5第五章地球上的生物、土壤和自然带 联系客服

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在森林生态系统中,树木靠吸取土壤营养物质生活,树叶落下腐烂后经微生物分解变为可利用的营养物质,归还给土壤,又供植物利用。这样,物质就可循环不止,森林自己养活自己。如果把落叶取走,那就破坏了生态平衡。保持森林生态平衡,并不等于不能采伐,问题是怎样合理采伐,例如在河流上游的高山峡谷、悬崖峭壁上,就不应采伐。有些山地森林是河流的主要水源林,凡有利于水土保持、水源涵养的地段,就应严加保护。砍伐森林要和抚育更新相结合,尽量维持原有的生态平衡。

多种自然因素或人为活动都可能破坏生态平衡,因而发生一系列的连锁反应,直到建立新的平衡。例如,工厂含氮、磷的废液和污水排入池塘,可能使池塘的养分剧增,引起藻类的过度生长,促使浮游生物的过度繁殖,这样就大量积累了有机物质。随着有机物质的分解和藻类等水生生物的不断生长,水中的氧气被大量消耗,水中就会出现过度缺氧的现象,导致鱼类大批死亡。直到池塘里溶解氧得到恢复,池塘内的生态系统又在新的基础上建立平衡。因此,生态系统总是在不平衡——平衡——不平衡的发展过程中,进行着物质和能量的交换,推动着自身的变化和发展。破坏生态系统平衡的方式是多种多样的。人类不断地砍伐森林,开垦草原,对自然资源进行掠夺式的开发、采集和狩猎活动,向环境排放废弃物,都不同程度地破坏了陆地生态系统的平衡,引起森林资源的衰竭,草原的退化,沙漠的扩张,以及水土流失、气候恶化和环境污染。这些变化又影响植被的恢复。而这种长期积累的恶性循环是不可能在短时期内得到改善的,其结果必然使人类受到大自然的惩罚。

认识自然规律,注意生态系统的变化,设法使之向有利于人类生活和生产的方向发展,这是人类刻不容缓的任务。

问题和练习

1.什么叫生态系统?它是由哪几个基本部分组成的?指着“生态系统的组成图”加以说明。

2.四川卧龙自然保护区,箭竹因开花而大批死亡,熊猫减少;某些地区,猫头鹰被大量捕杀,鼠类猖獗。试以这些事例说明各种生物之间的食物关系,以及如何才能保持生态系统的平衡。

3.利用课本插图,说明能量在生态系统中是怎样流动的。 4.画一幅示意图,说明物质在生态系统中是怎样循环的。

5.某条河流附近建有一座氮肥厂。氮肥厂的废液、废水不断地排放到河中。日久以后,河中的鱼大量死亡。你认为鱼死亡的原因是什么?

6.为什么农区禁止捕杀青蛙,林区禁止捕杀狐狸?利用生态系统的知识加以说明。

第三节 土 壤

土壤的特性和重要性 陆地表面由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成的,具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层,叫做土壤。它处在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的地带,是地理环境的组成要素之一。 土壤又是一个独立的生态系统,它与周围环境进行着物质和能量的交换。输入土壤内的物质和能量,经过转移变化,一方面维持土壤本身的活动,另一方面又以输出的形式作用于外界环境,形成土壤的肥力特性。所谓肥力,就是指土壤能不断供应和调节植物生活过程中所需要的水分、养分、空气和热量的能力。肥沃的土壤,能在一定程度上抵抗不利的自然条件的影响,适应植物生长的需要。

土壤和人类的关系十分密切,因为人类生存必须发展农业,以取得食物。农业生产,首先是绿色植物的生产,是以土壤为物质基础的。各种作物都是在土壤里扎根立足,并通过根部从土壤里取得养分和水分,才能生长繁茂。其次,人们

饲养动物,也必须以植物为饲料。很明显,没有土壤,也就没有农业。为了发展农业生产,人们必须重视土壤资源的开发、利用和改良。人们对土壤利用得合理时,会使土壤肥力不断提高,反之,则会引起土壤肥力减退。

土壤的组成 土壤是由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成的。矿物质和有机质属于固体部分,其中矿物质所占比重最大,它是土壤的物质基础。矿物质经过风化分解后,能够释放植物所需的钾、磷、钙、镁等养分,因此矿物质与土壤肥力有密切关系。矿物质颗粒按其大小,一般可分为砂粒、粉砂、粘粒、胶粒几种。肥沃的土壤,上层多为粉砂壤质地,下层多为粘壤质地。上层疏松,孔隙度大,便于通气、透水、增温;下层粘实,孔隙度小,能起托水、保肥、稳温作用。

土壤有机质多集中在表层,它是土壤的重要成分,直接影响土壤肥力的形成和发展。通常把有机质的含量作为土壤肥力高低的一个重要标志。土壤有机质包括遗留在土壤中的生物残体以及经过土壤微生物的生物化学作用所形成的腐殖质。腐殖质常与土壤矿物质结合在一起,在一定条件下缓慢地分解,释放出以氮为主的养分来供给植物吸收,同时放出二氧化碳加强植物的光合作用。 土壤中的水分和空气有很大流动性,它们的运动和比例的变化对土壤肥力也起很大作用。水分不足时,植物就会凋萎。水分过多时,空气则受到排挤,土温下降,造成长期缺氧,土壤肥力会显著下降。土壤空气对植物的生长和土壤微生物的活动有直接影响。在通气好的情况下,种子才能萌发,根系才能发育,土壤微生物活动才能旺盛。所以,土壤性质的好坏,也与水、气、热三者的适当配合和相互调节密切相关。

土壤的形成 首先,岩石暴露于地表,在太阳光热的作用下,与水、空气等接触,年深日久,风化成疏松的母质,释放矿物质养分,产生蓄水性,这就给土壤的形成打下基础。接着,一些微生物和低等生物开始生存,逐渐在母质中积

累有机物质,这些有机质改善了母质的蓄水条件和养分条件,特别是加入了成土母质所没有的氮素养分,这样就为高等植物的生长提供了可能性。而高等植物的生生死死,又使有机质更加丰富。有机质在微生物的作用下形成腐殖质。腐殖质胶体吸收钙离子产生凝聚作用,促使土粒团聚。在气候影响下,干湿交替,融冻变化,加上植物根系的穿插,逐渐形成具有蓄水性能的团粒结构,成土母质就发育成具有一定肥力的土壤层。

一般土壤剖面具有以下几层:

(一)枯枝落叶层,又叫覆盖层(只有森林土壤有这一层)。 (二)腐殖质层,呈棕黑色。 (三)淋滤层,色泽较淡。

(四)淀积层,由上层淋滤下来的物质,淀积在这里,通常比较紧实、粘重,不透水,矿物质养分比较丰富。

(五)母质层,多为粗糙砂粒或粘重的胶泥,不具备土壤结构。

主要的土壤类型及其分布 由于自然界成土因素复杂多样,形成了多种多样的土壤。

从世界土壤分布图上可以看到,在不同气候、地形和植被的条件下,土壤的类型是不同的。它们的分布也具有明显的地带性:冰沼土主要分布在苔原带;灰化土主要分布在亚寒带针叶林带;棕壤和褐土主要分布在温带落叶阔叶林带;黄壤和红壤主要分布在热带草原带和亚热带常绿阔叶林带;砖红壤主要分布在热带雨林带;黑钙土主要分布在温带草原带;荒漠土主要分布在热带和温带的荒漠地区。