土壤修复原理与关键技术绪论.doc

绪论土壤生态系统1生态系统由生物群落及其生存环境共同构成动态平衡系统。在生物群落同其生存环境之间，以及生物群落内不同种群生物之间，不断进行着物质互换和能量流动，并处在互相作用和互相影响动态平衡之中。由此构成动态平衡系统，就是生态系统。生态系统最明显特性之一是生产力(productivity)，生产者为地球上一切异养生物提供营养物质，它们是全球生物资源营造者。而异养生物对初级生产物质进行取食加工和再生产而形成次级生产。初级生产和次级生产为人类提供几乎所有食品，工农业生产原料。据记录，已知约有8万种植物可食用，人类历史上仅用了7000种植物。最重要是小麦、玉米和水稻等20种栽培植物。人类蛋白质来源不少是直接取自自然系统，直接进入人类社会经济生活。此类服务不但在过去历史上是至关重要唯一来源，当今依然是重要成分。海洋动物产品亦很重要，依照联合国粮农组织报告(1995)，在世界范畴内水产为人类提供约20％动物蛋白。陆地生态系统中草场是畜牧业基本，除生产肉、奶、蛋和皮革等产品外，还提供运送劳役等各种服务。生态系统中许多植物是重要药物来源。人类运用野生动植物治疗疾病有悠久历史。当代医学依托野生动植物限度也必然有越来越大趋势。像美国这样发达国家，有40％以上药物来源于动植物。发展中华人民共和国家有80％人靠老式中草药治疗疾病。国内人参、天麻、三七、杜仲、柴胡、鹿茸、商香、羚羊角和五灵脂等都是重要中药材，本来不受注意甚至不知其名物种被发现作为药用，国内有记载药用植物至少5000种以上，惯用约为1700种。中药天花粉蛋白质不但能治疗绒毛膜皮癌，还也许是治疗艾滋病良药。全世界动植物种作过研究仅是很小一某些。国外研究机构从29000种植物筛选出约10000种提取物，其中3000种对癌症等有抑制作用。当前已发既有500各种海洋动物可提取抗癌药物。2土壤生态系统土壤是指位于陆地表面、具备一定肥力而可以生长植物疏松层。它本质属性是具备肥力。所谓肥力，是指土壤为植物生长供应和协调水、肥、气、热能力。土壤处在岩石圈、大气圈、水圈和生物圈互相紧密接触地带，是连接各自然地理要素枢纽，是结合无机自然界和有机自然界中心环节，它是一种与周边环境不断进行物质和能量互换开放系统。土壤又是一种独立生态系统，这是由于：（1）土壤存在特有食物链。植物通过光合伙用摄取和固定大量能量，并通过根部从土壤中吸取大量养分和水分。植物枯枝落叶及动物残骸、排泄物，富集在土壤表层。这些有机质残体，成为土壤微生物、动物——消费者和分解者食物，这些细小动物，又是某些捕食性小动物食物。这样，便形成了土壤食物链：动植物有机残体及植物根系→植食性小动物→捕食性小动物。（2）土壤存在独特物质循环和能量转化。土壤中营养元素，通过生物吸取、分解和转化，形成了生物小循环。微生物和土壤动物在共同分解有机质过程中，不断向环境中释放热能；又使有机质腐殖质化，储存在土壤中，长期供植物生长之用。也就是说，输入土壤物质和能量，通过转移变化，一方面维持土壤自身活动，另一方面又以输出形式作用于外界环境，形成土壤肥力特性。土壤是农业基本。土壤层是自然生态系统通过千百年生物和物理、化学过程产生而形成，并由整个生态系统维持更新。土壤是植物生长基质和营养库，每块土壤都在不断地进行着物质循环和能量流动。土壤可分为土表和地下两某些，但都形成为一种整体。绝大多数植物以土壤作为生活基质。土壤提供了植物生活空间、水分和必须矿质元素。植物根系深植于土壤之中，根系与土壤之间有着极大接触面，两者之间有着频繁物质互换。高等植物并不能直接吸取大气中氮，而只能从土壤中吸取游离状态氮。植物生长发育过程中，至少有16种元素是维持生长所不可缺少。植物需要无机元素N、P、K、S、Mg、Ca、Fe、Cl、Mn、Zn、B、Cu、Mo等13种元素和有机质都来自土壤。因此，土壤是植物营养库。土壤酸碱度对植物有影响。它能影响养分有效性。在不同酸碱度下，土壤矿质元素有效性不同。pH约6.5时，所有矿质营养都可以充分地溶解，养分有效性是最高。pH增大或减小时，有些养分变为难溶或不溶，植物养分供应受到一定限制。土壤微生物适当生长pH值范畴都较窄。细菌最适当于生活在中性环境下，当pH值不大于6.0或不不大于7.0时，硝化作用与某些腐生生物作用都会削减，有机质分解缓慢，常引起分解不完全中间产物积累。还可以通过寄主和寄生生物对pH不同反映，对若干植物病害加以控制。例如，棉花根腐病、甘薯疮痴病以及烟草根黑病)病菌常发生在碱性土壤中，十字花科蔬菜根肿病等病菌则喜酸性土壤。土壤生物是土壤积极改良者。土壤中最多生物当推微生物，预计现已知菌种50％以上栖息于土壤之中。某些表土，每1g土中预计超过25000个细菌和为数略少真菌；而在肥沃土中，每1g土中有54万，甚至1亿个细菌存在(Waksmanl9