在通气不良的土壤中，二氧化碳的浓度常可达到10％～15％，如此高浓度的二氧化碳不利于植物根系的发育和种子萌发。二氧化碳浓度的进一步增加会对植物产生毒害作用，破坏根系的呼吸功能，甚至导致植物窒息死亡。
土壤通气不良会抑制好气性微生物，减缓有机物质的分解活动，使植物可利用的营养物质减少。若土壤过分通气又会使有机物质的分解速度太快，这样虽能提供植物更多的养分，但却使土壤中腐殖质的数量减少，不利于养分的长期供应。只有具有团粒结构的土壤才能调节好土壤中水分、空气和微生物活动之间的关系，从而最有利于植物的生长和土壤动物的生存。
土壤温度除了有周期性的日变化和季节变化外，还有空间上的垂直变化。一般说来，夏季的土壤温度随深度的增加而下降，冬季的土壤温度随深度的增加而升高。白天的土壤温度随深度的增加而下降，夜间的土壤温度随深度的增加而升高。但土壤温度在35～100厘米深度以下无昼夜变化，30米以下无季节变化。土壤温度除了能直接影响植物种子的萌发和实生苗的生长外，还对植物根系的生长和呼吸能力有很大影响。大多数作物在10～35℃的温度范围内其生长速度随温度的升高而加快。温带植物的根系在冬季因土壤温度太低而停止生长，但土壤温度太高也不利于根系或地下贮藏器官的生长。土壤温度太高和太低都能减弱根系的呼吸能力，例如向日葵的呼吸作用在土壤温度低于10℃和高于25℃时都会明显减弱。此外，土壤温度对土壤微生物的活动、土壤气体的交换、水分的蒸发、各种盐类的溶解度以及腐殖质的分解都有明显的影响，而土壤的这些理化性质又都与植物的生长有着密切的关系。

