土壤动物
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土壤中的生物土壤是地球表面最重要的自然资源之一,土壤中的生物是土壤生态系统中不可或缺的一部分。
本文将介绍土壤中的生物,包括微生物、动物和植物,以及它们在土壤形成、养分循环和生态功能中的作用。
一、土壤中的微生物微生物是土壤生物群体中最为丰富多样的一类。
它们包括细菌、真菌、放线菌和原生动物等。
微生物在土壤中广泛存在,并且在土壤的生物化学过程中发挥着重要作用。
1. 细菌:细菌是土壤中数量最多的微生物群体之一。
它们能够分解有机物质,将有机质转化为植物可吸收的营养物质。
同时,细菌还能够与植物根系形成共生关系,促进植物的生长发育。
2. 真菌:真菌是土壤中重要的分解者和分解器。
它们能够分解难以降解的有机物质,将其分解为简单的无机物质。
真菌还能够与植物根系形成菌根共生关系,提供植物所需的养分和水分。
3. 放线菌:放线菌是土壤中一类特殊的微生物,具有广泛的代谢能力。
放线菌能够分解有机物质,同时还能够产生多种有益物质,如抗菌物质和植物生长激素。
4. 原生动物:原生动物是土壤中重要的食物链的成员。
它们以细菌、真菌和其他微生物为食,能够调节微生物的数量和种类。
此外,原生动物还能够帮助分散土壤颗粒,促进土壤通气和水分渗透。
二、土壤中的动物土壤中的动物主要包括昆虫、蠕虫和节肢动物等。
它们对土壤的形成和养分循环起着重要的作用。
1. 昆虫:昆虫是土壤中最丰富的动物类群之一,包括蚯蚓、蜈蚣、蜘蛛等。
它们通过翻土、啃食植物残渣和排泄物,增加土壤的通气性和水分渗透性。
同时,昆虫的活动还能够促进有机质的分解和养分的释放。
2. 蠕虫:蠕虫是土壤中重要的生物混合器,它们能够通过摄食土壤颗粒和有机物质,混合土壤,促进土壤结构的形成和改善。
蠕虫的排泄物富含植物营养元素,能够提供养分供应给植物。
3. 节肢动物:节肢动物包括蚂蚁、蚂蟥等,它们在土壤中具有重要的生态功能。
蚂蚁能够修复土壤、翻转土壤、传播种子,并与真菌形成互利共生关系。
而蚂蟥则能够分解有机物质,促进土壤养分的释放。
小学科学第14课土壤中的小动物(教案)小学科学第14课教案:土壤中的小动物【前言】本节课的教学旨在引导小学生了解土壤中存在的小动物,探索它们的特征、作用以及它们与土壤的相互关系。
通过观察、记录和讨论,学生将了解土壤中的小动物的种类和功能,并培养他们对土壤保护的意识和责任感。
【一、教学目标】1. 掌握关于土壤中小动物的基本概念,并能正确描述它们的外部特征;2. 理解小动物在土壤中的作用,如土壤通风、养分循环等;3. 培养学生对土壤保护的意识和责任感;4. 发展学生的观察能力、记录与描述能力、团队合作能力。
【二、教学重点】1. 掌握土壤中常见的小动物种类、特征及作用;2. 培养学生的思维观察能力,引导他们进行观察和讨论;3. 提高学生的团队合作意识和表达能力。
【三、教学步骤】Step 1: 导入与激发兴趣(10分钟)1. 教师可以向学生展示一些放大镜观察到的土壤样品,并鼓励他们发表自己的观察结果和猜想。
2. 让学生回顾前几堂课对土壤的学习,引导他们思考土壤与生物之间的关系。
Step 2: 小组观察与记录(15分钟)1. 将学生分成小组,在每组的桌子上放置一些装有土壤样品的小容器。
2. 学生使用放大镜观察土壤样品,记录他们观察到的小动物的外部特征和数量。
3. 每组选择一名学生担任小组发言人,他们将向全班展示并描述他们的观察结果。
其他学生可以提问并进行讨论。
