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土壤對(duì)植物的生態(tài)作用

文檔作者：王猛崔世蘭季虹文檔來(lái)源：海安縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月03日
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2011年第10期(總第73期)
缸源三予釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATl0N 2011年lO月
垂；蓼境資霉
土壤對(duì)植物的生態(tài)作用
王猛， 崔世蘭，季虹
(海安縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站。江蘇南通226600)
摘要：植物生態(tài)學(xué)是研究植物與環(huán)境之間的相互關(guān)系的科學(xué)，論述了作為環(huán)境因子之一的土壤對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育等各方
面發(fā)生的明顯影響和作用以及對(duì)植物個(gè)體、種群的影響。通過(guò)研究土壤性狀、土壤類型、土壤污染三方面與植物的生態(tài)關(guān)
系，闡明了土壤因子對(duì)植物重要的生態(tài)作用，以及植物對(duì)土壤變化產(chǎn)生各種不同的反應(yīng)和多種多樣的適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞：植物生態(tài)學(xué)；土壤性狀；土壤污染；植物凈化
中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-0802一(20I 1)10-0049-03
The Soil’S Zoology Effect to Plant
WANG Meng，CUI Shi—lan。Jl Hong
(Haian Monitoring Station，Nantong 226600，Jiangsu，China)
Abstract：Plant ecology is the study of the relationship between plants and environmental,the author discussed the influenee of
soil effect On plant growth and development，and the influence on individual plants，populations．By studying the ecological
relationships of soil properties，soil type，soil pollution and plants，this paper expound the soil’S important ecological role on plant，
and discussed the plant’8 diverse adaptability and different reaction to soil．
Key words：plant ecology；soil pmperties；soil pollution；purification plant
0引言
“萬(wàn)物土中生”。除了極少數(shù)水生植物和寄生植物
之外，植物生長(zhǎng)發(fā)育所必須的水分、養(yǎng)料、溫度和空氣
都由土壤供給，土壤是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基地。植物要在
土壤里扎根和進(jìn)行呼吸作用，需要土壤有適宜的溫度
和通氣條件；作物正常生長(zhǎng)發(fā)育，要從土壤中吸收水分
和養(yǎng)料n]。土壤及時(shí)滿足植物對(duì)水、肥、氣、熱等要求的
能力稱為土壤肥力。肥力是土壤最本質(zhì)的特征，通常說(shuō)
土壤肥瘦、好壞，主要是反映土壤肥力的高低。肥沃的
土壤同時(shí)能滿足植物對(duì)水、肥、氣、熱的要求，是植物豐
產(chǎn)的基礎(chǔ)。土壤之所以重要是因?yàn)樗侵参锷娴闹?
要生態(tài)環(huán)境。在研究土壤和植物的關(guān)系中，要了解土壤
性狀及其對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育影響，從而能動(dòng)地去改良土
壤，合理施肥，提高土壤肥力，創(chuàng)造適合于植物生長(zhǎng)發(fā)
