第一章 土壤学中的地质学基础

绪论

1.土壤是人类农业生产的基地（营养库功能、养分转化和循环功能、雨水涵养功

能、生物支撑作用、稳定和缓冲环境变化功能）

2.土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成

3.土壤是地球陆地生态系统的基础

4.土壤是最珍贵的自然资源土壤是绿色生命的源泉，是人类赖以生产、生活和生

存的物质基础。人类衣食住行需要的物质，主要来源于农业生产和林业生产，而

土壤是农、林业生产的基础，是农、林业生产的基本生产资料。

经济肥力由于受环境条件和管理水平的限制，土壤肥力往往只有部分表现出

来，这部分肥力称为“有效肥力”，又称“经济肥力”，即在一定农业技术措施下

反映土壤生产能力的那部分肥力，亦称自然肥力与人为肥力的总和。

潜在肥力另一部分肥力则没有直接表现出来称“潜在肥力”，指受环境条件

和科技水平限制不能被植物利用，但在一定生产条件下可转化为有效肥力的那部

分肥力。

矿物

矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一。

二、矿物的概念

矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的自然均质体。

地质作用指火山爆发，地震，岩石风化等。

1、类型

根据矿物形成原因可分为：

原生矿物一一由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。

次生矿物一一由原生矿物进一步风化形成的新的矿物。如方解石是有碳酸钙

溶液沉淀而来的；高岭石是由钾长石风化来的。

2、矿物数量

世界上矿物有3000多种，常见的有50多种，而和土壤形成有关的造岩矿物

有20-30多种

三、矿物的主要特征

主要根据矿物的一些物理性质来区分，这是最简单最实用的方法，也是土壤

工作者常用的方法。

1、矿物的颜色是最容易引起注意的。

分为三种：

自色一一矿物本身所固有的颜色

它色一一矿物中混入杂质，带色的气泡所导致的颜色。

假色一一由矿物表面氧化膜、光线干涉等作用引起的颜色。

2、矿物粉末的颜色。

它可以消除假色，减弱他色，保存自色。比颜色更具有意义。赤铁矿颜色可

能有赤红、黑灰等色，但其条痕为樱红色；黄金和黄铁矿，颜色大体相同，但黄

金条痕为金黄色，黄铁矿为黑色或黑绿色。

3、矿物表面对光线反射所呈现出的光亮。可分为三类：

金属光泽：具有金属的光亮，如黄铜矿、黄铁矿等

非金属光泽：可细分为：金刚光泽，如金刚石；脂肪光泽，如石英；玻璃光

泽，如正长石、方解石；珍珠光泽，如白云母、滑石等；丝绢光泽，如石膏、石

棉等。

半金属光泽：如赤铁矿。

4、硬度：

矿物抵抗外力刻划的能力。

硬度采用相对大小来衡量。

常用摩氏硬度级

12345

滑石石膏方解石萤石磷灰石

678910

正长石石英黄玉刚玉金刚石

在野外工作中，常用指甲2.5,铜板3.0,小刀5.5,玻璃5.5,钢铿6.5.