Step 3: 共享与总结(15分钟)1. 教师组织学生讨论各组的观察结果,并向学生展示一些图片或幻灯片,介绍土壤中常见的小动物种类、特征和作用。
2. 教师引导学生总结出土壤中小动物的作用,例如促进土壤通风、分解有机物、改善土壤质地等。
Step 4: 拓展与应用(20分钟)1. 学生分小组,选择一个小动物种类进行深入调查和研究。
2. 每个小组通过图书馆或互联网查找相关资料,了解选定小动物的更多特征、习性以及与土壤的关系。
3. 各小组准备一份简短的展示报告,向全班呈现他们的发现,包括图片、文字描述和简单的演示。
五、阐述土壤生物(土壤动物和土壤微生物)的主要影响因素1、土壤生物本身的特性不同土壤生物对营养物质的需求不同。
土壤细菌细胞物质的C/N 比约为5,其利用碳的效率较低;土壤真菌C/N比在10左右,土壤真菌吸收碳的效率高。
不同土壤生物活动能力不同。
一般情况下,土壤真菌克服养分的空间限制性高于细菌,而土壤动物的活动能力最强。
2、土壤环境因素土壤水分:影响微生物的生长发育。
团粒结构好的土壤,尽管土壤水分含量低,但其团粒内部仍能有大量微生物存活。
土壤溶液浓度:不同微生物种类渗透压不同,适宜的土壤溶液浓度不同。
土壤空气:不同的土壤微生物对氧气有不同的需求。
土壤空气的不连续性使得不同需氧程度的微生物在土壤中共存。
土壤温度:微生物按其生长对温度有不同的适应范围。
土壤pH:土壤中大部分微生物在中性条件下生长好。
不同种类微生物适宜的土壤pH范围差别很大。
一般,细菌、放线菌在中性或偏碱性的土壤中生长较好,而真菌较耐酸。
但也有例外。
土壤矿物质:土壤矿物质分解释放无机养分,供微生物吸收利用。
土壤矿物可以吸附微生物细胞。
如粘粒与细菌形成细菌-粘粒复合体。
土壤有机质:土壤有机质是微生物营养和能量的主要来源。
一般,有机质含量高的土壤,微生物的种类和数量都多。
不同环境条件向土壤微生物提供能源的顺序是,草地>林地>耕地,从而导致土壤微生物总量的变化也是草地>林地>耕地,所以,当草地或林地开垦为耕地后,由于有机物供应减少,土壤微生物量相应减少。
土壤生物因素:其它土壤生物的影响。
3、土壤管理措施(外部或人为土壤耕作、化肥和其他化学物质和生物因素)秸秆碳源和土壤氮源的物理接触较充分,更利于细菌生长,往往形成以细菌为基础的食物网。
免耕覆盖秸秆,分解者群体的大部分是来源于秸秆的真菌,多形成以真菌为基础的食物网。
土壤中小动物调查一、调查目的土壤中小动物调查的目的是了解土壤生态系统中小型动物群落的组成、数量和多样性,进而探讨土壤生态系统的健康状况以及对环境变化的响应能力。
该调查能够为土壤质量评估、生态保护和土壤生物多样性保护提供重要的科学依据。
二、调查方法1. 野外取样•选择调查样地:根据研究目的选择典型土壤类型和不同地理区域的样地。
•划定样方:在每个样地内设立足够数量的样方,样方大小一般为0.1-1平方米。
•采集土壤样本:使用土壤钻或其他合适的工具,垂直采集土壤样本至样方设定的深度,并将样本放入密封袋中。
•样本处理:将采集的土壤样本带回实验室,将其进行筛分和挑选,去除大颗粒和杂质。
2. 动物提取•湿筛法:将土壤样本加入筛分器中,加入足够的水,用手或刷子进行搅拌,待土壤颗粒悬浮于水中后,将水倒入容器中,进行沉淀。
•漂浮法:将筛分好的土壤样本加入到塑料容器中,加入足够的水,搅拌均匀,待土壤颗粒沉淀后,取上清液进行动物提取。
•萃取法:使用适当的溶剂(如盐水、甲醇等),将土壤样本进行浸泡,溶剂能够将土壤中的动物迅速转移到液体中。
3. 动物鉴定与计数•动物鉴定:使用显微镜对提取出的动物进行鉴定,常用的鉴定指标有形态特征、解剖结构和遗传特征等。