育的土、肥條件，為奪取作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造條件旺]。
1 土壤性狀與植物的關(guān)系
土壤包括以下各種成分：土壤空氣、土壤水分、土
壤有機(jī)體和土壤無(wú)機(jī)體、還有各種不同的生物特別是
收稿日期：201l加8_03
第一作者簡(jiǎn)介：王猛，19749生，男，江蘇海安人。1998年畢業(yè)于
南京師范大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，環(huán)境工程師。
物生物及其活動(dòng)的產(chǎn)物一腐殖質(zhì)。土壤中的所有這些
成分以及它們之間的相互關(guān)系都影響著土壤的性質(zhì)和
土壤肥力，從而影響植物生長(zhǎng)Ⅲ。
1．1土壤空氣
土壤空氣是植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的因素。它影
響植物根系的呼吸作用，進(jìn)而影響整個(gè)植物的生理機(jī)
能；同時(shí)也影響著土壤微生物的活動(dòng)，歸根結(jié)底是影響
植物營(yíng)養(yǎng)條件的重要因素。
土壤的空氣基本來(lái)源于大氣，只有很小一部分氣
體來(lái)源于土壤本身的生化反應(yīng)。土壤空氣中N含量占
80％；0：和CO：占20％。由于微生物、動(dòng)物和植物根系
的呼吸作用和大量有機(jī)質(zhì)的分解，土壤中0：的含量大
大減少(大氣中0：為20％；土壤中為10％～12％)，同
時(shí)又使土壤中CO：的含量大大增加，超過(guò)空氣中CO：
含量的幾十倍到幾百倍(大氣中CO：含量為0．03％；土
壤則高大2％以上；通氣不良的情況下，還會(huì)增高到5％
以上)。
1．2土壤水分
植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的水分必須是土壤環(huán)境中的
水分。它來(lái)自降雨、降雪或地下水E升以及水蒸氣的凝
結(jié)。養(yǎng)分只有溶于水中才能被植物吸收。養(yǎng)分的運(yùn)輸也
只有通過(guò)水的運(yùn)行才能輸送到植物體的各個(gè)部分。礦
物養(yǎng)分的溶解和轉(zhuǎn)化，有機(jī)物的分解與合成等等．也都
只有在水分存在并且直接參與下才能進(jìn)行H3。同時(shí)，水
·49·
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2011年第10期協(xié)i夏與芋釷2011年10月
分還能調(diào)節(jié)土壤溫度。
土壤水分過(guò)少，則不能滿足植物正常生理活動(dòng)的
需要，并且好氣性細(xì)菌分解活動(dòng)過(guò)于旺盛，造成土壤有
機(jī)質(zhì)含量貧乏。如果土壤水分過(guò)多，尤其是地下水位過(guò)
高時(shí)，土壤空氣不流通，氧氣缺乏，助長(zhǎng)嫌氣細(xì)菌活動(dòng)，
產(chǎn)生硫化氫等有毒物質(zhì)，阻礙根系的呼吸和養(yǎng)分的吸
收，使根系腐爛，種子不能萌發(fā)。此外，水分過(guò)多還引起
養(yǎng)分流失，降低土壤的肥力。因此保持土壤水分的平
衡，適時(shí)調(diào)節(jié)土壤水分和空氣的關(guān)系，對(duì)于植物的生長(zhǎng)
是十分重要的。如何才能建立起合理的土壤水分關(guān)系
呢?關(guān)鍵是改良土壤。具備團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤才能自動(dòng)調(diào)
節(jié)土壤水分的均勻，改善土壤水、肥、氣的矛盾，為植物
的生長(zhǎng)發(fā)育提供了良好的生活條件。
l-3土壤溫度
土壤溫度一方面制約著各種鹽類的溶解速度，土
壤氣體的交換和水分的蒸發(fā)，土壤中各種微生物的活
動(dòng)以及土壤有機(jī)質(zhì)分解的速度和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化等，因而
影響到土壤的各種性狀而間接影響植物生長(zhǎng)。另一方
面，土壤溫度對(duì)植物也有直接的影響，如影響植物種子
萌發(fā)和扎根出苗。各種種子發(fā)芽要求一定的土溫，如小
麥發(fā)芽的最低溫度為1℃～2℃，最適28 oC；玉米和
南瓜發(fā)芽的最低是10℃。11℃，最適是24℃。土
溫還影響根系生長(zhǎng)和呼吸以及根系的吸收能力，根系
的呼吸能力一般是隨土溫減低而減弱，這是因?yàn)榈偷?