土壤温度的垂直分布从冬季到夏季要发生两次逆转，随着一天中昼夜的转变也要发生两次变化，这种现象对土壤动物的行为具有深刻的影响。大多数土壤无脊椎动物都随着季节的变化而进行垂直迁移，以适应土壤温度的垂直变化。一般说来，土壤动物于秋冬季节向土壤深层移动，于春夏季节向土壤上层移动。移动距离常与土壤质地有密切关系。例如沟金针虫每年有两次上升到土壤表层进行活动。很多狭温性的土壤动物不仅表现有季节性的垂直迁移，在较短的时间范围也能随土壤温度的垂直变化而调整其在土壤中的活动地点。
土壤酸碱度是土壤化学性质，特别是岩基状况的综合反应，它对土壤的一系列肥力性质有深刻的影响。土壤中微生物的活动，有机质的合成与分解，氮、磷等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等都与土壤酸碱度有关。
土壤酸碱度包括酸性强度和数量两方面。酸性强度又称为土壤反应，是指与土壤固相处于平衡的土壤溶液中的H+浓度，用pH值表示。酸度数量是指酸度总量和缓冲性能，代表土壤所含的交换性氢、铝总量，一般用交换性酸量表示。土壤的酸度数量远远大于其酸性强度，因此，在调节土壤酸性时，应按潜酸含量来确定石灰等的施用量。
土壤动物依其对土壤酸碱度的适应范围可分为嗜酸性种类和嗜碱性种类。如金针虫在pH值为4.0～5.2的土壤中数量最多，在pH值为2.7的强酸性土壤也能生存。而麦红吸浆虫，通常分布在pH值为7～11的碱性土壤中，当pH值<6.0时便难以生存。蚯蚓和大多数土壤昆虫喜欢生活在微碱性土壤之中。
土壤酸碱度对土壤养分的有效性有重要影响。在pH值为6～7的微酸条件下，土壤养分有效性最好，最有利于植物生长。在酸性土壤中容易引起钾、钙、镁、磷等元素的短缺，而在强碱性土壤中容易引起铁、硼、铜、锰和锌的短缺。土壤酸碱度还通过影响微生物的活动而影响植物的生长。酸性土壤一般不利于细菌活动，根瘤菌、褐色固氮菌、氨化细菌和硝化细菌等大多数生长在中性土壤中，它们在酸性土壤中多不能生存。许多豆科植物的根瘤也会因土壤酸性增加而死亡。pH值为3.5～8.5是大多数维管束植物的生长范围，但最适合植物生长的pH值则远较此范围窄。
土壤有机质是土壤的重要组成部分，土壤的许多属性都间接或直接与土壤有机质有关。土壤有机质可粗略地分为两类：非腐殖质和腐殖质。前者是原来的动植物组织和部分分解的组织，后者则是微生物分解有机质时重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物，主要是胡敏酸和富里酸，占土壤有机质的85％～90％。腐殖质是植物营养的重要碳源和氮源，土壤中99％以上的氮素是以腐殖质的形式存在的。腐殖质也是植物所需各种矿质营养的重要来源，并能与各种微量元素形成配合物，增加微量元素的有效性。
土壤腐殖质还是异养微生物的重要养料和能源，因此能活化土壤微生物，而土壤微生物的旺盛活动对于植物营养是十分重要的因素。
土壤有机质含量是土壤肥力的一个重要标志。但一般土壤表层内有机质含量只有3％～5％。森林土壤和草原土壤含有机质的量比较高，因为在植被下能保持物质循环的平衡，但这类土壤一经开垦，并连续耕作之后，有机质逐渐被分解，如得不到足够量的补充，会因养分循环中断而失去平衡，致使有机质含量迅速降低。因此，施加有机肥是恢复和提高农田土壤肥力的一项重要措施。
土壤有机质能改善土壤的物理结构和化学性质，有利于土壤团粒结构的形成，从而促进植物的生长和养分的吸收。
一般来说，土壤有机质含量越多，土壤动物的种类和数量也越多。因此，在富含腐殖质的草原黑钙土中，土壤动物的种类和数量极为丰富，而在有机质含量很少的荒漠地区，土壤动物的种类和数量则非常有限。
动植物在生长发育过程中，需要不断地从土壤中吸取大量的无机元素，包括大量元素(氮、磷、钾、钙、硫和镁)和微量元素(锰、锌、铜、钼、硼和氯)。
植物所需的无机元素来自矿物质和有机质的矿化分解，动物所需的元素则来自植物。在土壤中将近98％的养分呈束缚态，存在于矿质或结合于有机碎屑、腐殖质或较难溶解的无机物中，它们构成了养分的储备源，通过分化和矿化作用慢慢地变为可用态供给植物生长需要。土壤中含有植物必需的各种元素，比例适当能使植物生长发育良好，因此可通过合理施肥改善土壤的营养状况来达到植物增产的目的。
土壤中的无机元素对动物的分布和数量有一定影响。如当土壤中钴离子浓度在(2～3)×10-6以下时，牛羊等反刍动物就会生病。同一种蜗牛，生活在含钙高的地方，其壳重占体重的35％；而在含钙低的地方，其壳重只占体重的20％。由于石灰质土壤对蜗牛壳的形成很重要，所以石灰岩地区蜗牛数量往往较其他地区多。哺乳动物也喜欢在母岩为石灰岩的土壤地区活动。含氯化钠丰富的土壤和地区往往能够吸引大量的草食有蹄动物，因为这些动物出于生理需要必须摄入大量的盐。
但是，土壤含盐量对飞蝗的影响甚大，含盐量低于0.5％的地区是飞蝗常年活动的场所；而含盐量在0.7％～1.2％的地区，是它们扩散和轮生的地方；在土壤含盐量达1.2％～1.5％的地区就不会出现飞蝗。土壤中某些元素的富余也会对动物造成不利影响，如氟含量过高的地区，人畜易患“克山病”等各种地方病，严重者可造成死亡。另外，含氟量过大，动物的牙齿就会出现褐色斑点，还会变得易碎。
虽然土壤环境与地上环境有很大不同，但两地生物的基本需求却是相同的，土壤中的生物也和地上生物一样需要生存空间、氧气、食物和水。没有生物的存在和积极活动，土壤就得不到发育。生活在土壤中的细菌、真菌和蚯蚓等生物都能把无机物质转移到生命系统之中。作为生命的生存场所，土壤有许多明显的特征，它有稳定的结构和化学性质，是生物的避难所，可使生物避开极端的温度、极端的干旱、大风和强光照。另一方面，土壤不利于动物的移动，除了像蚯蚓的动物以外，土壤中的孔隙空间对土壤动物的生存是很重要的，它决定着土壤环境的生存空间、水分和气体条件。
对于大多数土壤动物来说，生活空间只局限于土壤的上层，它们的栖息地点包括枯枝落叶层内以及土壤颗粒之间的空隙、裂缝和根道等。土壤空隙内的水分是很重要的，大多数土壤动物只有在水中才显示出活力。土壤的存在方式通常是覆盖在土壤颗粒表层的一薄层水膜，在这些水膜内生活有细菌、单细胞藻类、原生动物、轮虫和线虫等。水膜的厚度和形状限制着这些土壤生物的移动，很多小动物和较大动物(如蜈蚣和倍足亚纲多足类)的幼年期受水膜的限制是不能活动的，它们无法克服水的表面张力。有些土壤动物(如蜈蚣和马陆等多足动物)对干燥缺水极为敏感，它们常常潜到土壤深层以防脱水。
如果暴雨之后土壤中的孔洞完全被水填满，这对一些土壤动物来说也是灾难性的。蚯蚓如果未能及时潜入土壤深层逃避水淹，它们往往会逃到地面上来，在那里常会死于紫外线辐射、脱水或被其他动物吃掉。
栖息在土壤中的动物有极大的多样性，细菌、真菌、原生动物的种类极多，几乎无脊椎动物的每一个门都有不少种类生活在土壤中。在澳大利亚的一个山毛榉森林土壤中，一位土壤动物学家采到了110种甲虫、229种螨和46种软体动物(蜗牛和蛞蝓)。土壤中的优势生物是细菌、真菌、原生动物和线虫。每平方米土壤中的线虫数量可达几百万个。这些土壤生物要从活植物的根和死的有机物中获取营养。有些原生动物和自由生活的线虫则主要以细菌和真菌为食。螨类和弹尾目昆虫广泛分布在所有的森林土壤中，它们数量极多，两者加起来大约占土壤动物总数的80％。它们以真菌为食或是在有机物团块的孔隙中寻找猎物。相比之下，螨类的数量要比弹尾目昆虫多，螨是一类很小的八足节肢动物，体长只有0.1～2.0毫米，土壤和枯枝落叶层中最常见的螨是Orbatei，它主要以真菌菌丝为食，也能把针叶中的纤维素转化为糖。