5、矿物在外力的作用下，沿一定方向裂开。可分为：

极完全解理

完全解理

中等解理

不完全解理

极不完全解理

6、断口：在外力作用下，破裂成不平坦、不规则的断面。

7、其它特性：弹性；与盐酸反应的程度；磁性等

四、矿物的分类。

矿物的分类方法很多，当前常用的是根据矿物的化学成分类型分类：共分5

类：

（一）自然元素矿物

这类矿物较少，包括人们熟悉的矿物，如金、自然银、自然汞、自然铜、硫

磺、金刚石、石墨等。

金刚石（Diamond）,颜色丰富多彩：无色、白色、灰色、黄色、红色、脸色、

绿色或黑色，条痕是白色。主要用于钻探研磨方面，还广泛用于微波、激光、三

极管、高灵敏度温度计等尖端技术方面。同时是一种价值不菲、众所瞩目的宝石。

在已知矿物中为最硬的一种，不能被任何其他矿物刻划。

透明金刚石琢磨后称钻石。

（二）硫化物类矿物

本类是金属元素与硫的化合物。大约有200多种，许多铜、铅、锌、锢、锦

等金属矿床，就是由这类矿物富集而成的。

1、辰砂（HgS）又叫朱砂，颜色和条痕为朱红色，硬度2——2.5,比重为8.09

一一8.20,新鲜面具金刚光泽。暴露在空气中比较稳定，为重要的炼汞矿物。

2、黄铁矿FeS2颜色为浅黄色，条痕为黑色，硬度6一—6.5

3、黄铜矿CuFeS?颜色为金黄色条痕黑色，硬度3.5一—4

黄铜矿与黄铁矿、金的颜色基本一致，容易相混，但黄铜矿与黄铁矿的条痕

为黑色，而金的条痕为金黄色；另外硬度不同，金硬度为2.5一一3,很容易用

小刀刻划。

4、雄黄（Realgar）成分AsS加热后会释放出强烈的大蒜味，雌黄溶于硝酸后，

硫可溶解出来。

5、雌黄（Orpiment）成分As2s3加热后会释放出强烈的大蒜味。

（三）氧化物及氢氧化物类矿物

这类矿物分布相当广泛，共180多种。包括重要造岩矿物石英以及铁、铝镒、

辂、钛等的氧化物或氢氧化物。

1、石英：

是最常见的矿物之一。占地壳重量的12.6%,其含量仅次于长石。

晶体为六方柱状，或锥状，在晶面上有明显的条纹。此外，还有还有一些致

密的块状集合体或隐晶质矿物集合体。

颜色种类多，有白色、灰色、紫色、红色、黄色黑色等，常见的是无色透明。

石英的硬度7,用小刀刻不动。

石英的晶体具有典型的玻璃光泽，隐晶质的石英矿物具有脂肪光泽。

对土壤肥力的作用：纯石英不含养分，在土壤中主要以砂粒存在，可以改善

粘重土壤的通透性。

无色透明的晶体为水晶，透明，具有玻璃光泽。

紫水晶含有镒离子；烟水晶含有机质；芙蓉石含铁镒。

由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物，白色、灰白色者称玉髓；

白、灰、红等不同颜色组成的同心层状称玛瑙；

不纯净、红绿各色称碧玉；黑、灰各色者称燧石。

含有水分、硬度稍低、具脂肪或蜡状光泽为蛋白石。

2、赤铁矿：Fe2O3

常呈编状、肾状，颜色为赤红色，条痕为樱红色，半金属光泽。

3、磁铁矿：FesO,条痕为黑色，有很强的磁性。

4、褐铁矿：FeO(OH).祖0

常呈肾状、土块状，颜色呈褐色至黑色，但条痕比较固定为黄褐色，半金属光

泽到土状光泽。

5、刚玉(Corundun)成分为A12O3颜色多变，条痕为白色，玻璃光泽或金刚光

泽。

6、红宝石(Ruby)刚玉的红色变种，条痕为白色。

7、蓝宝石(Sapphire)刚玉的蓝色变种，条痕为白色。

(四)含氧盐类矿物

为金属元素与各种含氧酸根的化合物，种类多，数量很大。

一)硅酸盐类矿物

这类矿物有800多种，约占已知矿物的1/3。占地壳重量的3/4。是构成地

壳的主要造岩矿物。

1,正长石：K2O.A12O3.6SiO2

又叫钾长石，肉红色或浅黄白色，晶体为短柱状(在岩石中为不完整的短柱

状颗粒)，常具有卡斯巴双晶或穿插双星，硬度6。正长石容易风化形成高岭石，

为土壤提供钾。

2、斜长石：由钠长石(Na。A12O3.6SiO2)(CaO.Al203.6SiO2)MX

在岩石中为板状或细柱状的颗粒，在晶面上可见聚片双晶(细而长的双晶

纹)。灰白色，硬度6.5左右，为土壤提供钙。

正长石是因两组解理面直交而得名；斜长石是因两组解理面斜交(86°)而得

名；

正长石和斜长石及其各变种，称为长石类矿物，约占地壳重量的50%,是分

布最广的第一重要造岩矿物。

3、辉石：(Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,ADQ绿黑色，短柱状或近似粒状，

硬度5~6,玻璃光泽。为土壤提供钙、铁、镁等养分。

4、角闪石：(Ca2Na)(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,ADGJOHL黑绿色，长柱状或

近似细长条状，硬度5~6,玻璃光泽。为土壤提供钙、铁、镁等养分。

5、云母：通常呈片状或鳞片状，具有扑玻璃光泽或珍珠光泽。硬度2~3,极完

全解理，薄片有弹性。具有高度的不导电性。常见的种类有：

(1)白云母,KALlAlSisOi。][OH]?无色，可为土壤提供钾。

(2)黑云母：K(Mg,Fe)3[AlSi3O10][0H]2黑色，为土壤提供钾、铁、镁等养分。

(3)金云母：KMg3[AlSi3O10][0H]2金黄褐色，具有半金属光泽。

6、橄榄石：橄榄绿色，立方形晶粒，断口常为贝壳状，硬度6.5~7。

可为土壤提供铁、镁等养分。

7、高岭石：是一种粘土矿物，白色、浅灰色或浅红等，硬度，1一一2.5。有吸

水性(可粘舌)，遇水有可塑性。

高岭石及其近似矿物和其它杂质的混合物，通称为高岭土.是制陶瓷的主要原料。

二)碳酸盐类矿物

1、方解石：CaC03

主要是由CaC（h溶液沉淀或生物遗体沉积形成的。晶体菱形，乳白色，完全解

理（锤击成菱形碎块因此得名方解石），硬度3,与盐酸强烈冒泡。无色透明者

称冰洲石，是重要的光学材料。

2,白云石：CaCO3.MgCO3

结晶形状和解理同方解石，晶面和解理面弯曲（方解石为平直），其粉末遇盐

酸冒泡但很微弱。

3、孔雀石CuCCMOHL和蓝铜矿经常共生在一起。孔雀石的颜色和条痕为翠绿

色，蓝铜矿的颜色和条痕为天蓝色，可作装饰品和艺术品。

三）硫酸盐类矿物

1、石膏：CaSO4-2H2。

晶体为纤维状、板状等，白色，硬度2,完全解理。

透明的石膏，叫透石膏；纤维状的集合体叫纤维石膏；粒状石膏的集合体称雪

花石膏。

岩石：由一种或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体.

根据岩石产生的原因，可分为三大类：

岩浆岩一一由熔融的岩浆上升到地壳不同深度或喷出地表冷凝结晶而成。

沉积岩——在地表条件下，各类岩石风化破坏后的产物，经搬运、沉积、成

岩作用形成的岩石。

变质岩一一各类岩石，在地球内力作用下，经过变质作用形成的岩石。

二、岩浆岩又叫火成岩

1、概念：当岩浆上升侵入地壳或喷出地表冷却后形成的岩石.

岩浆：形成于地壳深处或上地幔中，由两部分组成：一部分是以硅酸盐熔

浆为主体，在一定条件下凝固后形成各种岩浆岩；另一部分是挥发成分，主要

是水蒸气和其他气态物质。

岩浆的化学成分用氧化物表示，主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化

镁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钾等。其中二氧化硅含量最大。根据二氧化硅的

相对含量，分为酸性岩浆（＞65%）、中性岩浆（52—65%）、基性岩浆（45-52%）

和超基性岩浆（＜45%）越是酸性岩浆，粘性大，温度低，不易流动。酸性岩浆

温度为700--900度，中性岩浆900——1000度，基性岩浆1000--1200度。

2、分类：

根据岩浆岩形成的方式，岩体所处的位置和构造环境，可分为三类：

深成岩：岩浆在地壳较深的地方，在压力和温度较高的条件下，缓慢冷凝而

成.

浅成岩：岩浆在地壳不太深处，压力温度不太高的条件下，较快冷凝而成.

喷出岩：岩浆喷出地表，在常温常压下迅速冷凝而成.

其中深成岩和浅成岩是由侵入活动形成的，属侵入岩。

3、岩浆岩的结构和构造

各类岩浆岩的识别就是根据它们的结构，构造和矿物组成.

（1）岩浆岩的结构：组成岩石的矿物结晶程度，晶粒大小，相对大小以及组

合方式.

按结晶程度：

全晶质组成岩浆岩的矿物全部结晶.

半晶质组成岩浆岩的矿物部分结晶

非晶质组成岩浆岩的矿物未结晶

结晶程度主要决定于岩石的形成环境和岩浆成分。深成岩是岩浆在地下深处

相对封闭的条件下冷凝而成的岩石，因围岩导热性不好，挥发成分不易逸散，岩

浆冷凝缓慢，往往形成全晶质岩石。据研究大岩体冷却时间常为100万年以上。

喷出岩形成于地表，往往形成结晶程度差的岩石。

按晶粒大小：

显晶质矿物结晶颗粒大于0.1mm,用肉眼可识别。

隐晶质小于0.1mm,需借助显微镜来观察。

按晶粒相对大小：

等粒结构组成岩石的各种矿物的大小基本一致.