土溫抑制根系的生長(zhǎng)和降低其代謝，從而減弱其吸水
作用；同時(shí)低的土溫使根系的呼吸強(qiáng)度降低而影響對(duì)
礦質(zhì)的吸收。
1．4土壤酸堿度
土壤酸堿度是指土壤溶液的酸性和堿性，常用PH
值來(lái)表示。
土壤過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)引起植物蛋白質(zhì)的變性和酶
活性的遲鈍而使植物死亡；另一方面，土壤酸堿度影響
無(wú)機(jī)鹽分的溶解和土壤微生物的活動(dòng)，而間接影響植
物的營(yíng)養(yǎng)。此外，土壤酸堿性還影響微生物的活動(dòng)。通
常硝化細(xì)菌和好氣性固氮細(xì)菌都不能在酸性較大的土
壤里共存，所以酸性反應(yīng)不利于硝化作用，許多豆科植
物的根瘤菌也會(huì)因土壤酸性增加而死亡，自生固氮菌
在土壤pH4．5～5時(shí)雖可生存，但實(shí)際上已失去了固定
分子氮的能力。
因此，植物不能在過(guò)酸或過(guò)堿的土壤里生長(zhǎng)，一般
植物能生長(zhǎng)的范圍在土壤酸度3．5。9之間，最適宜的
范圍是在5—8之間，常見(jiàn)的農(nóng)作物大都適宜于中性土
壤。
1．5土壤生物
土壤中微生物的數(shù)量非常龐大，據(jù)計(jì)算，在一克土
壤里，微生物的數(shù)目可達(dá)數(shù)千萬(wàn)乃至數(shù)十億個(gè)；種類也
相當(dāng)復(fù)雜，主要有細(xì)菌、防線菌、真菌、藻類等。
·50·
土壤微生物的作用非常大，除了擔(dān)當(dāng)物質(zhì)循環(huán)中
的還原者外，固氮菌能把土壤中游離的80％以上氮分
子同定成為植物肥料；有的植物沒(méi)有真菌(菌根)的共
生便不能生存。此外，微生物生命活動(dòng)中產(chǎn)生的有機(jī)
酸、生長(zhǎng)素、氨基酸等，可成為植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。有些微
生物所合成的胡敏酸及有些微生物所產(chǎn)生的吲哚乙酸
和其他的生長(zhǎng)刺激物質(zhì)對(duì)植物的生長(zhǎng)有明顯的刺激作
用。有些細(xì)菌可使硫化氫、甲烷等有毒氣體氧化成無(wú)毒
的物質(zhì)。
2土類與植物的關(guān)系
我們常見(jiàn)的生態(tài)土類有鹽堿土、砂土、酸性土、鈣
質(zhì)土。長(zhǎng)在不同類型土壤上的植物由于長(zhǎng)期適應(yīng)，產(chǎn)生
了相應(yīng)的植物生態(tài)類型。例如鹽堿地環(huán)境里生長(zhǎng)的是
鹽生植物和堿生植物；酸性環(huán)境中生長(zhǎng)的是酸性植物；
鈣質(zhì)土環(huán)境里生長(zhǎng)的則是喜鈣植物。
2．1鹽堿土植物
鹽堿土是鹽土和堿土的總稱。所謂鹽土，是指土壤
中可溶性鹽含量相當(dāng)于土重的％以上，有的可打3％以
上。對(duì)于植物生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，土壤含鹽量在0．2％以下，對(duì)植
物無(wú)妨礙；在0．2％～0．5％之間僅對(duì)幼苗有危害；在
0．5％～l％之間，大多數(shù)植物不能生長(zhǎng)，只有一些耐鹽
性強(qiáng)的植物，如棉、西瓜、甜菜等可以生長(zhǎng)；l％以上，則
只有特殊適應(yīng)于鹽土的植物才能生長(zhǎng)。在生理上，根據(jù)
抗鹽能力的強(qiáng)弱可分為積鹽性植物、排鹽性植物、不透
鹽性植物D]。
鹽土和堿土對(duì)植物的害處有以下幾反面陸3：a)鹽
分濃度過(guò)大，植物的根或種子均不能在土壤鹽溶液中
吸取足夠的水分，甚至細(xì)胞中的水分還向鹽溶液中倒
滲，引起植物生理干旱而枯萎死亡；b)直接傷害植物
組織，尤其是碳酸鈉和碳酸鉀，常常引起植物死亡；e)
鹽分濃度過(guò)大，原生質(zhì)受害，蛋白質(zhì)合成受損，致使含
氮中間產(chǎn)物的積累，出現(xiàn)“自身中毒”現(xiàn)象；d)高鹽濃
