城市土壤与生物群落概述
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1 城市与城市生态学1.1.2 城市化与城市问题城市化 (urbanization )— 通常是指农业人口转化为城市人口的过程。
其表现为:空间上城市规模的扩大数量上农业人口转变为城镇非农业人口 质量上城市居民生活方式的现代化 城市人口增长 : (以前 )自然 (目前)机械 城市问题:由于城市化的发展和城市人口、工业、建筑的高度集中 , 带来 了一系列的~~。
当城市人口膨胀到一定程度,城市扩大到一定规模时, 势必造成城市用地紧张、交通拥挤、住房短缺、基础设施滞后、环境污 染、生态条件恶化,并导致失业率增加和犯罪率上升等一系列现代城市 社会弊病。
1.2 城市生态学的研究对象、目的、任务1.2.1 城市生态学经典的生态学研究生物与其生活环境之间的相互关系。
其研究对象主要是:—将某一环境及其中的生物群体结合起来加以研究 ,目的是阐明生态系统的 机制。
现代生态学强调的这种机制 , 主要指生态系统中物质和能量的流动。
城市生态学 (urban ecology ) — 生态学的一个分支 , 是以城市空间范围 内生命系统和环境系统之间联系为研究对象的学科。
由于人是城市中生 命成分的主体 , 因此也可以说 , 城市生态学是研究城市居民与城市环境 之间相互关系的科学。
其研究内容主要包括: 城市居民变动及其空间分布特征 (城市人口的生物特征、行为特征、社会特征研究 ) 城市物质代谢功能及其与城市环境质量之间关系 (城市物流、能流及经济 特征研究 ) 城市自然生态变化与城市环境的互动影响 (城市生物及非生物环境的演变 过程研究 ) 城市生态管理与调控 (城市交通、供水、生活废物处理及其中的物质、能 量利用 , 社会、自然和谐 , 系统动态调控方法研究 ) 城市自然生态特征的指标体系及城市合理容量2 生态学有关概念与原理2.1 生态系统的组成与结构 生态系统的组成1. 无生命类(1)太阳辐射能(2)无机物质(包括 O2 N2, CO2 H2O Fe 等)(3)有机物质(如碳水化合物、蛋白质等)2.生命类( 1)生产者( 2)消费者( 3)还原者2.2 生态因子及其作用生物个体 (个体生态学 生物种群 (种群生态学 生物群体 (群落生态学 生态系统 (生态系统学 autecology)populationecology )synecology) ecosystem生态因子的概念及其分类1.概念:是指对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
土壤微生物群落的多样性与功能第一章概述土壤微生物群落是土壤生态系统中非常重要的组成部分,其多样性和功能对生态系统的稳定性和可持续性具有重要的影响。
土壤微生物群落中有大量的细菌、真菌、放线菌和原生动物等微生物存在,这些微生物参与了许多土壤生物、化学和物理过程,如富营养化、有机物分解、植物营养吸收等。
本文将探讨土壤微生物群落的多样性和功能及其在土壤生态系统中的重要作用。
第二章土壤微生物群落的多样性土壤微生物群落是一个组成复杂、结构多样的生态系统。
从分类群的角度来看,土壤微生物群落包含细菌、真菌、放线菌和原生动物等多种生物。
根据文献报道,土壤微生物群落的物种丰富度和组成结构受到多种因素的影响,如土壤类型、气候和人类活动等。
一般而言,土壤中的微生物数量和多样性随着土壤深度的增加而减少,这是由于土壤中的有机物质含量、土壤结构和水分等因素的变化所导致的。
土壤微生物群落的多样性是与土壤生态系统中其他部分相互影响的,例如植物、动物和其他微生物等。
土壤微生物群落的多样性可通过DNA测序技术进行研究,这种技术可以准确地确定土壤微生物群落的物种组成和数量分布。
第三章土壤微生物群落的功能土壤微生物的作用非常重要,其功能包括以下几个方面。
1. 有机物分解土壤中的有机物质是重要的养分来源,土壤微生物是分解有机物的主要生物,对土壤有机质的分解与转化加速了循环作用,促进土壤养分的利用和循环,为下一轮的植物生长提供了养分基础。