弹尾目昆虫是昆虫中分布最广泛的一类动物，俗称跳虫，最明显的特征是身体后端生有一个弹跳器，靠此器官可以跳得很远。跳虫身体很小，一般只有0.3～1.0毫米，它们主要以腐败的植物质为食，也吃真菌菌丝。在比较大的土壤动物中最常见的是蚯蚓(正蚯蚓科，Lumbricidae)。蚯蚓穿行于土壤之中，不断把土壤和新鲜植物质吞入体内，再将其与肠分泌物混合，最终排出体外，在土壤表面形成粪丘，或者呈半液体状排放于蚯蚓洞道内。蚯蚓的活动有利于改善其他动物所栖息的土壤环境。
多足纲的千足虫主要是取食土壤表面的落叶，特别是那些已被真菌初步分解过的落叶。由于缺乏分解纤维素所必需的酶，所以千足虫是依靠落叶层中的真菌为生。它们的主要贡献是对枯枝落叶进行机械破碎，以使其更容易被微生物所分解，尤其是腐生真菌。在土壤无脊椎动物中，蜗牛和蛞蝓具有最为多种多样的酶，这些酶不仅能够水解纤维素和植物多糖，甚至能够分解极难消化的木质素。
在土壤动物中不能不提到白蚁(等翅目)，因为在能分解木质纤维素的大型动物中，除了某些双翅目昆虫和甲虫幼虫之外，就只有白蚁了，它们是借助于肠道内共生原生动物的帮助才能利用纤维素的。在热带土壤动物区系中，白蚁占有很大优势，它们很快就能把土壤表面的木材、枯草和其他物质清除干净。白蚁在建巢和构筑巨大的蚁冢时会搬运大量的土壤。在食碎屑动物的背后是一系列的捕食动物，小节肢动物是蜘蛛、甲虫、拟蝎、捕食性螨和蜈蚣的主要捕食对象。
在世界各地，土壤正受到严重的侵蚀和破坏。在铁路的路基下土壤被掩埋，人类的挖掘活动、表层开矿和修路严重破坏着土壤的天然结构和层次性；风和水对土壤的侵蚀也日趋严重；表层土壤因农业耕耘而被搅乱。只有受植被保护的土壤才能保持其完整性，植被可减弱风力和暴雨的冲击力。雨水缓缓地进入枯枝落叶层渗入土壤之中。如果雨水太多，超过了土壤的吸收容纳量，过剩的雨水会从土壤表层流走，但植被将会减慢水流的速度。
如果因为垦荒、伐木、放牧、修路和各种建设活动而使土壤失去了植被和枯枝落叶层的保护，那它就极易遭到侵蚀，对各种侵蚀都会变得非常敏感。风和水会把土壤颗粒吹走或冲走，其速度要比新土壤的形成速度快得多。新土的形成速度每年每公顷大约只有1吨。一般说来，土壤的表层富含腐殖质、有团粒结构、吸收能力强，如果这些表土流失掉，下面的土壤腐殖质贫乏、吸收能力差、稳定性差，这些深层土一旦暴露到表层就易受到侵蚀。如果下层土壤是黏性土，那它的吸水能力就更差，一旦遇到洪水就会形成急速的地表径流，对土壤有极强的侵蚀性。
土壤常因各种原因被压实，这对土壤来说是更严重的破坏。大型农业机械和各种建设机械的使用往往会把大面积的土壤压实。在牧场、农场、娱乐场所和田间林间的小路上经常有人、马匹和其他动物的践踏；在道路之外的其他地方还经常使用多种适合于各种地形的车辆，这都将会导致土壤被压实。大力推压也会把土壤颗粒压得更紧密，使土壤中的孔隙减少减小。湿润的土壤更容易被压实，因为潮湿的土壤颗粒更容易彼此黏接在一起。被压实的土壤就失去了对水的吸收能力，所以水很快就会从土壤表面流走。
降落在裸露地面的雨水对土壤表层有一种锤击效应，可把较轻的有机物移走，破坏土壤聚合体并在土壤表层形成一个不渗水层，结果雨水会以地表径流的形式流失并带走一部分土壤颗粒。土壤侵蚀至少可区分为3种不同的类型，即片状侵蚀、细沟侵蚀和冲沟侵蚀。片状侵蚀就是从整个受侵蚀的区域表面差不多是均等地冲走或带走一部分土壤。当地表径流汇聚到细沟或小沟里而不是均匀地散布在斜坡表面流动时，它就具有了向下的切割力，所谓细沟侵蚀就是指雨水沿着小沟或细沟迅速下泻，造成对小沟长时间的切割，或是指地表径流汇聚起足够多的水量后对土壤的深切作用，结果会形成破坏性极大的冲沟。冲沟侵蚀常常是从一个路过车辆所留下的车辙开始，经过雨水的不断冲刷而加深加宽为真正的冲沟。
裸露的土壤，粒细、松散而干燥，翻耕之后极易受到风的侵蚀，风会把土壤微粒扬起，吹到很高很远的地方形成扬尘天气，严重时可形成沙尘暴。我国华北北部和西北地区大面积的土壤暴露和缺乏植被保护，是造成土壤风蚀严重和大气污染的主要原因。风蚀现象在全球范围内日趋严重，特别是在干旱和半干旱地区。沙尘粒被风带到高空后可水平运送几百千米甚至几千千米远。风蚀常会把植物的根暴露出来或用沙尘和其他残屑把植被掩埋。在很多地区，风蚀的危害比水蚀更大。
风蚀和水蚀可使陆地毁于一旦，变得难以再利用。全世界每年大约有1200万公顷的可耕地因风蚀和水蚀变得无法再利用而被弃耕。这些土地大都毁损严重，以致连天然植被都难以恢复。当前，土壤侵蚀日趋严重，除非采取极端措施恢复植被，否则形势很难扭转。