•动物计数:通过显微镜下的目测或使用图像处理软件进行计数,确定不同类别动物的数量。
三、调查指标与参数1. 动物丰富度指数动物丰富度指数是评价土壤中小动物多样性的重要指标,通常使用物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H)和Pielou指数(J)等。
这些指数能够反映土壤中小动物的种类丰富度和优势度。
2. 动物密度(个体数量)动物密度指的是在单位土壤体积或单位土壤面积内所包含的动物个体数量,常用指标为个体密度。
个体密度能够反映土壤中小动物的数量分布情况。
3. 动物功能群动物功能群是指具有类似生态功能的动物种类被归为同一类别,常见的功能群有捕食者、食腐动物、腐生动物、寄生虫等。
17河南科技2011.02下土壤动物的多样性及对生态环境系统的意义沈阳师范大学化学与生命科学学院 韩 冬是由生态系统和环境系统中的各个“元素”共同组成。
生态环境与自然环境在含义上十分相近,有时人们将其混用,但严格说来,生态环境并不等同于自然环境。
表 1 我国典型生态系统土壤动物群落的数量特征生态系统类型多样性指数均匀度优势度个体密度 (个/m 2)温带针阔混交林 2.2205 0.5867 0.18303093.6(HT )温带典型草原1.5049 0.5312-153.3(H )6980.9(T )329121(B )温带落叶阔叶林0.7215 0.3009 -119185(HTB )亚热带绿阔叶林0.9850 0.4930 0.3060 114980(HTB )热带山地雨林1.4600 0.47000.37008100(HT )注:表中数据采用秋季的研究结果。
其中“H”为手捡分离的大型土壤动物;“T”为采用Tullgren法分离的中小型土壤动物;“B”为采用“Baemann”法分离的土壤动物;“-”为相应统计数据缺失自然环境的外延比较广,各种天然因素的总体都可以说是自然环境,但只有具有一定生态关系构成的系统整体才能称为生态环境。
仅有非生物因素组成的整体,虽然可以称为自然环境,但并不能叫做生态环境。
中国生态环境保护的基本原则:坚持生态环境保护与生态环境建设并举。
在加大生态环境建设力度的同时,必须坚持保护优先、预防为主、防治结合,彻底扭转一些地区边建设边破坏的被动局面。
土壤动物群落的多样性与土壤环境特征密切相关。
不同的土壤类型中土壤动物的组成不同。
土壤水文环境不同,土壤动物群落和分布也发生变化,极端的水文条件如洪水或干旱会导致土壤动物消失。
一般来说,土壤动物和土壤有机质呈正相关,与pH呈负相关。
地表植被覆盖较好的土壤中土壤动物数量较多,草地土壤动物多样性随退化程度加重而降低 。
紫茎泽兰入侵后,土壤动物类群数量及部分类群个体数量减少,针叶林和草地土壤动物群落多样性、均匀度有所降低。
小学科学14《土壤中的小动物》教案土壤中的小动物引言:土壤是我们生活的地球的表层,其中寄居着各种生物。
学习土壤中的小动物对于小学生来说具有重要的意义。
通过了解这些小动物的特征和作用,孩子们可以更好地认识土壤的生态系统,并了解土壤的重要性。
本节课将介绍土壤中的小动物的种类、特征以及它们在土壤生态系统中的作用。
一、教学目标:1. 认识土壤中的小动物,了解它们的种类和特征;2. 理解土壤中的小动物在土壤生态系统中的作用;3. 培养学生的观察能力和实验探究能力。
二、教学准备:1. 图片或幻灯片展示土壤中的小动物;2. 示范用具:显微镜、玻璃塞培养皿、铲子等;3. 实际样品:土壤样本。
