大型：（体长>2mm）蚯蚓、蚂蚁、甲虫、马陆、蜈蚣等； 中型：（体长0.2-2mm）螨类mite、弹尾虫； 小型：（体长<0.2mm）原生动物protozoon、线虫nematode。 2、根据在土壤中滞留时间区分：
①全期土壤动物： ②周期土壤动物： ③部分土壤动物： ④暂时土壤动物： ⑤过度土壤动物： ⑥交替土壤动物：
、根据在土壤中栖息层次区分：①真土居动物：②半土居动物：③地表土居动物：④上方土居动物：、根据食性区分：
①根食者：②枯食者：③尸食者：④粪食者：⑤菌食者：⑥捕食者：⑦杂食者：、根据是否单一细胞或多细胞分：①后生动物(metazoa)②原生动物(protozoa)原生动物在土壤中的作用有：
1、通过选择性的取食某些微生物
2、增进某些微生物的活性3、 参与土壤植物残体的分解，如鞭毛虫与白蚁共生，加速对木质素的分解4、某些原生动物也侵害植物，造成植物病害，有的可引起严重的人畜传染病。第二节土壤微生物土壤中微生物分布广、数量大、种类多，是土壤生物中最活跃的部分。它们参与土壤有机质分解，腐殖质合成，养分转化和推动土壤的发育和形成。1kg土壤可含几亿个到几百亿个细菌，几亿个到几十亿个放线菌和近
土壤微生物种群的多样性1、古细菌(archaea)：生活在极端环境包括甲烷产生菌、极端嗜酸热菌和极端嗜盐菌。2、细菌 (bacteria)
土壤中重要的几种细菌生理群：纤维分解细菌 固氮细菌：
a.自生固氮菌:在土壤中独立生活的固氮细菌。共生固氮菌（或根瘤菌）。
、放线菌(actinomyces)
、蓝细菌（Cyanobacterium
①调节细菌数量；②增进某些土壤的生物活性；(如细菌)，改变微生物的群落结构，主要是调节细菌(如固N菌、排泄出的细菌等(microbe，
） ：也称蓝（绿）藻41
)
10，并在根部形成瘤状突34 5：后生动物由小的土居性的多细胞动物，主要包括线虫、蠕虫、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚂蚁、螨、环节动物、蜘蛛和昆虫等混合组成。
：原生动物为单细胞真核生物，简称原虫。③参与土壤植物残体的分解。原生动物在土壤中的作用∶
的数量。
microorganism)
亿个真菌，5亿个微小动物。
b.：与某些植物结合（主要是豆科植物）起（根瘤） 3 4
5、粘细菌(myxomycota) ：在土壤中数量不多，特别能在干旱、低温和贫瘠的土壤中存活。
6、真菌(eumycota) 7、藻类(alga)
8、地衣(lichens)：地衣是真菌和藻类形成的 不可分离的共生体。 地衣在土壤发生的早期起 重要作用
（三）非细胞型生物即分子生物—病毒(virus)
(四)、土壤微生物营养类型的多样性
根据微生物对营养和能源的要求，一般可将其分为四大类型。 （1）化能有机营养(chemoorganotrophy)型 化能有机营养型又称为化能异养型，需要有机化合物作为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得能量。
（2）化能无机营养(chemolithotrophy)型
化能无机营养型又称化能自养型，以CO2作为碳源，从氧化无机化合物中取得能量。 （3）光能有机营养(photoorganotrophy)型 光能有机营养型又称光能异养型，其能源来自光，但需要有机化合物作为供氢体以还原CO2，并合成细胞物质。
（4）光能无机营养(photolithotrophy)型
光能无机营养型又称光能自养型，利用光能进行光合作用，以无机物作供氢体以还原CO2,合成细胞物质。
二、微生物与植物根的联合
（一）根际（圈）微生物 (rhizosphere microorganisms)
根际：存活的植物根系显著影响的土壤区域称为根际（rhizosphere ） 根际土壤：存活在土壤中的植物根显著影响的区域之土壤称为根际土壤。 非根际土壤
根际效应：根际土壤/非根际土壤（理化、生物学性质）
第三节 土壤中植物根系
一、植物的根系
a. b. c. d. e.