斑状结构由斑晶和石基组成。

似斑状结构石基部分也为显晶质。

具斑状结构的岩石，矿物颗粒相对悬殊，较大颗粒称为斑晶，斑晶与斑晶之

间的物质称为基质，基质为隐晶质或玻璃质。一般斑晶结晶早，晶形较好，而基

质部分结晶较晚。

似斑状结构类似斑状结构，但斑晶更为粗大(可超过1cm),而基质则多为

中、粗粒显晶质结构。

(2)岩浆岩的构造：岩石中各种矿物的空间排列方式，即填充空间的形式.

气孔构造——岩石上有孔洞或气孔，岩浆冷凝时气体来不及排除.

杏仁构造岩石上的气孔被外来的矿物部分或全部填充.

流纹状构造一一有拉长的条纹和拉长气孔，呈定向排列。

块状构造——矿物无定向排列，而是均匀分布。

4、几种主要的岩浆岩

(1)区分喷出岩和侵入岩：从构造上区分

(2)区分深成岩和浅成岩：从结构上区分。

(3)几种深成岩一一特征：块状构造，等粒结构，矿物全部结晶。

花岗岩一一主要组成矿物：石英，正长石，角闪石

正长岩一一主要组成矿物：正长石，角闪石

闪长岩一一主要组成矿物：斜长石，角闪石

辉长岩一一主要组成矿物：斜长石，辉石

(4)几种浅成岩一一特征：块状构造，斑状结构，矿物部分结晶。

花岗斑岩——斑晶：石英、正长石

正长斑岩斑晶：正长石

闪长吩岩一一斑晶：斜长石、角闪石

辉长吩岩一一斑晶：斜长石、辉石

(5)几种喷出岩一一特征：斑状结构或半晶质、非晶质结构。

流纹岩一一流纹状构造，斑状结构，斑晶：石英，透长石。

粗面岩——气扎状构造，斑状结构，斑晶：正长石

安山岩气孔状构造，斑状结构，斑晶：斜长石

玄武岩一一气孔或杏仁状构造，致密隐晶质或斑晶结构，斑晶斜长石、辉石。

三、沉积岩

沉积岩在世界上分布很广，大约占世界陆地面积的75%,在我国约占77.3%。

1、概念：

在地球表面或接近地表的条件下，由风化的疏松物质经过搬运，沉积和成岩

作用形成的岩石。

2、沉积岩的形成过程

(1)先成岩石的破坏：引起岩石破坏的作用有风化作用和剥蚀作用。

风化作用就是暴露在地表或接近地表的各种岩石，在温度变化、水及水溶液

的作用、大气及生物作用下，原地发生的破坏作用；

剥蚀作用各种外力在运动状态下对地面岩石及风化产物的破坏作用。

(2)搬运作用：风化作用和剥蚀作用的产物，由流水、风、冰川、海洋、重力

等动力转移，离开原来的位置。

(3)沉积作用：被搬运的物质逐渐沉积，沉积作用可以发生在海洋，也可以发

生在大陆地区。有三种沉积方式。

机械沉积作用一一被搬运的岩石碎屑在重力大于水流、风的搬运力时，便先

后沉积下来。由于流水的流速，流量不定，碎屑的大小，形状不同，原来混杂在

一起的物质，按照砾石砂粉砂粘土的顺序沉积下来。

化学沉积作用一一溶解于水中的物质是多种多样的，由于溶解质的溶解度不

同，以及溶液的性质，温度，pH不同，物质沉积有先后顺序。

按分异顺序为：氧化物一一硅酸盐一一碳酸盐一一硫酸盐一一卤化物

生物沉积分异作用一一生物残体的沉积和生物化学沉积。生物遗体沉积是指

生物死亡后，其骨骼、硬壳堆积形成硅质岩和碳酸盐岩等。生物化学沉积是指生

物在新陈代谢中，引起周围介质物理化学条件的变化,从而引起某些物质的沉淀。

如海中藻类进行光合作用，吸收海水中的CO?,可以引起碳酸钙的沉淀，从而形

成石灰岩。

(4)成岩作用：

压固作用：上覆物逐渐增厚，压力增大，沉积物就会固结变硬。

脱水作用：压力增加，温度也增大，在压力和温度的共同作用下，某些胶

体矿物和含水矿物产生失水而变成新矿物。

胶结作用：碎屑岩主要的成岩作用。沉积物中的孔隙，被矿物质填充，从

而将分散的碎屑颗粒粘结在一起。最常见的胶结物有硅质、钙质、铁质、粘土

质、火山灰等。

重结晶作用：受温度和压力影响，物质质点重心排列，使非晶质变成晶质。

3、沉积岩的成分：

包括：碎屑矿物、粘土矿物以及化学和生物成因的矿物（方解石、白云石、石

膏等.

4、沉积岩的构造：沉积岩各个组分的空间排列方式。

层理构造：沉积岩的成层性，即沉积岩的成分、颜色、颗粒大小等沿垂直于

岩层的方向变化、交替。是最主要的构造特征。

这种构造是在沉积过程中形成的。沉积岩在沉积过程中，由于气候、季节等

周期性的变化，必然引起搬运介质的变化，如水的流向、水量的大小变化等，从

而使搬运物质的数量、成分、颗粒大小、有机成分的多少等发生变化，有时甚至

出现一定时间的沉积间断，这样就会使沉积物在垂直方向上由于成分、颜色和结

构的不同，而形成层状构造。

层：在一个基本稳定的物理条件下，所形成的沉积单位，有的层很厚，有的

很薄。

层面构造：在沉积面上保留的自然作用产生的痕迹。如动物的遗迹，雨，波

浪等，在成岩过程中保留下来。这种情况比较少见。层面就是一个层的顶面.

5,沉积岩的结构：是沉积岩中组成物质的形状、大小和结晶程度。可分为碎屑

结构、泥质结构和化学结构。

碎屑结构中有碎屑和胶结物。根据碎屑颗粒大小分为：

砾状结构：碎屑成分主要为岩屑，直径＞2mm;如果碎屑棱角明显，则成为

角砾状结构。

砂质结构：成分为矿物碎屑，直径为2~0.05mm。可细分为粗砂2~0.5mm,

中砂0.5~0.25mm,细砂0.25~0.10mm,微细砂0.10~0.05mm.