2. 植物营养吸收土壤微生物可分解土壤中的有机物质,将有机质转化为植物可用的无机养分,植物通过吸收这些无机养分满足生长和发育的需要。
3. 植物病害防治土壤微生物与植物之间形成了相互作用关系,一些有益微生物可利用一些植物病原菌和虫害抑制剂,减少作物的病害发生率,保护作物的生长。
4. 土壤生态系统的稳定性土壤微生物在土壤生态系统中参与了许多过程,如土壤有机物分解和植物营养吸收,这些过程对土壤生态系统的稳定性和可持续性有着重要的影响。
生物地理学部分名词解释生物地理学:生物地理学是地理学与生物学之间的交叉学科,是研究生物的分布及其分布规律的科学。
P1环境:环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切事物的总和,包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体的各种因素。
P5生态因子:环境是由许多因子组成,在环境因子中给予生物影响的因子称为生态因子。
P6生物群落:生物群落是指生活在某一地段上各种生物有机体的有规律组合。
P54优势种:优势种是指群落中占优势的种类,一般处于每一层中个体数量最多,并且有最大的盖度的种类。
P60建群种:建群种是指群落主要层中的优势种类,它在个体数量上不一定最多,但有最大的盖度和最大的生物量。
P60垂直结构:垂直结构是指群落在空间上垂直分化或称成层现象。
P64原生裸地:原生裸地是指从来没有生长过植物的地段,或者原来生长过植物,但被彻底地消灭了,没有保留下原有植物的传播体以及原有植物被影响下的土壤。
P76次生裸地:次生裸地是指原来有植物生长的地段,后来原有的植物已被破坏而不存在,但原有植被影响下的土壤条件仍基本存在,甚至还残留原有植物的种子或繁殖体。
P76演替:演替是一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程。
它是生物动态中最重要的特征。
P80 生物群分布的纬度地带性:沿纬度方向有规律更替的生物群的分布,称生物群分布的纬度地带性。
P142生物群分布的经度地带性:生物群的因水分差异而大体上按经度方向成带状依次更替的现象称生物群分布的经度地带性。
P142种的分布区:种的分布区是指某种生物所占据的地理空间,在此空间内,该种生物能充分地进行个体发育,并留下具有生命力的后代。
P199间断分布区:分布区中间被高山、海洋、不适宜的气候障碍隔开成相距遥远的两部分或更多部分,各部分种群间失去基因交流的机会,而形成一种间断的分布区。
P205生物多样性:生物多样性是指生物和它们组成的系统总体的多样性和变异性。
P239简答第一章生物对环境的适应通常表现在哪三个方面行为上的适应、形态上适应、生理机能上的适应P10生物在长期进化的过程中存在着两种发展趋势分别为趋同进化、趋异进化P11根据植物对光照强度适应程度的不同可将植物分为阳性植物、阴性植物、耐阴性植物P16根据植物开花对光照时间长短的不同长日照植物、短日照植物、中间性植物P17根据植物对水分的需求状况将陆生植物分为湿生植物、中生植物、旱生植物P23根据沉没在水中的程度,将水生植物分成哪三类沉水植物、浮水植物、挺水植物P34生态因子作用的基本特征是什么综合作用、主导因子的作用、阶段性作用、不可替代性和补偿性作用、直接作用和间接作用第二章生物群落的基本特征具有一定的群落外貌、具有一定的种类组成、具有一定的群落结构、具有一定的群落环境、具有一定的动态特征、具有一定的分类范围P54目前我国学者根据植物种在群落中的作用,分成三种群落成员型优势种、建群种、伴生种P60库加金根据动物种在群落中的地位与作用,分成三种群落成员型优势种、普通种、稀有种P60在裸地上,群落的形成要经过哪三个步骤侵移、定居、竞争P76群落的变化基本形式有三种季节性变化、年际变化、演替P77按裸地性质划分的演替原生演替、次生演替P80按基质性质划分的演替水生基质演替、旱生基质演替简述我国植物群落分类的原则与依据原则:植物群落学—生态学原则:把植物群落本身特征作为分类依据,又注意群落的生态关系。