三、教学过程:1. 导入(10分钟)教师可以使用图片或幻灯片展示土壤样本,引起学生的兴趣。
然后询问学生他们在平时接触过土壤中的小动物吗?他们知道土壤中的小动物对土壤有什么作用吗?2. 理论讲解(30分钟)通过幻灯片或图片的展示,介绍土壤中常见的小动物种类,如蚯蚓、蚂蚁、蠕虫等。
简要介绍每个小动物的特征和作用,如蚯蚓能够促进土壤通气和排水,增加有机质含量;蚂蚁能够帮助分解有机物质等。
教师可以与学生互动,引导他们思考和提问,激发他们对土壤中的小动物的兴趣。
3. 实验探究(40分钟)引导学生进行现场观察和实验探究。
教师将土壤样本分发给学生,让他们利用显微镜观察土壤中的小动物。
同时,教师示范如何使用玻璃塞培养皿和铲子收集和培养土壤中的小动物。
教师可以引导学生观察小动物的外观、移动方式和数量,并让学生尝试使用显微镜观察小动物的细节。
4. 总结与讨论(15分钟)学生归纳总结所观察到的小动物的种类和特征,并讨论它们在土壤生态系统中的作用。
教师可以提问学生一些问题,如“土壤中的小动物对土壤有什么作用?”、“你们所观察到的小动物有哪些特征?”等。
鼓励学生积极参与讨论,培养他们的思维能力和表达能力。
5. 拓展延伸活动(15分钟)为了加深学生对土壤中的小动物的理解,教师可以组织一些拓展延伸活动。
延吉市帽儿山不同海拔土壤动物多样性的变化特征
2012级地理科学郝俊荣2124010866
【摘要】
本文以延吉市帽儿山为实验地,选择不同海拔高度的7种主要植被类型,从土壤动物的种类及特点、土壤动物的作用和土壤动物的研究方法 3 方面研究了帽儿山沿海拔梯度变化典型植被带土壤动物多样性的变化特征。
从生物地理学的角度比较了沿海拔梯度变化各样地土壤动物多样性分布规律,并就环境因子沿海拔高度的变化对土壤动物群落多样性的影响进行了研究,阐述了气候、土壤和植物对土壤动物分布的影响。
【关键词】
帽儿山土壤动物土壤动物多样性
【引言】
土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分,是生物地球化学循环的重要动力之一。
土壤动物影响许多重要的生态过程,如:有机质的分解,矿质营养的吸收释放,氮循环,碳循环和成土过程。
土壤动物包含地球最丰富的遗传多样性,丰富多样的土壤动物群落是保持陆地生态系统稳定的重要因素。
土壤动物物在土壤中的数量与分布一定程度上反映土壤肥力状况与植物营养的密切关系,同时也反映土壤、植被和气候等综合因素对土壤动物的影响。
因此土壤动物多样性的保护和研究对生态系统的保护具有重要的意义。
土壤动物物研究主要有3个方面的内容:一是动物总量,通常以动物量反映;二是动物活性,即对输入养分的代谢反应,常用土壤酶活性来表示;三是动物组成,即各种动物或功能群的丰度,常用动物纯培养、动物标记和动物功能多样性来表示。
延吉市帽儿山地处北温带,其山体存在着较显著的水热垂直变化梯度,随海拔梯度的变化,地上植物群落呈明显的演替变化。
这种植被垂直分布系列必然会导致土壤动物种类组成和数量空间特异变化,为研究温带地区森林草地土壤动物时空间分布和探究土壤动物与植物群落和环境因子相互联系和相互作用规律提供了理想场所。
研究帽儿山不同海拔典型植被带土壤动物物群落结构和功能多样性,揭示其生态分布和区域特异性,探究其与土壤、环境和植物的相互作用,为评价帽儿山自然保护区的生态环境、了解全球变化对帽儿山自然保护区土壤动物的影响、研究陆地生态系统生物地球化学循环、研究土壤动物地理分布格局及保护动物多样性提供进一步的理论依据和数据支撑。
【正文】
一、土壤动物的种类