粉砂质结构：成分为矿物碎屑，直径为0.05~0.005mm。

泥质结构：成分以粘土为主，直径＜0.005mm。

化学结构：由各种溶解物质沉淀而成的沉积岩具有此结构.分为致密状和

晶粒状。

6、几种主要的沉积岩

(1)火山碎屑岩：主要是火山喷发碎屑由空中坠落就地沉积或经一定距离的流

水冲刷搬运沉积而成。根据火山碎屑粒度大体可分为：

火山集块岩：由直径＞64mm的粗火山碎屑固结而成。

火山角砾岩：主要由粒径为2mm~64mm的火山碎块固结而成。

凝灰岩：主要由直径＜2mm的火山灰或火山碎屑固结而成，可有黄、灰、白、

棕、紫等不同颜色。

(2)沉积碎屑岩

砾岩一一由直径大于2mm的碎屑颗粒胶结组成。碎屑称为砾。如砾带棱角，

则称角砾岩。具砾状结构。

砂岩一一由2~0.05mm的砂粒胶结组成，具砂质结构。根据矿物成分可分为

石英砂岩和长石砂岩。颜色取决于矿物成分和混入的其它成分。砂岩的物理特性

好，但养分缺少。

页岩一一属粘土岩类。由颗粒直径＜0.005mm的微细颗粒组成，成分主要是

粘土矿物和少量细小的石英颗粒。致密状泥质结构，颜色多样，手感很细滑，不

透水，泡不软。

(3)碳酸盐类

石灰岩一一含方解石大于50%,遇稀HC1反应强烈。

白云岩一一白云石大于50%,粉末遇稀HC1冒泡。

四、变质岩：

1、概念

在地球内力作用下，各类岩石经过变质作用形成的岩石。变质作用是在一定

温度、压力等条件下进行的，风化作用是在一般温度、压力等条件下进行的。

引起变质作用的因素有三种：

温度：来源于地热、岩浆热、摩擦热。关于引起变质作用的温度的上下限不

太一致，在有水流存在时，上限为700——900度，下限为150——200度。

压力：有静压力、定向压力二种。静压力又叫围压，具有均向性。定向压力

是一种侧向压力，可使岩石变形或破碎、重结晶，使矿物定向排列。

热气和热液：热气和热液中的化学物质，引起变质岩矿物和化学成分的变化。

2、变质岩的结构

变晶结构一一由于重新结晶所形成形成的结构。

包括等粒变晶结构、斑状变晶结构和鳞片状变晶结构.

变余结构一一部分还保留原岩的结构。

3、变质岩的构造

(1)变成构造：又分为片理构造和块状构造二种：

片理构造一一岩石中的矿物排列定向。是变质岩中最常见、最带有特征性的

构造。矿物平行排列所成的面称为片理面，它可以是平的，可以是波浪状的。

可分为以下几类：

板状构造：由微小矿物晶体定向排列成平行板状，板面平整微具光泽。

千枚构造：由细小片状矿物定向排列而成，片理面具丝绢光泽，具有小弯曲

和皱纹。矿物晶粒微细，用肉眼无法识别。

片状构造：矿物呈鳞片状或柱状，平行排列，形成薄层片状，片理面粗糙。

片麻构造：由较粗的粒状矿物组成，它们和一定数量的柱状、片状矿物定向

排列，形成断续条带状。

块状构造一一岩石中的矿物无定向排列O

(2)变余构造

4、几种主要的变质岩

板岩一一变质程度低，由页岩、粉砂岩等变质而来，板状构造或变余构造，

有微弱光泽。

千枚岩一一变质程度较板岩深，千枚状构造，片理面具丝绢光泽，在岩石端

面上可见到许多平行排列的薄片。

片岩：可由各种岩石变质形成，片状构造，鳞片状变晶结构。主要由片状或

柱状矿物如云母、滑石、角闪石定向排列而成。

片麻岩：岩石中的柱状和粒状矿物分别呈定向排列，具有片麻构造，等粒状

变晶结构。矿物种类有石英，正长石，云母，角闪石。

大理岩：云南的大理而得名。由石灰岩和白云岩等碳酸盐类变质而来，块状

构造，等粒状变晶结构，白色或具各种条纹，方解石大理岩遇盐酸剧烈冒泡，而

白云石大理岩则反应微弱。

石英岩：由石英砂岩变质而来，块状构造，等粒状变晶结构，矿物组成为石

英，纯石英岩多为乳白色，具脂肪光泽。

地质作用

一、概述

1、地质作用

使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。

2、地质营力

引起地质作用的自然力称为地质营力。可分为地质内营力和地质外营力。地

质内营力由地球内部的能引起，主要有地内热能、重力能、地球旋转能等；地质

外营力主要由太阳能、潮汐能和生物能引起。

3、地质作用的分类

地质内力作用：地震、变质作用、岩浆活动和构造运动；

地质外力作用：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。

二、地壳的内营力作用和地貌

1、地壳的升降运动和地貌

引起海陆面积的变化。地壳上升，大陆面积扩大，海洋面积逐渐缩小；地壳

下降，大陆面积逐渐缩小扩大，海洋面积逐渐扩大。

2、地壳的褶皱运动与地貌

褶皱运动：是指原来水平或近似水平的岩层变成褶皱而隆起形成山脉的运

动。褶皱后岩层形成一个弯曲，称为褶曲，有背斜和向斜两种形式。

3、地壳的断裂运动与地貌

地壳的断裂运动是岩层的连续性受到破坏，而产生断裂和错位现象。岩层断

裂后产生断裂面。

断裂运动分为节理和断层两大类：

节理就是断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生明显位移的断裂运动。在岩石

中有规律、从横交错的裂隙就是节理。

断层：岩块岩块沿着破裂面发生了明显位移的断裂运动.可形成地垒、地堑

等。

三、地壳的外营力作用和地貌

1、流水的地质作用和地貌

⑴斜坡水流的侵蚀作用和地貌

降雨水流沿自然坡面向下流动，可造成土壤片蚀，在低洼地可形成细沟侵蚀。

⑵暂时性洪流作用与地貌

暴雨和大量积雪瞬间形成的洪流，在通过山谷流出山口和沟口之后，形成洪

积扇。暂时性的水流也可形成侵蚀沟.