土壤侵蚀所造成的危害既表现在本地，同时也表现在外地。农用地和林地的土壤侵蚀可大大减少土壤中的有机物质和增加黏土成分，同时也减弱了土壤的吸水和保水能力，使得干旱地区更加干旱，湿润地区洪水频发。土壤侵蚀能破坏土壤结构，减少植物所需要的营养物质，使植物的根系变浅从而降低农作物产量。土壤侵蚀还会使土壤生物多样性下降和生物数量减少，尤其是对土壤生产力和透水能力有极大影响。据估计，土壤表层每流失2.5厘米，玉米和小麦的产量就会减少6％。美国每年土壤侵蚀所造成的经济损失多达270亿美元，为此所付出的环境代价是170亿美元。
据测算，土壤侵蚀对外地造成的损失要比本地大一倍。被风和水带走的土壤会流散在各地，泥沙冲入河流会减弱光在水中的穿透性并可阻碍航行。沉积物会填满水库和水电站闸门，减少这些水力发电设施的使用年限并造成对水质的污染。目前松花江哈尔滨江段滨州铁路桥附近淤积沙滩超过3400亩，共有泥沙490多万立方米，铁路桥原有8孔现在只有2孔可以通航，航道也由1500千米缩短为580千米。风携带的沙尘将会造成大气的严重污染，近些年来，大气含尘污染已上升为北京空气污染的首要因素。含尘空气还可以损毁机器和使人致病。