度下，氣孔不能關(guān)閉，使植物枯萎死亡；e)堿土的堿性
過(guò)大，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，植物無(wú)法生存。
對(duì)于鹽堿土植物生態(tài)的研究是生物脫鹽，改良鹽
堿土的重要方面。鹽堿土的改良有水利和農(nóng)業(yè)措施，如
洗鹽排水，用有機(jī)肥或酸性肥料中和堿性，改良土壤結(jié)
構(gòu)等。此外，通過(guò)植物改良鹽堿土也是重要的一環(huán)，如
中國(guó)北方不少地區(qū)有用種水稻結(jié)合排水洗鹽等來(lái)改良
鹽堿土的，一般說(shuō)，種水稻2年至3年后，鹽分大多洗
去，這樣，在改土過(guò)程中同時(shí)可得到收益。
2．2沙土植物
在荒漠、半荒漠海濱及草原分布的地帶性或非地
帶性的沙丘上，由于具有溫度變化劇烈、基質(zhì)貧瘠、流
動(dòng)性大、表層干旱等特點(diǎn)，因而限制了許多植物在這樣
的生境生長(zhǎng)和分布，只有那些有特殊適應(yīng)能力的植物
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2011年第10期王猛，等：土壤對(duì)植物的生態(tài)作用2011年10月
才能在這樣的生境中生存、發(fā)展。這類植物通常稱之為
沙生植物。
沙的流動(dòng)性是沙生植物適應(yīng)于當(dāng)被沙淹沒(méi)時(shí)能在
被沙埋沒(méi)的基干上長(zhǎng)出不定根；在暴露的根系上也能
長(zhǎng)出不定芽。沙生植物的根系特別發(fā)達(dá)，水平根和根狀
莖有的可以長(zhǎng)達(dá)幾米，十幾米或二十幾米以上，緊附著
沙土，這就是沙生植物的同沙作用。利用沙生植物同沙
和改造沙生生阱特點(diǎn)，是根治沙地的最有效辦法。例如
用沙竹、沙米、沙拐棗、籽蒿、綿蓬等來(lái)同定流動(dòng)沙丘，
這砦植物借其強(qiáng)大的根系固著沙丘，減少沙的流動(dòng)性，
使流動(dòng)沙丘逐漸同定為半固定或固定沙丘。再在其上
種油蒿、沙薺、花棒等，以進(jìn)一步同定沙丘，其枯枝落葉
并增加了沙丘有機(jī)質(zhì)和蓄水保水的能力。當(dāng)這些植物
形成郁閉時(shí)，這種植物小環(huán)境更起了改變沙地氣候的
作用。以后就可以逐步在上面造林治沙，種植莊稼。
2．3鈣土植物
這類植物是與酸土植物相對(duì)而言的，兩者對(duì)土壤
鈣鹽的要求是兩個(gè)極端。鈣土植物只有在石灰性含鈣
豐富的土壤中才能生長(zhǎng)，所以又稱喜鈣植物。
石灰性土壤的特點(diǎn)，主要是富含碳酸鈣，土壤呈堿
性反應(yīng)，鈣對(duì)植物的生態(tài)作用，在于鈣直接影響植物的
代謝，同時(shí)鈣對(duì)土壤的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)狀況
以及土壤微生物發(fā)生影響。南天竹、柏、西伯利‘啞落葉
松等都是著名的鈣土植物，蜈蚣草、鐵錢蕨、野花椒、黃
連木等亦屬此類。
2．4酸性植物
這一類植物能生長(zhǎng)在酸性土壤上，也就是說(shuō)它們
生長(zhǎng)在土壤卻鈣、多鐵鋁的環(huán)境里，所以又稱為非鈣植
物。在土壤缺鈣的情況下，土壤堅(jiān)實(shí)、通氣不良、容易缺
水、水溫較低、呈酸性或強(qiáng)酸性。越橘、杜鵑、酸模、茶、
馬尾松、芒萁以及許多蘭科及酸沼中的植物是典型的
酸性植物。它們?cè)阝}土上是不能生長(zhǎng)的。
3土壤污染與植物的凈化作用
工業(yè)“三廢”不僅污染大氣、水域、也同樣污染土
壤，影響植物的生長(zhǎng)，甚至嚴(yán)重影響農(nóng)、林、牧業(yè)的發(fā)
展，并進(jìn)而影響人體健康。
土壤被污染后，土質(zhì)變壞，結(jié)構(gòu)被破壞，土壤變板
結(jié)，并使土壤貧瘠化和鹽堿化，甚至不能生長(zhǎng)植物，成
為不毛之地。就是生長(zhǎng)在上面的植物也因?yàn)槲樟送?