⑶河流的地质作用和地貌

河流是改造地表地貌最主要的地质营力。河流所经过的线装凹地称为河谷。

河谷由河床、河漫滩、谷坡、砂洲和阶地组成。

河流对河谷和河床不断进行着下切侵蚀作用，使河流加深。另外河流还使河

面不断加宽。

2、地下水的地质作用和地形

地下水存在于岩石孔隙和裂隙中。含有一定数量的C02对碳酸盐类岩石产生

溶蚀、剥蚀、搬运、沉积等作用。

地下水的溶蚀作用可形成岩溶地形，常见岩溶地形有：

(1)溶沟和石芽.发育高大，沟坡近于垂直的峰林称石林。

(2)溶洞.如广西桂林的七星岩、芦笛岩等，是著名的旅游胜地。溶洞中有

大量的地下室沉积物如石笋、石钟乳、石柱等。

(3)落水洞

三、黄土和黄土地貌

1、黄土：典型黄土的质地为粉沙颗粒，呈灰黄色或黄棕色，疏松多孔，有

明显的垂直节理。并含有大量的碳酸钙。主要集中与黄土高原。

2、黄土地貌：主要有堀、堞、州等侵蚀地貌。

四、化石

保存在地层中的地质时期的生物遗体或遗迹。

遗体如动物骨骼、硬壳

遗迹如动物的足印、虫穴、蛋类、人类石器等。

并不是所有古生物都能保存下来成为化石。生物成为化石需具有三个条件：

首先，生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分。只有在一定条件下,

硬体和软体才一齐被保存下来。

第二，生物死后必须尽快地被沉积物所掩埋，这可避免遗体的氧化腐烂或被

其他动物吞食。

第三，埋藏下来的生物遗体必须在较长时间内经历一定的填充（如疏松多孔

的贝壳、骨骼等被水溶液中的CaCO3xSiO2等所填充）、置换（如有机分子被CaCO3,

SiOz等分子所代换）或升馅（如植物叶子、昆虫的角质外壳中的氢、氧等成分挥

发逸出）等作用才能成为化石。

1.土壤有机质的来源、组成和类型

一、什么是有机质

广义：包括一切生物体极其分解或合成的各种产物。

狭义：通过微生物转化合成的有机物质即腐殖质。

二、来源

最重要的是高等植物的枯枝落叶、茎、根系、花果等残体。

三、有机质的类型

广义的有机质包括2大类：

一是非特殊性有机质一一生物遗体及其分解的中间产物。

二是特殊性有机质——腐殖质

四、非特殊性有机质的化学成分

1、单糖和有机酸；2、多糖类：淀粉、半纤维素、纤维素等。3,蛋白质；4、木

质素；5、单宁、脂肪、蜡质、树脂6、灰分物质一一植物体经过灼烧后残留的

无机物，主要元素有Ca、Mg、K、Na、S、P、Fe等。

2.土壤有机质的转化

是本章的重点。有机质的转化过程包括：矿质化过程和腐殖化过程

一、矿质化过程一一复杂的有机质经过微生物的分解作用，最终形成简单的无机

物质如水、二氧化碳、硫酸盐、硝酸盐等。

1、单糖的分解：在有氧条件下彻底分解，形成二氧化碳和水，在缺氧条件下，

形成有机酸类的中间产物，并产生还原性的甲烷及氢气等。

2、纤维素的分解：首先分解为单糖，然后进一步分解。

3、含氮有机质的分解：

主要是蛋白质的分解，是土壤氮素循环的主要过程。包括4个过程：

(1)水解过程：蛋白质在水解酶作用下分解成简单的氨基酸；

(2)氨化作用：在氨化细菌作用下，有机态氮变成无机态氮即象或铁的过程。

(3)硝化作用：氨在微生物作用下，经过亚硝酸的中间阶段，进一步氧化为硝

酸.需在有氧条件下进行。

(4)反硝化作用：在厌气条件如水淹、有机质含量过高情况下.硝态氮在反硝

化细菌作用下，转化为还原态氮如氨、NO、N20,由、HNO等

4、有机态P的分解：

含磷的有机物在磷细菌的作用下，经过水解过程形成磷酸(&P0J在嫌气

条件下，许多微生物引起磷酸还原，产生亚磷酸或次磷酸。在有机质丰富时，进

一步还原为磷化氢。

5、含S有机物的转化

与有机含氮化合物的转化过程相似。含S有机物在腐解作用下产生的硫化

氢，在通气良好时，在硫细菌作用下氧化形成硫酸。硫酸在不良通气条件下发生

反硫化作用，形成硫化氢，对植物产生毒害。

二、腐殖化过程一一有机质分解过程中的中间产物经过微生物的作用合成暗色的

含N高分子化合物(腐殖质)，是一种自然的形成物。

1、定义：土壤腐殖质是土壤有机质经过强烈转化而形成的含N高分子化合物。

2、形成过程还不十分清楚，但大体包括2个阶段

第一阶段：产生腐殖质分子的各个组成成分。如多元酚、氨基酸、多肽等有机物

质。

第二阶段：由多元酚和含氮化合物缩合成腐殖质单体分子»此缩合过程包括两步：

首先是多元酚在多酚氧化酶作用下氧化为配：

然后醍和含氮化合物(氨基酸)缩合，最后腐殖质单体分子继续缩合成高级

腐殖质分子。用图表示为：

3、土壤腐殖质的物质组成

用酸、碱和酒精处理，得到胡敏酸、吉马多美朗酸、富里酸和胡敏素。

胡敏素是与矿物结合的胡敏酸或是变质的胡敏酸；吉马多美朗酸是胡敏酸的

衍生物。

4、胡敏酸和富里酸的特征

从颜色看胡敏酸棕色到黑色，富里酸黄色。

从分子量看，胡敏酸大，富里酸小，在1万以下。

胡敏酸的C,N,S含量高于富里酸

对水溶解度，胡敏酸不溶或难溶，富里酸溶于水

胡敏酸蔑基和酚基低于富里酸

胡敏酸一价盐溶于水，二价或三价盐不溶于水，富里酸都溶。

矿质化过程和腐质化过程是有机质转化的两个方向，同时进行的。

在温度较高、湿度适中、通气良好时，矿化过程快，养分释放快。如过快，养分

会损失，且腐殖质形成过少，对养地不利。

温度低、湿度大、通气不良，以嫌气性微生物活动为主，养分释放少，腐殖

质过程快。

园林土壤有机质少、结构性差、养分低，如何促进施用有机肥料的分解，是目前

面临的新课题。

3.影响有机质分解的因素

一、有机残体的组成状况

1、有机残体的物理状态：

一般情况下，多枝幼嫩新鲜的绿肥易分解。

2、有机残体的化学成分。

一般情况下，阔叶比针叶快；叶片比残根快，豆科比禾本科快。

3、有机残体的碳氮比

用C/N表示。微生物吸收1份氮，就要吸收5份碳用于构成自身细胞，同时要

消耗20份碳作为生命活动的能量。微生物分解需有机质的C/N为25:1.