垂直状根系:如松树和栎树
辐射状根系：如槭属、水青冈属 扁平状根系：如云杉、冷杉等 串联状根系：如竹类、杨树等 须状根系：如棕榈类
（一）根瘤：是原核固氮微生物侵入某些裸子植物根部，刺激根部细胞增生而形成的瘤状物。
（二）菌根 (mycorrhiza)：土壤真菌与一些高等植物的根形成互惠的共生体称为菌根。 外生菌根：只在表皮层细胞的间隙中扩展。 内生菌根：菌丝穿透根皮层细胞的细胞壁进入细胞内部，并在其中形成细小但多分支的结构—丛枝。
菌根的作用：1、扩大植物对养分的吸收范围 2、防御植物根部病害 3、增强植物抗性
4、促进植物共生固氮和联合固氮
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（三）共生固氮(symbiotic nitrogen fixation) （四）联合固氮(associative nitrogen fixation)
二、土壤酶活性
(一)土壤酶的来源、种类、存在状态与特性
(二) 影响土壤酶活性(soil enzyme activity)的因素 1、土壤物理性质(soil physical properties)的影响 2、土壤化学性质(soil chemical property)的影响 3、耕作管理的影响
三、生物活性物质
植物激素(phytohormone) 植物毒素(phytotoxicant)
维生素和氨基酸(vitamin and amion acid) 多糖(polysaccharide)
第七章 土壤养分
一、土壤养分概述
（一）土壤养分基本概念
亚农（Arnon）1954年
1、判断植物必须的营养元素的标准standard:
1).这种元素是完成植物生活周期 life cycle所不可缺少的lack.
2)缺少时呈现专一specificity的缺素症deficiency disease,唯有补充它后才能恢复recover或预防prevent.
3)在植物营养上具有直接作用direct action的效果,并非由于它改变了植物生活条件所产生的间接效果indirect action.
2、植物必须的大量元素、微量元素
C(carbon)、H(hydrogen)、O(oxygen)三者主要来源于空气和水，不属于土壤养分 N(nitrogen)、P(phosphorous)、K(potassium)、Ca(calcium)、Mg(magnesium)、S(sulphur)称大量元素含量大于500ppm即0.05%以上。
Fe(iron,、Mn(manganese)、Cu(copper)、B(boron)、Zn(zinc)、Mo(molybdenum)、Cl(chlorine)(Co(cobalt))称微量元素，含量少，0.01%以下。
它们都是高等植物正常生长所必需的营养元素。其它特需元素：Na(sodium)藜科、Al(aluminum)山查科（蕨类植物）、Si(silicon禾本科、Se(selenium)黄芪、Co豆科。
3、土壤养分:是土壤肥力的重要物质基础,指那些主要依靠土壤来供给的植物必需营养元素essential element.
在评价土壤肥力时，必须十分重视土壤养分的供应状况。
(二）、土壤养分来源
（1）来源于矿物质的养分
磷：矿物——磷灰石apatite，基性岩basic rock、玄武岩basalt，大量来源于有机体 钾：云母mica，长石feldspar，变质岩metamorphic rock中的云母片岩
钙：石灰岩limestone，大理岩marble，原生矿物中的钙长石anorthite，中性岩类neutral rock：闪长岩diorite，安山岩andesite，基性岩类basic rock：辉绿岩diabase，玄武岩basalt 。
镁：橄榄岩peridotite，基性岩，中性岩。 铁：基性岩，超基性岩ultrabasic rock
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硼、锌、钴——玄武岩 钼——超基性岩
铜、锰——各种岩类都有 （2）来源于有机质的养分
土壤中氮、磷、硫等元素绝大部分是以有机态形式积累和贮藏在土壤中的，有机质分解快，提供这些养分所占比重也大，土壤有机质是养分的主要来源。
（3）养分的其它来源 a、 由共生symbiotic或非共生non- symbiotic固氮nitrogen fixation微生物的固氮作用给土壤增添化合态氮素，生物固氮包括自生固氮azotobacter nitrogen fixation和共生固氮symbiotic nitrogen fixation。
b、 大气降水、闪电带来N、S
c、 人工施肥artificial fertilization 、种植绿肥green manure、营造混交林mixed forest d、 工业排废drain waste S、Cl、K、Na、Ca
e、 客土foreign soil、引洪channel flood、灌溉irrigation、苗圃nursery （三）、土壤养分的消耗（养分损失途径lose way ）