土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称,土壤动物作为生态系
统物质循环中的重要消费者,在生态系统中起着重要的作用,一方面积极同化各
种有用物质以建造其自身,另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环
境。
土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称,土壤动物作为生态系
统物质循环中的重要消费者,在生态系统中起着重要的作用,一方面积极同化各
种有用物质以建造其自身,另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环
境。
常见的有蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫、千
足虫等。
有些土壤动物与处在分解者地位的土壤微生物一起,对堆积在地表的枯枝落叶、倒地的树木、动物尸体及粪便等进行分解。
细菌的繁殖能使枯枝落叶软化,从而增加适口性;枯枝落叶经土壤动物吞食变成粪便排出后,又便于微生物的分解。
一部分土壤动物是自然界“垃圾”的处理者;另一部分土壤动物是以其他动物为食物的捕食者。
构成土壤中食物链和食物网。
蚯蚓能大量吐食土壤,分解有机质提高土壤肥力,促进土壤团粒结构的形成,改善土壤物理性质。
另一方面,一些土壤动物也危害农田,如鼹鼠。
土壤动物对环境变化反应敏感,物种组成和生存密度会随着环境的变化而改变。
藉此可以利用土壤动物物种组成和生存密度的变化作为环境监测的手段,如蚯蚓便是放射性污的指示生物。
二、土壤动物的作用
1.土壤动物与土壤有机质及森林植被土壤动物既影响有机质的分解,又影响其稳定的重新组合。
土壤动物的密度在一定程度上还可以作为土壤肥力的指标。
所以,在一般耕作土壤和自然土壤中,通常把土壤动物的密度作为肥田沃土的重要标志。
从森林土壤主要理化指标测定结果来看,针叶林的土壤有机质含量低于其他土壤,同时土壤紧实,容量增重,<=偏低,不利于土壤动物的活动,并且某些针叶中含有大量腐生生物难以消化的植物混合物,而常绿阔叶林和灌木丛土壤中有机质含量高,同时土壤疏松多孔,为土壤动物提供了良好的生活环境,所以在一定程度上可以把土壤动物的密度作为土壤肥力的重要指标。
2.土壤动物与土壤质地、结构土壤质地与结构直接或间接影响着土壤动物的分布与密度。
通常较轻而有小孔隙的轻壤土、沙壤土,有利于体型细长,具有角质表皮或身体具有较大灵活性的动物直接穿行,如叩头虫幼虫;在松软的中壤土中,有以各个环节粗细的改变并借助体腔液来完成运动的动物,如蚯蚓、大蚊幼虫等;在质地较硬的黏土中,有以营掘凿或钻挖为运动方式的土壤动物,如步甲等。
3.土壤动物与土壤水分大多数土壤动物对缺水的敏感性比土壤外面栖息的种类高。
它们在行为上大多表现为正趋湿性。
张雪萍在对帽儿山人工落叶松林内土壤动物的研究中,发现土壤动物密度在一定湿度范围内与土壤湿度呈正相关。
4.土壤动物与土壤重金属含量土壤动物生活在土壤环境中,因此它在一定程度上能够反映土壤的污染情况。
以!""!年调查的哈尔滨马家沟污灌区土壤及土壤动物中重金属的含量为例,土壤动物(以蚯蚓为主)体内的重金属含量能在一定程度上反映其生活环境的重金属浓度水平,因此它可以作为标志环境重金属浓度的指示生物。
土壤动物对同一元素的吸收率有一定的差异,从总体上讲其重金属含量仍随环境浓度的增加而增加,但由于土壤动物种类不同而产生的元素含量平均值的差异要大于环境化学组成差异对它的影响,如蚯蚓对砷的富集能力较强,而腹足类对钙的选择性吸收能力强。