二、外界条件

外界条件通过制约微生物的活动，而影响有机质的转化。

1、最适温度：20~30度。

2、湿度和通气状况：在田间持水量的60%最好。

3、土壕.pH：细菌最适Ph6.5-7.5,放线菌中性到为碱性，真菌酸性到中性条件。

4、土壤中的粘粒：由于粘粒的吸附可减弱土壤酶、土壤微生物的活性，对于粘

重土壤，有机质不易分解。

4土壤有机质的作用

一、是植物营养的主要来源

有机质含有极为丰富的氮、磷、钾和微量元素。分解后产生的二氧化碳是供

给植物的碳素营养。

二、刺激根系的生长

腐殖质物质以很稀的浓度(10"-1()7)、以分子态进入到植物体，可剌激根

系的发育，促进植物对营养物质的吸收。

三、腐殖质可改善土壤的物理状况

促进土壤团粒结构的形成，是良好的土壤胶结剂。

四、腐殖质具有高度保水、保肥能力

腐殖质是一种土壤胶体，有巨大的比表面积，有巨大的吸收代换能力。粘土

颗粒的吸水率为50%—60%,而腐殖质的吸水率为500%—600%.

五、腐殖质具有络合作用

腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物，避免难溶性磷酸盐的沉淀，

提高有效养分的数量。

六、促进微生物的活动

为微生物提供营养物质。

七、提高土壤温度的作用

有机质为暗色物质，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可改善土壤热状况。

第五节土壤有机质的调节

土壤有机质含量一般低于1%,且土壤的结构性差，应当引起足够的重视。

增施有机肥。施用草炭土、腐叶土以及经过合理处理的生活垃圾。应注意长

期施用有机肥。

归还植物的凋落物。将有机残体就地填埋或集中堆混，使之成为理想的有机

肥料。

种可观赏的绿肥。在公园、街道、广场的桥灌木下。种草坪或观赏价值较高

的绿肥植物，通过翻耕入土，可提高土壤有机质含量。

通过浇水、翻土措施。调节土壤的温度、湿度、通气等，调节有机质的积累

和分解。

土壤动物

土壤动物指长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动

物。它们直接或间接地参与土壤中物质和能量的转化，是土壤生态系统中不可分

割的组成部分。土壤动物通过取食、排泄、挖掘等生命活动破碎生物残体，使之

与土壤混合，为微生物活动和有机物质进一步分解创造了条件。土壤动物活动使

土壤的物理性质（通气状况）、化学性质（养分循环）以及生物化学性质（微生

物活动）均发生变化，对土壤形成及土壤肥力发展起着重要作用。

一、土壤动物的分类及其主要的土壤动物介绍

土壤动物是陆地生态系统中生物量最大的一类生物，门类齐全、种类繁多、

数量庞大，在土壤中它们与植物、土壤微生物组成土壤生态系统，三者相互作用、

相互影响。土壤动物的分类有多种类型，下面列举较常见的四种分类方法。

（-）土壤动物的分类

1、系统分类

表3-1主要的土壤动物门类

|,1纲

原生动物门

扁形动物门涡虫纲

线形动物门轮虫纲、线虫纲

软体动物门腹足纲

环节动物门寡毛纲

节肢动物门蛛形纲、甲壳纲、多足纲、昆虫纲

脊椎动物门两栖纲、爬行纲、哺乳纲

2、按体形大小分类

①小型土壤动物，体长在0.2亳米以下，主要包括鞭毛虫、变形虫等原生

动物，轮虫的大部分和熊虫、线虫等。

②中型土壤动物，体长0.2-2毫米，主要有螭类、拟蝎、跳虫等微小节肢

动物，还有涡虫、蚁类、双尾类等。

③大型土壤动物，体长2-20毫米，主要有大型的甲虫，塔象、金针虫、娱

蚣、马陆、蝉的若虫和盲蛛等。

④巨型土壤动物，体长大于20毫米，脊椎动物中，有蛇、蜥蜴、蛙、鼠类

和食虫类的露鼠等，无脊椎动物中，有蚯蚓和许多有害的昆虫（包括螃蛀、金龟

甲和地蚕）.