城市土壤特点及其改良措施张蕊 刘鸿石娜(周口职业技术学院生物工程系,河南周口466002)摘要:城市土壤在人类长期活动过程中其自然物理化学属性遭到破坏,形成了不同于自然土壤和耕作土壤的特殊土壤,其结构凌乱、紧实大、通透性差、pH值偏高、高盐基饱和度和次生盐渍化、固体入侵物多、有机质含量低、矿质元素缺乏、生物群落结构单—和污染严重等特点,并针对其特点提出改良措施。
关键词:城市土壤;城市土壤特点;改良措施城市是人类活动的重要场所,随着社会生产的不断发展,城市化进程越来越快,人类活动量日益增加,在城市发展和建设过程中,虽然取得了很大成绩,但城市由于人口密度大、废弃物的堆积、环境设施不足,绿地的丧失及城市特有的气候特点等,城市生态环境受到破坏,园林绿化植物赖以生存的土壤发生了很大变化,自然土壤变成了独特的城市土壤,如污染严重,养分缺乏,性能下降,造成园林植物不能良好生长,园林绿化生态、景观等各种功能不能充分发挥。
一、城市土壤特点城市土壤的形成是人类长期活动的结果,是由城市产生的物质的混合、填充、埋藏和污染而形成的,厚度大于50cm的人为表层的土壤。
这类土壤主要分布在公园、道路、体育场馆、城市河道、郊区、企事业和厂矿周围,或者简单地成为建筑、街道、铁路等城市和工业设施的“基础”而处于埋藏状态。
城市土壤是在城市特殊的环境背景下,经过人类活动的长期干扰或新老物质的直接“组装”形成的。
土壤的理化性状直接影响园林植物的生长,城市土壤与自然土壤和农业土壤相比,既继承了原有自然土壤的某些特征,又由于人为干扰活动的影响,土壤的自然物理化学属性遭到破坏,原来的微生物区系发生改变,同时使一些人为污染物进入土壤,形成不同于自然土壤和耕作土壤的特殊土壤[1]。
(一)城市土壤结构凌乱城市土壤土层变异性大,呈现岩性不连续特性,这导致不同土层的结构、质地、有机质含量、pH 、容重及与其有关的通气性、排水性、持水量和肥力状况的显著差异。
城市环境生态学基础培训教材第一章:城市环境生态学概述城市环境生态学是研究城市生态系统结构、功能及其演化规律的学科,是生态学和城市规划、建设的交叉领域。
城市环境生态学的研究范围包括城市生态系统的组成、相互作用、演化及其对自然和人类的影响。
本章将介绍城市环境生态学的基本概念、研究内容和意义。
1.1 城市环境生态学的概念城市环境生态学是一门探讨城市生态系统结构、功能和演化规律的科学,其研究对象主要包括城市环境中的空气、水、土壤、植被等要素,以及人类社会与自然环境的相互作用。
1.2 城市环境生态学的研究内容城市环境生态学的研究内容主要包括城市生态系统的结构、功能、相互关系、演化规律以及城市生态系统与人类社会的互动影响等方面。
1.3 城市环境生态学的意义城市环境生态学的研究对于改善城市环境质量、提高人居环境品质、促进城市可持续发展具有重要意义。
通过深入研究城市生态系统的运行机制,可以有效地指导城市规划、建设与管理,实现城市与自然的和谐发展。
第二章:城市生态系统结构与功能城市生态系统是由生物、生物群落、生态群落、生态系统和环境要素等共同构成的系统。
本章将介绍城市生态系统的基本概念、结构与功能,帮助读者了解城市生态系统的组成及其功能特点。
2.1 城市生态系统的组成城市生态系统的组成主要包括生物要素(植物、动物等)、生物群落(植物群落、动物群落等)、生态群落(自然区系、人工群落等)、生态系统(湿地系统、河流系统等)以及环境要素(空气、水质、土壤等)等。
2.2 城市生态系统的功能城市生态系统具有许多重要功能,包括生态服务功能(水源涵养、空气净化等)、物质循环功能(营养循环、能量流动等)、生物多样性维持功能、景观美化功能等。
第三章:城市生态系统演化与调控城市生态系统是一个动态平衡系统,受城市规划、建设、管理等活动的影响,其结构和功能会发生变化。