5.土壤动物与农药污染农药是目前主要的化学性环境污染物,这里的农药污染源,主要是指来自农药生产过程中排放的废水、废气,尽管有机磷农药具有残留低、降解快等特点,但由于生物内吸率高,毒性效应十分明显。
从农药污染区的调查结果不难发现,土壤动物的耐药性有明显种间差异,其中耐药性最强的是蜱螨类,它不仅是一种广适性类群,而且有较强的抗药性,特别是甲螨类中的一些种类。
但尽管甲螨类有较强的抗药性,在高浓度农药影响下,数量还是会减少,某些种类消失,故可用甲螨指数(甲螨数*螨类数)监测土壤污染。
三、土壤动物的研究方法
1.取样每个季度末月,在未受污染的地段和污染待评地段分别设置取样区(前者为对照,即为背景值),这两种区域的自然环境条件应基本相同。
根据污染源中污染物的浓度、强度、扩散能力、扩散方向确定等距离取样点,在对照地段以相同方式设置取样点。
在每个样点分别进行大型和中小型土壤动物的取样。
大型土壤动物的取样一般为40×40×20cm³土块,以手拣法分离其中的土壤动物,以肉眼可观察并且可直接分离作为大型土壤动物标准。
中小型土壤动物以100cm³取土环刀分别按土壤层次(2层按0-15cm和15-30cm,3层按0-10cm,10-20cm,20-30cm进行),取得土样于实验室内用改进的干漏斗法干法分离出来。
每个土壤动物收集箱包括36只小型土壤筛(网眼为1.5mm)和9盏(40w白炽灯。
收集时,将样品放入土壤筛的纱网上,网下用50%的己二醇收集土壤动物,白炽灯悬于土壤筛上方20cm 处,连续光照24h。
2.分类与统计用上述方法分离得到的干生和湿生土壤动物可在体视显微镜下鉴定和分类。
土壤动物类群繁多,分类及鉴定专业性较强。
通常,专业研究人员可分到科及以下单位,一
般研究人员分到目即可。
分类鉴定以后,以各类群为基础统计数量。
3、指标的选择及与环境质量相关分析在重金属污染区,土壤动物对重金属元素具有富集作用,体内含量大大超过土壤中的含量。
有关研究表明,土壤动物体内重金属元素的含量与环境中的含量呈正相关。
可以通过对土壤动物体内重金属元素含量的测定(根据测定仪器的精确度选择大型或中小型土壤动物)来确定环境污染程度。
土壤动物的类群、数量及多样性会随污染程度而变化。
多样性指标可用来衡量土壤综合环境质量,它与污染物浓度呈负相关。
在不考虑单个污染物而只需了解综合环境质状况的情况下,使用多样性指标较为简捷。
土壤动物中的优势类群以及敏感类群亦能指示环境质量。
优势度可用某优势类群数量占总数的百分比来表示。
通过对它一定的基础研究,即可用它进行土壤环境质量评价。
利用土壤动物进行环境质量评价,不仅能对土壤环境质量的综合特性进行评价,还能直接反映不明污染物在生态系统中造成的影响,但生物评价不能对每种污染物的种类和具体数量进行表述。
从生物评价与理化指标的评价来看,二者各有所长。
前者具有综合、直接、廉价等特点,后者具有定量、准确、可比性好等特点。
未来的环境评价方向应该是生物评价与理化指标评价相结合,并依据评价对象和要求而各有侧重。
应该说,在土壤环境质量的评价方面,土壤动物具有较好的应用前景。
【参考文献】[1]曹文亮, 张丽华, 王静. 免耕与覆盖对土壤动物生理类群的影响[J]. 甘肃农业大学学报,2008,43(6): 123-126.[2]贺纪正, 葛源. 土壤动物生物地理学研究进展[J]. 生态学报,2008,28(11): 5571-5582.[3]姜海燕, 闫伟. 大兴安岭兴安落叶松林土壤动物分布特征[J]. 浙江林学院学报,2010,27(2): 228-232.。