壤中的有毒元素而受到污染，人、畜食后發(fā)生病害，嚴(yán)
重的會(huì)致死。日本神崗山開(kāi)采鉛鋅礦排放含鎘廢水是
第二次世界大戰(zhàn)的事，到50年代已采取廢水治理措
施，此后河水中含鎘很少。但事隔十幾年的今天該地區(qū)
骨疼病人反而日漸增多，原因就是土壤受鎘污染20年
后仍然含鎘并轉(zhuǎn)移到稻米中，而人吃了給地區(qū)稻米受
到嚴(yán)重毒害之故。重金屬元素如鎘、砷、鉛等對(duì)土壤的
污染特別嚴(yán)重。
如何凈化被污染的土壤?除了消除污染源、調(diào)換已
被污染的土壤；調(diào)整土壤的酸堿度，如對(duì)被污染而反堿
的土壤可施磷酸等，也可以通過(guò)控制土壤酸度來(lái)降低
土壤中鎘的活性，并抑制土壤對(duì)鎘的吸收等辦法外，利
用植物對(duì)重金屬元素或有毒元素的選擇吸收作用來(lái)消
除土壤中的有害元素也是重要的一方面。因?yàn)橹参飳?duì)
元素具有選擇吸收的能力，有的植物吸收和積蓄這種
元素，有的則選擇吸收另一種元素。有的植物甚至能把
某些稀有元素或者在土壤中含量極少的元素積累在身
體中，如蕨類植物中的橫須賀蹄蓋蕨(Athyrium
yokoscense)能吸收鎘，如干種紫云英積累硒，許多毛莨
屬及菊科植物體內(nèi)積有鋰，在松體內(nèi)積蓄鋁，浮萍能積
累金、鐳等等，植物的這種能力一方面可以作為找礦時(shí)
的參考，用作為指示植物；另一方面也可以作為植物吸
收和凈化土壤污染之用。
4結(jié)語(yǔ)
做為萬(wàn)物生長(zhǎng)的根基，生命的搖籃。土壤對(duì)植物有
重要的生態(tài)作用，它不僅提供了植物生長(zhǎng)發(fā)育所必須
的水分、養(yǎng)料、溫度和空氣，同時(shí)植物生命活動(dòng)所需要
的各種不同礦質(zhì)元素的吸收和運(yùn)輸也與土壤環(huán)境密不
可分。土壤是植物生存的重要的生態(tài)環(huán)境。
長(zhǎng)在不同類型的土壤上的植物，由于長(zhǎng)期適應(yīng)，可
以產(chǎn)生出相應(yīng)的植物生態(tài)類型，這說(shuō)明植物對(duì)土壤因
子的變化可以作出不同的反應(yīng)和適應(yīng)，同時(shí)植物對(duì)受
污染的土壤還有改造和恢復(fù)的能力。
土壤僅作為影響植物的一個(gè)方面的因素，還有陽(yáng)
光、空氣、水分、溫度等蘑要生態(tài)因子。因此，在研究中，
我們要注意把各個(gè)因子綜合起來(lái)，又要全力找出一定
條件下的主導(dǎo)因子，從而為我們采取相應(yīng)的管理措施
提供依據(jù)，這是研究植物生態(tài)的一個(gè)重要方面。
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(責(zé)任編輯：耿建華)
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