❼ 举例说明生物与土壤之间的关系

1、生物创造土壤：在土壤的形成过程中，地衣类、苔藓类以及一些微生物功不可没
2、土壤养育生物：各种陆地植物生长在土壤上，蜱螨类、多类真菌以及蚯蚓、土鳖等以土壤为家
3、生物改造土壤：植物的枯枝落叶形成的腐殖质使土壤变得肥沃，低等动物和微生物改造土壤中的各类生物遗体，动物的活动是土壤变得松软。

❽ 土壤生物学的生物的分布及相互关系

土壤中生物是杂居的，种的组成和量的多寡，要受土质、 土层、 食物、季节、耕作措施等因素所制约。表层土壤中有机质含量较高，空气较充足，食物较丰富，植物根系、土壤动物和微生物也就比较多，生物学活性也比较旺盛；随着土层的加深，生物种类和数量就渐次减少，这是垂直分布规律。土壤生物中绝大部分是异养的，以有机物为生，而有机物是愈近植物根部愈多，所以土壤生物也是愈近根部愈多。较大的土壤动物大多是好气性的，在通气良好、湿度较大、温度适中而近中性的肥沃土壤中数量很多、最活泼。藻类具有叶绿素，是自养的，在有机质缺乏而日光充足的地方数量较多。真菌喜酸，在森林土壤中较多；一般土壤系中性或微碱性，细菌占优势；干燥而贫瘠的土壤中则放线菌较多。土壤生物之间的相互关系，复杂而多样化，包括共生、捕食、寄生、偏害寄生、共栖和互惠共生等。合理地利用土壤生物之间的相互关系，可以很好地为农业生产服务。利用昆虫和地下小动物的病原菌，如病毒、细菌、真菌等生产微生物农药，可以防治地下害虫和田间害兽；利用能产生抗菌素的放线菌、真菌等生产农用抗菌素，能有效地防治作物的多种病害；利用硫化细菌可以氧化硫黄产生硫酸，降低土壤的pH值，以抑制放线菌，防止马铃薯的疮痂病；利用根瘤菌、真菌等生产细菌肥料可以使一些树木和豆科作物的幼苗茁壮成长，提高产量；合理地安排轮作，利用前作作物根际微生物对后作作物根际微生物的拮抗关系，可以减低或防止后作作物的病害（如中国北方有的地区种大蒜之后种白菜，白菜腐烂病就大大减少）；将能分解秸秆的纤维素分解菌和固氮菌结合起来施用，前者不断为后者提供不含氮的有机物，后者能固定空气中的氮，又满足了前者的需要，这样既保证了土壤中碳素的转化，又提高了土壤的含氮量，还可以通过它们的代谢产物，促进土壤团粒结构形成，不断提高土壤肥力等等。

❾ 土壤和生物之间有什么关系快

关系有3种：①互惠关系，一种微生物的生长和代谢对另一种微生物产生有利的影响，如分泌生长刺激素或分解毒素。微生物之间的互惠关系或是双方有利，或是单方有利，依它们之间不同的有利程度又可分为共生、互生接力关系；②互害关系，一种微生物的生长和代谢对另一种微生物产生有害的影响，微生物之间的互害关系，是受益者以受害者为生存条件，或一种微生物分泌的代谢产物抑制甚至杀死另一种微生物，互害方式分寄生、吞噬、竞争和拮抗作用。土壤微生物互害作用中最常见的是拮抗作用，大多数放线菌和一部分细菌、真菌可产生抗生素，抑制周围其他微生物的生长和代谢；③无利害关系，两种微生物在一起，彼此对对方的生长和代谢无明显的影响。

❿ 土壤与生物的关系

土壤为生物提供养分和水分，同时也是为高等植物根系伸展、固持的介质，保证高等植物能直立生长而不倒伏。生物加快了土壤的熟化过程，并给土壤带来有机质，使土壤具有良好的结构。
关系有3种：①互惠关系，一种微生物的生长和代谢对另一种微生物产生有利的影响，如分泌生长刺激素或分解毒素。微生物之间的互惠关系或是双方有利，或是单方有利，依它们之间不同的有利程度又可分为共生、互生接力关系；②互害关系，一种微生物的生长和代谢对另一种微生物产生有害的影响，微生物之间的互害关系，是受益者以受害者为生存条件，或一种微生物分泌的代谢产物抑制甚至杀死另一种微生物，互害方式分寄生、吞噬、竞争和拮抗作用。土壤微生物互害作用中最常见的是拮抗作用，大多数放线菌和一部分细菌、真菌可产生抗生素，抑制周围其他微生物的生长和代谢；③无利害关系，两种微生物在一起，彼此对对方的生长和代谢无明显的影响