3、按食性分类：分为落叶食性、材食性、腐植食性、植食性、辞苔类食性、

菌食性、藻食性、细菌食性、捕食性、尸食性、粪食性、杂食性和寄生性土壤动

物。

4、按土壤中生活时期，分为全期土康动物，周期土壤动物，部分土壤动物，

暂时土壤动物，过渡土壤动物和交替土壤动物。

重要的土壤动物介绍

土壤动物的种类和数量令人惊叹，难以计数。这里仅介绍几种对土壤性质影

响较大，且它们的生理习性及生态功能较为人类熟知的优势土壤动物类群。

1、原生动物

原生动物是生活于土壤和苔葬中的真核单细胞动物，属原生动物门，相对于

原生动物而言，其他土壤动物门类均称为后生动物。原生动物结构简单、数量巨

大，只有几微米至几毫米，而且一般每克土壤有104—105个原生动物，在土壤剖

面上分布为上层多，下层少。已报导的原生动物有300种以上，按其运动形式可

把原生动物分为三类：①变形虫类（靠假足移动），②鞭毛虫类（靠鞭毛移动），

③纤毛虫类（靠纤毛移动）。从数量上以鞭毛虫类最多，主要分布在森林的枯落

物层；其次为变形虫，通常能进入其他原生动物所不能到达的微小孔隙；纤毛虫

类分布相对较少。原生动物以微生物、藻类为食物，在维持土壤微生物动态平衡

上起着重要作用，可使养分在整个植物生长季节内缓慢释放，有利于植物对矿质

养分的吸收。

2,土壤线虫

线虫属线形动物门的线虫纲，是一种体形细长（1毫米左右）的白色或半透

明无节动物，是土壤中最多的非原生动物，已报导种类达1万多种，每平方米土

壤的线虫个体数达条。线虫一般喜湿，主要分布在有机质丰富的潮湿土

层及植物根系周围。线虫可分为腐生型线虫和寄生型线虫，前者的主要取食对象

为细菌、真菌、低等藻类和土壤中的微小原生动物。腐生型线虫的活动对土壤微

生物的密度和结构起控制和调节作用，另外通过捕食多种土壤病原真菌，可防止

土壤病害的发生和传播。寄生型线虫的寄主主要是活的植物体的不同部位，寄生

的结果通常导致植物发病。线虫是多数森林土壤中湿生小型动物的优势类群。

3、蚯蚓

土壤蚯蚓属环节动物门的寡毛纲，是被研究最早（自1840年达尔文起）和

最多的土壤动物。蚯蚓体圆而细长，其长短、粗细因种类而异，最小的长0.44

毫米，宽0.13毫米；最长的达3600毫米，宽24毫米。身体由许多环状节构成，

体节数目是分类的特征之一，蚯蚓的体节数目相差悬殊，最多达600多节，最少

的只有7节，目前全球已命名的蚯蚓大约有2700多种，中国已发现有200多种。

蚯蚓是典型的土壤动物，主要集中生活在表土层或枯落物层，因为它们主要捕食

大量的有机物和矿质土壤，因此有机质丰富的表层，蚯蚓密度最大，平均最高可

达每平方米170多条。土壤中枯落物类型是影响蚯蚓活动的重要因素，不具蜡层

的叶片是蚯蚓容易取食的对象（如榆、柞、檄、械、桦树叶等），因此，此类树

林下土壤中蚯蚓的数量比含蜡叶片的针叶林土壤要丰富得多（柞树林下，每公顷

294万条蚯蚓，而云杉林下仅每公顷61万条）。蚯蚓通过大量取食与排泄活动富

集养分，促进土壤团粒结构的形成，并通过掘穴、穿行改善土壤的通透性，提高

土壤肥力。因此，土壤中蚯蚓的数量是衡量土壤肥力的重要指标。

4、弹尾和蜻目

弹尾（又名跳虫）和螭目分属节肢动物门的昆虫纲和蛛形纲，是土壤中数量

最多的节肢动物（分别占土壤动物总数的54.9%和28%）,它们是我国森林土壤中

中型动物的主要优势类群。跳虫一般体长1-3毫米,腹部第4或第5节有一弹器，

目前已知2000种以上，主要生活于土壤表层（0-6厘米最多，15-30厘米最少）,

1平方米土壤内可多达2000尾。绝大多数跳虫以取食花粉、真菌、细菌为主，

少数可危害甘蔗、烟草和磨菇。螭目的主要代表是甲峨（占土壤螭类的62%—94%）,

一般体长0.21.3毫米，主要分布在表土层中，0-5厘米土层内其数量约占全

层数量的82%,而在25厘米以下则很难找到。大多数甲螭取食真菌、藻类和已

分解的植物残体，在控制微生物数量及促进有机质分解过程中起着重要作用。

土壤中主要的动物还包括蠕虫、蜡蝇、蜗牛、千足虫、娱蚣、蛤虫、蚂蚁、

马陆、蜘蛛及昆虫等。

土壤动物与生态环境的关系

生态环境对土壤动物的影响

土壤是复杂的自然体，生活在土壤中的动物群落受多种环境因素的影响，包

括土壤性质（土温、土壤湿度、土壤pH、有机质、土壤容重、枯落物数量和质

量，土壤矿质元素以及污染物质含量），地上植被，地形和气候等。因此土壤动

物的群落结构随环境因素和时间变化呈明显的时空变化。空间变化表现为：①水

平变异，土壤动物群落随植被、土壤、微地貌类型与海拔高度以及人为活动等因

素的变化，呈现出群落组成、数量、密度和多样性等的水平差异。自然植被改为

耕作土壤后，土壤动物的种类和数量明显减少，显示植被类型对土壤动物群落的

水平结构的巨大影响。王宗英等对皖南农业生态系统的调查发现，土壤的动物群

落多样性指数H：菜地〉次生林〉灌丛〉人工杉林〉旱地〉菜园〉稻田》果园。②垂直

变异，主要表现在土壤动物的表聚性特征，土壤动物的种类、个体数、密度和多

样性随着土壤深度而逐渐减少。土壤动物的时间变化主要表现为季节变异.土壤

动物的季节变化与其环境的季节性节律密切相关，在中温带和寒温带地区，土壤

动物群落种类和数量一般在7-9月达到最高，与雨量、温度的变化基本一致，而

在亚热带地区一般于秋末冬初达到最高（11月）。

土壤动物的指示作用

生活于土壤中的动物受环境的影响，反过来土壤动物的数量和群落结构的变

异能指示生态系统的变化。土壤动物多样性被认为是土壤肥力高低及生态稳定性

的有效指标。土壤中某些种类的土壤动物可以快速灵敏地反映土壤是否被污染以

及污染的程度。例如分布广、数量大、种类多的甲螭，有广泛接触有害物质的机

会,所以当土壤环境发生变化时有可能从它们种类和数量的变化反映出来。另外，

线虫常被看作生态系统变化和农业生态系统受到干扰的敏感指示生物。土壤动物

多样性的破坏将威胁到整个陆地生态系统的生物多样性及生态稳定性，因此，应

加强土壤动物多样性的研究和保护。

土壤微生物

土壤微生物包括：细菌、真菌、放线菌和藻类

特点、:在土壤中数量高，繁殖快。如一般土壤中细菌为1。7~108个/g土

真菌105~io6个/g土，放线菌106~io7个/g土，藻类104~io5个/g土。

作用：分解有机质、合成腐殖质，在土壤总的代谢活性中起重要的作用。

土壤微生物是指生活在土中借用光学显微镜才能看到的微小生物。包括细胞

核构造不完善的原核生物，如细菌、蓝细菌、放线菌，和具完善细胞核结构的真

核生物，如真菌、藻类、地衣等。土壤微生物参与土壤物质转化过程，在土壤形

成和发育、土壤肥力演变、养分有效化和有毒物质降解等方面起着重要作用。

由于植物残体是土壤微生物主要营养和能量的来源，因而肥沃土壤和有机质

丰富的森林土壤微生物数量常较多，缺乏有机质的土壤微生物数量较少.表3-2

是我国几种土壤的微生物数量

表3-2我国不同土壤微生物数量（IO,个/g土）