本章将介绍城市生态系统的演化规律以及调控措施,帮助读者了解如何有效地管理和保护城市生态系统。
草地生态系统中的土壤微生物群落结构与功能草地是地球上最重要的生态系统之一,不仅具有重要的生态功能,还对全球碳循环和气候调节具有重要影响。
而土壤微生物群落作为草地生态系统中的重要组成部分,对于维持土壤生态功能和植被生长具有至关重要的作用。
本文将就草地生态系统中土壤微生物群落结构与功能展开讨论。
一、土壤微生物群落结构土壤微生物群落结构是指土壤中各类微生物的种类组成和丰度分布。
土壤中的微生物以细菌、真菌和原生动物为主要组成成分。
细菌是土壤最主要的微生物群落,对于有机质分解和养分循环具有重要作用。
真菌则主要参与土壤中的有机质分解和营养循环,并能够与植物根系形成共生关系。
原生动物在土壤微生物群落中也有重要作用,参与有机物质的分解和土壤结构的形成。
在草地生态系统中,土壤微生物群落结构具有空间和时间的动态变化。
不同土壤层中微生物群落结构存在明显差异,表现为细菌和真菌的丰度和种类组成的不同。
土壤中生物量和有机碳含量较高的表层土壤通常拥有更为丰富的微生物组群。
此外,草地生境的季节变化也会对土壤微生物群落结构产生重要影响。
例如,在植被茂盛的夏季,土壤中细菌丰度显著增加,而在寒冷的冬季,真菌则成为主导微生物。
二、土壤微生物群落功能土壤微生物群落的功能主要体现在有机质分解、养分循环和植物生长的促进等方面。
1. 有机质分解:土壤微生物通过分解有机质贡献了土壤的肥力。
微生物通过分泌酶类降解有机物,将有机质转化为可供植物利用的无机养分,如氮、磷、钾等。
这些养分的释放促进了植物的生长和生态系统的物质循环。
2. 养分循环:土壤微生物参与了氮、磷、钾等养分的转化和循环过程。
其中,细菌可通过硝化和反硝化过程参与土壤中氮的转化,促进氮的循环。
真菌能够分解复杂的有机磷化合物,将有机磷转化为可供植物吸收的无机磷。
这些过程维持了草地生态系统中养分的平衡和可持续利用。
3. 植物生长的促进:土壤微生物与植物根系形成共生关系,为植物提供养分和水分。
草地生态系统中的土壤微生物群落草地是地球上最广泛分布的自然植被类型之一,它不仅为动物提供了食物和栖息地,也为人类提供了重要的生态服务。
在草地生态系统中,土壤是一个关键的环境因子,而土壤微生物群落则是土壤生物多样性的核心组成部分。
本文将探讨草地生态系统中的土壤微生物群落,并介绍其在维持生态平衡和生物地球化学循环中的重要性。
一、草地土壤微生物群落的组成草地土壤微生物群落由真菌、细菌和原生生物等多种微生物组成。
这些微生物在草地生态系统中发挥着重要的功能和作用。
真菌可以分解有机质并促进养分的循环,细菌则参与氮、磷、硫等元素的转化过程,原生生物则对土壤颗粒结构有着积极的影响。
这些微生物之间相互作用,并与植物根系形成共生关系,共同构成了复杂的土壤微生物群落。
二、土壤微生物群落的功能和作用1. 养分循环:土壤微生物群落在营养元素的循环中起到了至关重要的作用。
它们参与有机质的分解和氮、磷、硫等元素的循环过程,将有机质中的养分释放给植物吸收利用,保持了土壤的肥力。
2. 改善土壤结构:草地土壤微生物群落通过分泌黏合剂和胶体物质,能够改善土壤颗粒结构,增强土壤的透气性和保水性。
这对于植物的根系生长和土壤水分的储存具有重要意义。
3. 生物防治:部分土壤微生物具有生物防治的作用,可以抑制植物病原菌和害虫的生长繁殖,保护草地植物的健康。
4. 生物地球化学循环:土壤微生物群落参与了生物地球化学循环中的多种过程,如氮、磷循环、硫循环和有机碳循环等。
它们能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮,促进土壤中的氮循环。
三、人类活动对土壤微生物群落的影响人类活动对草地生态系统中的土壤微生物群落产生了一定的影响。
例如,农药的使用会杀死部分有益微生物,破坏土壤微生物的多样性;过度施肥和过度放牧也会扰乱土壤微生物的生态平衡。
此外,城市化和工业化进程导致土地的覆盖和污染,也对土壤微生物群落产生了不利的影响。
