土壤因子对植物生长的影响 试从土壤因子和大气因子对植物生长的影响,来说明提高作物产量的?

土壤因子对植物生长的影响 试从土壤因子和大气因子对植物生长的影响,来说明提高作物产量的?
土壤因子对植物生长的影响 试从土壤因子和大气因子对植物生长的影响,来说明提高作物产量的?

土壤因子对植物生长的影响 试从土壤因子和大气因子对植物生长的影响,来说明提高作物产量的?
土壤水分、土壤微生物、太阳辐射、大气温度、空气相对湿度、风速、等因素.
气候因子
土壤微生物包括细菌、真菌和放线菌等．温度和降水等
气候因子通过调控土壤的养分供给、数量及活性等影响土壤
微生物呼吸作用．
2．1．1温度在全球变暖的背景下,土壤呼吸作用所释放的
CCh将随着地球表面温度升高而增加,温度升高和土壤呼吸
作用增加构成全球变化的正反馈效应【 .,40, ．但许多研究
表明,随着温度升高．土壤呼吸作用对温度的敏感性将逐渐
降低,产生温度适应现象,从而可能在短期内缓冲气候的进
一步变暖．Luo等[ . 认为基质的数量与质量可以调控土壤
呼吸作用对温度的响应,因为在温暖环境下,如果为微生物
生命活动提供能量的基质有限,微生物群落组成就会出现变
化；或者,对与土壤呼吸作用有关的生理和生态功能进行相
应的调整[ ,从而减少土壤呼吸量．土壤呼吸是一个酶促生
化反应过程,随着温度条件不同,微生物体内与呼吸作用有
关的酶的活性会产生一些变化,当温度超过一定的生理阈
限,一些酶的活性可能降低,甚至失活[ .,从而导致微生物
呼吸作用的温度敏感性降低．
另外,温度作用使得不同季节内微生物与根系呼吸作用
图1 土壤呼吸作用的主导影响因子
Fig．1 Affecting factors of soil respiration．
所占比例大小不同．李凌浩等【45]认为,在温度低于15℃ 的6
月中旬之前和8月下旬之后,土壤呼吸作用以微生物对土壤
有机质的分解为主；而在6月中旬至8月下旬之间,除土壤
微生物呼吸作用之外,植物活根系呼吸作用占有较大比例,
此时土壤呼吸作用由温度和水分共同控制．
2．1．2降水降水既可影响土壤含水量,又通过冲刷和淋溶
作用促进地上的有机残体向地下运输,使之成为土壤呼吸作
用的重要基质【34]．降水对土壤呼吸作用的影响是一个极为
复杂的过程,在不同生态系统中,因为不同的植被类型与覆
盖状况、土壤理化性质、降水前土壤中的水分状况、微生物种
类的构成和降水特点等等,降水对土壤呼吸作用的影响结果
是不一样的["]、降水促进微生物的活性与种群数量增
加[41 o6o],土壤呼吸量因此迅速增大．AnderSon 2、Orchard
等[55]将降水对微生物活动和土壤可溶性有机碳分解的促进
作用当作一个短时效应(1 h内),而降水后土壤中微生物生
物量的激增对土壤C02排放的促进作用则是一个长时效应
(1 d以内)、也有研究表明,降水将使土壤的通透性变差,
cch在土壤中的扩散阻力因此增大,导致雨后实际测定的土
壤呼吸作用减少[ t6o]、
2．2 土壤因子
土壤是微生物生存的基础,土壤环境变化将对微生物呼
吸作用产生直接影响,其中主要包括土壤水分、土壤有机质、
土壤pH值和土壤空气cch浓度等、
2．2．1土壤水分土壤中溶解性有机质是土壤微生物活动
能量的主要来源【24],土壤水分的变化可能会使土壤中溶解
的有机碳总量发生变化、当土壤水分含量过低时,土壤溶液
中可溶性有机质的扩散受到妨碍,细菌等微生物将处于饥饿
环境之中．Linn等【48]将水分低于某一最适状态时土壤水膜
上可溶性有机质的限制归结为土壤呼吸量下降的原因．另
外,当土壤水分含量发生变化时,土壤微生物会适当调整能
量的用途、例如,一旦土壤含水量降低,微生物为了防止发生
萎蔫现象,就会将能量转移到生产适当的溶质上去[61],从而
减少cch的产生．
与体积或质量含水量影响相比,土壤水的基质势(Ma—
tfic Potentia1)更适合描述由于土壤含水量降低所引起的微
生物或根系的干旱胁迫[23]、Orchard等[55]发现,基质势与微
生物呼吸之间存在着很好的指数关系．当基质势低于
一0．01 MPa时,微生物呼吸作用开始下降,这归因于细菌活
动的减弱,而真菌可以忍耐更大的水分胁迫．
2．2．2土壤有机质土壤微生物呼吸作用实际上是微生物
作用下的土壤有机质(SOM)分解过程,SOM 不仅为微生物
活动提供能源,而且对土壤物理、化学和生物学性质都有深
刻影响．土壤呼吸作用与SOM 含量及其组成有关,一般将
SOM 依分解难易程度划分为活性、中间和惰性组分3种、
CENTURY模型将性土壤异养呼吸作用80％ 归为活性组分
的分解,其余20％为中间组分的贡献【65]、另外,SOM 不同组
分对温度和C02浓度升高的反应不同[69],从而间接影响土
壤呼吸作用、
2．2．3土壤pH值土壤pH值是土壤各种化学性质的综合
反应,可影响微生物生理代谢酶活性和细胞膜的稳定性,进
而影响菌体对环境营养物质的利用[33]、另外,有机质的合成
和分解、土壤微生物的活动、根系的生长发育和吸收功能等
都与土壤pH值有关．对东北羊草草原4种群落类型研究表
明,pH值与微生物呼吸速率呈负相关[ 引,而在海北高山草
2．2．4土壤空气CCh浓度土壤空气CCh浓度主要与土壤
中生成COz活性的大小和土壤通透性有关,随着土壤深度、
土壤含水量、土壤类型以及季节的不同而变化【l ．土壤空气
coz浓度较高时将抑制微生物的呼吸作用【砣, ．在农业生
产中．地膜覆盖栽培在增产的同时亦阻碍了土壤空气与地表
空气的交换.增加了土壤CCh浓度,土壤微生物的呼吸作用
受到极大抑制．因此,玉米生育期覆膜处理土壤呼吸强度大
多低于裸地