土壤植被细菌放线菌真菌

林地3370241017

黑土

草地207050510

灰褐土林地4381694

黄绵土草地3571401

林地14463

红壤

草地10032

林地1891012

痔红壤

草地64147

土壤微生物的营养类型和呼吸类型

土壤微生物的营养类型

根据微生物对营养和能源的要求，一般可将其分成四大类型。

1、化能有机营养型

化能有机营养型又称化能异养型，这类土壤微生物需要有机化合物作为碳

源，通过氧化有机化合物来获取能量。土壤中绝大部分细菌和几乎全部真菌属于

这个类型，这类微生物是土壤中起主导作用的微生物。

2、光能有机营养型

光能

-►光能有机营养型又称光能异养型，其能源来自光，但需要有机化

合物作为供氢体以还原CO?,并合成细胞物质。如紫色非硫细菌中的深红红螺菌

（Rhodospiriliumrubrum）可利用简单有机物作为供氢体。

3、化能无机营养型

化能无机营养型又称化能自养型，这类土壤微生物以CO,作为碳源，再从氧

化无机物中获取能量。这类微生物虽在土壤中种类不多，但它们在土壤物质转化

中起了重要作用。属于这一类的土壤微生物主要有：亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫

氧化细菌、铁细菌和氢细菌等。

4、光能无机营养型

光能无机营养型又称光能自养型，这类土壤微生物利用光能进行光合作用，

以无机物作为供氢体以还原C02,从而合成细胞物质。藻类和光合细菌中绿硫细

菌、紫硫细菌都属于光能自养型。

土壤微生物呼吸类型

土壤微生物按呼吸类型可分为三类。

1、好气性微生物

这类微生物在有氧环境中生长，以氧分子为呼吸基质氧化时的最终电子受

体。由于来自空气中的氧能不断供应，所以能使基质彻底氧化，释放出全部能量。

土壤中大多数细菌，如芽花杆菌、假单胞菌、根瘤菌、硝酸化细菌和硫化细菌等

都属于这一类。另外土壤放线菌、藻类等也属于好气性微生物。

好气性微生物在通气良好的土壤中生长，转化土壤中有机物，获得能量、构

建细胞物质，行使其生理功能。土壤中好气性化能自养型细菌，以还原态无机化

合物为呼吸基质，依赖它特殊的氧化酶系统，活化分子态氧去氧化相应的无机物

质来获取能量。土壤中亚硝酸细菌（以NH；为呼吸基质氧化成N（V）、硝酸细菌（以

NOJ为基质氧化成N（V）、硫化杆菌（以S为基质氧化成SOJ）等均属于这一类。

2,嫌气性微生物

这类微生物在嫌气条件下进行无氧呼吸，以无机氧化物（N（V、S0/、C02）

作为最终电子受体，通过脱氧酶将氢传递给其它的有机或无机化合物，并使之还

原。土壤中的嫌气固氮菌就属于这一类.嫌气性固氮细菌的代表巴氏梭菌

(ClostridiumPasteurianum)能在酸性森林土壤中生活，并进行固定氮素的作

用。另外，产甲烷细菌和脱硫弧菌等也属于嫌气性微生物。

3、兼嫌气性微生物

这是一类在有氧和无氧环境中均能进行呼吸的土壤微生物。土壤中的反硝化

假单胞菌和某些硝酸还原细菌、硫酸还原细菌等都属于兼性微生物。在有氧环境

中，它们与其它好气性细菌一样进行有氧呼吸。而在缺氧环境中，它们能将呼吸

基质彻底氧化，以硝酸或碳酸中的氧作为受氢体，使硝酸还原为亚硝酸或分子氮，

使硫酸还原为硫或硫化氢。

二、土壤细菌

土壤细菌的一般特点

土壤细菌是一类单细胞、无完整细胞核的生物。它占土壤微生物总数的

70%—90%,每克土中100万个以上细菌。细菌菌体通常很小，直径为0.2—0.5微

米，长度约几微米，因而土壤细菌生物量并不高。细菌的基本形态有三种：球状、

杆状和螺旋状；相应的细菌种类有球菌、杆菌和螺旋菌。

土壤细菌常见属有：节杆菌属(Arthrobacter)、芽抱杆菌属(Bacillus)、

假单胞菌属(Psendomonas)、土壤杆菌属(Agrobacteriwn)、产碱杆菌属

(Alcaligenes｝和黄杆菌属(Flavobacteriwn)。

土壤细菌的主要生理群

土壤存在中各种细菌生理群，其中主要的有纤维分解细菌，固氮细菌、氨化

细菌、硝化细菌和反硝化细菌等。它们在土壤元素循环中起着主要作用。

纤维分解细菌

土壤中能分解纤维的细菌主要是好气纤维分解细菌和嫌气纤维分解细菌。

好气纤维分解细菌主要有生抱噬纤维菌属(Sporocytophaga)、噬纤维菌属

(Cytophaga)、多囊菌属(Polyangium)和镰状纤维菌属(Cellfalcicula)等。

这类纤维分解菌活动最适温度为22—30C,通气不良和太高、太低温度对这类细

菌的活性均有较大影响。

嫌气纤维分解细菌主要是好热性嫌气纤维分解芽抱细菌，包括热纤梭菌(67.

thermocellum)、溶解梭菌(Cl.dissolvens)及高温溶解梭菌(CL

thermocellulolyticus)等。好热性纤维分解菌活动适宜温度达60―65c,最高

活动温度可达80C。

土壤纤维分解细菌活动强度受土壤养分、水分、温度、酸度和通气等因素的

影响。通常纤维分解细菌适宜中性至微碱性环境，所以在酸性土壤中纤维素分解

菌活性明显减弱。纤维分解细菌的活动也受到分解物料C/N比率的影响，一般情

况下，细菌细胞增长所需的C/N比率为4/1-5/1,同时，在呼吸过程中还要消耗

几倍的碳，因而，当分解物料C/N比率在20/1-25/1时，纤维分解细菌能很好地

进行分解活动。由于一般植物性材料(如蒿杆、树叶、杂草等)C/N比率常大于

25/1,因而，在利用这些材料作堆肥、基肥时，为了加速分解可适当补充一些氮

素化肥或人粪尿等。

固氮细菌

土壤中固氮微生物种类很多，它们每年可从大气中固定氮素达一亿吨(表

3-3)„其中固氮细菌在固氮微生物中占有优势地位，大约有三分之二的分子态氮

是由固氮细菌固定的。固氮细菌可分为自生固氮细菌和共生固氮细菌二类。

表3-3各种固氮微生物固氮量统计

全年总固氮量(X单位面积固氮量

固氮微生物种类

104t)(kg.hm-2)

共生固氮细菌550090-240

自生固氮细菌100~20030-75

非豆科共生微生

250045150

物

固氮藻类100038-75

自生固氮细菌

自生固氮细菌是指独自生活时能将分子态氮还原成氨，并营养自给的细菌类

群。目前已发现和确证具有自生固氮作用的细菌近70属。

固氮细菌中属好气性的主要有固氮菌属(Azotobacter)、氮单胞菌属

(Azomonas)、拜叶林克菌属(Beijer-inckia)和德克斯菌属(Derxia)。嫌^气

性的主要是丁酸发酵型的梭状芽抱杆菌，最重要的是巴斯德梭菌。兼性的主要是

肠杆菌科中的一些属种和芽抱杆菌属中的少数种。

自生固氮细菌属中温性细菌，最适活动温度为28—30匕适宜中性反应土壤,

但好气性固氮细菌与嫌气性固氮细菌对土壤反应的适应性不同。前者当土壤pH

降至6.0,固氮活性就会明显影响，而后者在pH5.0-8.5范围均有较高活性，