四、保护和恢复草地土壤微生物群落的策略为了保护和恢复草地土壤微生物群落,我们可以采取以下策略:1. 合理使用农药:减少对农药的使用量和次数,并选择对有益微生物影响较小的农药品种。
土壤微生物群落组成与功能的研究与应用随着农业的发展,农田土壤的生态环境受到了越来越大的破坏。
土壤微生物是土壤中最活跃的部分,对土壤生态系统的功能有着重要贡献。
因此,了解土壤微生物群落的组成与功能,对于保持土壤生态系统的健康和发展有着重要意义。
本文将重点介绍土壤微生物群落的组成和功能及其在农业生产中的应用。
一、土壤微生物群落的组成与功能1.微生物群落的组成土壤中的微生物群落是由细菌、真菌、放线菌等微生物组合而成的。
其中,细菌是最丰富的微生物,可以分为典型细菌和放线细菌。
典型细菌主要包括革兰氏正、负菌等,而放线菌属于一种特殊的细菌,其具有较高的生物活性和代谢水平。
真菌主要包括担子菌门、接合菌门、囊菌门等,而放线菌可以分为链霉菌、放线菌、放线放线菌等不同部分。
2.微生物群落的功能土壤微生物群落具有很多功能,这些功能包括有机物的分解、氮循环、矿物质和元素的转化等。
其中氮循环是土壤微生物群落中最重要的功能之一。
氮循环包括氮的固定、氧化、还原和硝化等过程,并与土壤中的植物互动,形成相互促进的生态系统。
二、土壤微生物群落的应用1.有机肥料的应用有机肥料不仅能够修复土壤,促进植物生长,还可以增加土壤微生物的数量和多样性。
大量的有机物可以为细菌提供营养和能量,促进其繁殖和代谢,从而增加了土壤微生物的数量和多样性。
有机肥料的应用能够保持农田土壤的营养水平,提高农产品的生产能力,提高土壤的肥力和保证农业的可持续发展。
2.微生物肥料的应用微生物肥料是将不同的微生物制成的肥料,如菌肥、藻肥等,这些微生物能够在土壤中释放一种特殊羟化酶,可以将土壤酸根变为钙离子,从而减轻土壤酸化的影响。
这种肥料经常适用于某些土壤营养不足、迫降问题严重或产品质量较差的地方,通过增加土壤中微生物的数量,调节土壤环境,从而改善植物的生长环境。
3.微生物肥料的研究微生物肥料的研究近年来受到了广泛关注,随着科技的发展,目前有越来越多的微生物对产品的生长起重要的作用。
土壤微生物群落结构与功能的研究土壤生态系统是一个极其复杂的生态系统,由各种不同的生物体组成,其中微生物是土壤生态系统中最重要的组成部分。
土壤微生物群落结构与功能的研究是近年来生态学领域的热点问题之一。
土壤微生物群落结构是指土壤微生物多样性的组成和分布情况,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和病毒等。
研究表明,土壤微生物多样性具有重要的生态和农学意义。
首先,土壤微生物可以分解有机质,形成肥料,促进植物生长;其次,微生物可以抑制土壤病原体的发生,保持土壤健康;最后,微生物还可以作为远古传染病病原体的宿主,对于防治传染病有一定的贡献。
土壤微生物群落功能则是指土壤微生物在生态系统中的作用。
研究表明,微生物分解物质、氮循环、病原体抑制和养分提供等功能均由许多不同的微生物群落共同完成。
影响土壤微生物群落结构的因素十分复杂,包括土壤pH、水分、温度、养分、植被等。
其中,土壤pH是最为重要的一个因素。
不同的pH值适宜不同的细菌、真菌生长。
高养分量容易导致不同类群的微生物群落失衡,例如会增加光合细菌的数量。
在探究土壤微生物群落结构和功能关系方面,现有的研究主要有两种方法。
一种是基于微生物DNA的研究方法,通过测定土壤样品中微生物的DNA序列,建立微生物群落的基因库,最后通过比对不同区系中的微生物基因库,找出存在的不同。
另一种是基于微生物质量的研究方法,该方法利用微生物的生长和代谢等过程,来了解微生物的数目和活性,常常采用荧光染色等技术来检测微生物数量和代谢活性。
总的来说,土壤微生物群落结构与功能的研究对土壤生态系统的了解依然不足。
未来的工作应该将焦点放在生态相互作用和生态功能方面,以便更好地理解土壤生态系统的生态功能。