（1）植物吸收absorb,uptake，砍伐fell tree（收割harvest）带走。
（2）下渗淋失permeate leaching loss，水土流失water loss and soil erosion （3 ）以气态形式逸出。
（4）地表径流run-off造成的土壤侵蚀soil erosion ，造成土壤养分损失nutrient loss。
土壤中的大量元素 第一节土壤中的氮
（1）、土壤中氮的含量和形态
土壤全N含量在0.02-0.5%之间，多数在0.1%以下。
常测水解性N：以确定土壤中近期可被植物利用的有效性氮，它包括无机的矿物态氮和部分有机物质中易分解的比较简单的有机态氮(organic N)、NH+4(ammonium)、NO-3(nitrate)、氨基酸(amino acid)、酰胺(amide)和易水解的蛋白质(hydrolyzable protein)的总和。
（2）N的功用：是蛋白质（含N15-19%）的基本成分
（3）缺氮的症状symptom：植物生长受阻，叶色呈灰绿、黄色或红色，根系发育不良。 （4）氮循环、氨化作用ammonification、硝化作用nitrification、反硝化作用denitrification；氨挥发ammonia volatilization
氨化过程：有机质→CO2+NH3+其它产物+E 硝化过程：NH4+ + 3/2 O2 → NO3- + 4 H+ + E 反硝化过程：NO3- → NO、N2O、N2
NH4+的固定：土壤溶液中的NH4+与土壤胶体吸附的阳离子进行交换。 NH3的挥发：NH4+ + OH- → NH3 + H2O 影响微生物活动的环境条件：通气性、温度、湿度、pH值、有机质的C/N和肥料等因素，决定着氮素的积累和供应。
水解性氮hydrolysable nitrogen供应指标是：高>100 mg kg-1,中50-100 mg kg-1,低<50 mg kg-1
第二节土壤中的磷
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一、土壤中磷的含量和形态
1、土壤中磷的含量:土壤全P含量（P2O5计）在0.03-0.35%之间，(以P计)0.02-0.11%,平均含量为0.12%,也有明显的地域颁布趋势,即从南到北逐渐增加.
2、土壤中磷的形态：
1）有机态磷：有机态磷含量变化大，其含量与有机质含量之间有一定的相关性。占表层土壤全磷的20-80%，南方红壤有机质含量常不足1%，有机磷占全磷的10%以下。 2）无机态磷inorganic phosphorus：
a. 水溶性磷water-soluble phosphorus ：土壤溶液中磷浓度依pH、磷肥施用量及土壤固相磷的数量和结合状态而定，含量一般在0.003-0.3mg/L之间。
b. 吸附态磷adsorped phosphorus ：指寻些通过各种引力（库仑力、分子引力、化学键能等）被土壤固相表面吸附的磷酸根或磷酸阴离子。
c. 矿物态磷mineral phosphorus ：土壤无机磷几乎99%以上以矿物态存在。石灰性土壤中主要是磷酸钙盐（磷灰石），酸性土壤以磷酸铁和磷酸铝盐为主。
3）土壤有效磷available phosphate：通常所说的土壤有效磷只是指某一特定方法所测出的土壤中的磷量。
到目前为止，还无法真正测定土壤有效磷的数量。
0.5 mol.L-1碳酸氢钠法测定土壤有效磷(Olsen, et al.,1954) 土壤有效磷水平的临界值critical value（鲁如坤，1980） Olsen-P, mg kg-1 P 作物对施磷肥的反应
<3 无磷肥，一切作物难以立苗seedling 4~5 一切作物施磷肥均有显著增产 6~10 水稻一般不增产，其它作物增产 11~15 谷类cereal crops作物可能不增产
16~20 通常只有豆科leguminous plant和十字花科mustard family作物有反应 >20 一般作物不需施肥
0.025 mol L-1 HCl_--0.03 mol L-1NH4F测定土壤有效磷(Bray et al 1945) 根据Jackson的建议，Bray 法结果可作如下分级： <3 mg.kg-1 P 极低
3~7 低 7~20 中 >20 高
4）缺磷的症状：当土壤极端缺磷时，可使林木树冠发育停滞，叶片呈古铜色，叶背的叶脉呈紫色，叶柄与小枝的夹角变窄，侧根呈黄棕色、粗糙，而且发育不良。
第三节土壤中的钾
（一）土壤中钾的含量和形态
我国土壤的全钾含量（K2O计）变动在0.1~3.0%之间。一般都在1~2%。土壤钾按形态可分为水溶性钾、交换性钾、矿物层间不能通过快速交换反应而释放的非交换性钾和矿物晶格中的钾。
根据对作物的有效性，将水溶性和交换性钾称为速效钾K，约占全K的0.1~2%。 非交换性钾(固定态钾):矿物晶层间的K称为非交换性钾(固定态钾)或缓效钾K，约占全钾的2%~8%。
而含钾矿物中的钾称为无效态K，约占全钾的90%~98%。
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