生物是土壤发生、发展中最活跃的成土因素,由于它的创新作用，才使母质产生肥力而转变成为土壤。生物因素包括植物、动物和微生物。植物是有机质的生产者，通过有机合成过程把太阳辐射能转变为有机质中的化学潜能，同时把母质中分散存在的矿质养分集中于有机质中，纳入物质生物循环的轨道。据估计，陆地植物每年合成的有机质达5.29×1010吨,其所贮存的能量为8.29×1020焦耳。土壤微生物是有机质的分解者，它在分解有机质的过程中，不断矿化释放其中的养分以供植物合成有机质再度利用，同时，还合成腐殖质，并将大气中的分子氮转化为化合氮而积累于土壤中，不断扩大植物性生产的规模。土壤动物是有机质的消耗者，其主要作用在于对土壤物质的机械混合和促进有机质的转化。由此可见，正是由于生物群体的作用，才能把太阳辐射能引进成土过程，才能把分散于岩石圈、水圈和大气圈的营养元素向岩石风化壳（母质）的表层聚积，形成以肥力为本质特征的土壤，并推动土壤的发展演化。在一定意义上讲，土壤的形成过程就是在一定条件下，生物不断改造母质而产生肥力的过程，没有生物的参与和作用，就没有成土过程。生物因素作用的独立性即在于此。但生物因素又具有从属性的一面，因不同气候、地形等条件而改变，而不像其它成上因素那样具有一定的性。
植物吸收无机养分而合成有机质，用以建造自身机体。当其死亡后，有机质被微生物分解，其中的养分又矿化为无机形态,为下一代植物再度吸收利用。这是以植物养分为中心, 经历时间短而空间范围小的循环过程，也是通过有机质包括腐殖质的合成和分解而实现的循环过程，称为物质或植物养分的生物小循环。生物小循环的意义在于：①使母质中有限数量的矿质养分循环地发挥无限的营养作用,并将大气中的分子氮纳入循环轨道，弥补母岩无氮或少氮的缺陷,从而完善植物的营养结构。②使母质中可溶性无机养分转为有机形态而免于大量淋失。因此,在强风化淋溶的湿热地区如红壤、砖红壤地区，一旦植被遭受破坏，生物循环随之减弱甚至停顿而导致土壤养分大量流失和肥力严重退化，③植物通过庞大的根系对养分的选择性吸收，使母质中分散存在的养分逐渐集中和聚积于土壤表层，发生养分的生物富集或表聚作用、土壤的养分状况也因此而日渐适应植物生长的需要。
(二) 植被类型对土壤有机质积累和分布的影响
土壤中有机质的积累是其合成与分解相对强弱的综合表现, 与植被类型密切相关。 在不同的
植被下土壤中有机质的积累和分布各有其特点.
1．植被类型对土壤中有机质分布的影响
植被可分为木本植被和草本植被两大类。木本植被主要由木本植物组成，包括森林和灌丛。草本植被为草原、草甸、沼泽植被等。木本植物是深根性多年生植物，主要依靠地上枯枝、落叶、花和果刁落物向土壤提供有机残体，在地表形成覆盖层，自下而上腐烂分解，部分形成腐殖质。其地下根系每年只有少部分死亡而成为土壤有机质的来源。同时，森林植被虽然根的数量大，但一般仅占其全部生物量的三分之一以下。因此，森林土壤的有机质多聚集于土表，形成有机质含量高而厚度小的表层，向下则随深度而锐减。草本植被则不同，其根系量大，一般占全部生物量的80-90％，且根系量随土壤深度而逐步减少，同时，草本植物的全部或绝大部分有机体每年都要死亡更新，只有多年生草本植物才在土壤中保留少量的地下茎和潜匿芽越冬繁殖。因此，草本植被的土壤有机质，同时来源于植物的地上和地下部分，而以后者为主。其土壤有机质的分布特点是，富含有机质的表土层较厚，向下有机质含量随深度而逐渐减少。
2．植被类型对土壤中有机质积累的影响
土壤中有机质的积累以植物有机质的合成（生物量）为基础。各种植被类型的有机质合成强度不同，相应的土壤微生物和动物区系对有机质的分解、转化强度也不同。但由于环境水热条件等的差异，二者往往并不同步变化，从而造成土壤有机质积累的复杂变化。一般来说，本本植被中森林的生物量高于灌丛，森林中阔叶林的生物量又高于针叶林，然而各类植被的生物量又与所处的气候条件有关。由于森林气候一般为湿润型，故森林类型的生物量主要取决于气候的温度条件。例如热带森林的凋落物量可达11550公斤/公顷，而温带森林只有4440公斤/公顷。同时，温度密切地制约着土壤微生物对有机残体的分解强度。一般地说，植物有机质的合成强度和有机残体的分解强度均随温度的升高而增强，随温度的降低而减弱，但合成与分解的变化同向而不同步。因此，在我国有机质生成量最大的热带森林，林下砖红壤的有机质含量不是最高的。而有机质合成量小得多的温带森林，其林下暗棕壤的有机质含量反而最高。在草本植被中，草甸和草原的土壤有机质积累的差异也是很大的，主要与其有机质的生成量有关。草旬植被由中生性草本组成，生长在较湿润的气候环境或受地下水浸润的土壤上，有机质的合成量较大；而草原植被是由旱生性草本组成，生长在较干旱的气候环境中，有机质的合成量远不及草甸植被。同时，草甸型土壤中有机质的分解作用，由于某些季节土壤过湿，造成通气不良等原因，往往较草原型土壤的机质分解作用力弱。因此，在我国同处于温带的草甸植被下的黑土有机质含量可高达72。4克/千克,而草原植被下的粟钙土只有35.7克/千克。
（三）植被类型对土壤养分循环和风化淋溶的影响
不同植被吸收和归还土壤养分的情况不同。由表x．1．3可见，森林植被中阔叶林与针叶林的灰分含量和组成，虽然其树干和根系之间的差异不大，但作为主要凋落物的叶片之间的差异却甚大。阔叶的灰分含量高于针叶。阔叶的灰分组成以钙、钾盐基为主，CaO、 K2O 、 MgO合计占48-77％，次为SiO2，占20％，P205占15-20％；针叶的灰分组成以SiO2占优势，高达30-40％，而CaO、K2O 、
MgO合计仅占25～35％，P205也较少。这样，阔叶林下土壤的养分生物循环、生物自肥作用和生物复盐基作用都较针叶林下的土壤为强。因此，在母质、气候等相近的条件下，阔叶林土壤较针叶林土壤的盐基饱和度高而酸度小，有机质的C/N比低，养分丰富而肥沃。草本植被的灰分含量，从草甸向草原、荒漠过渡呈现有规律的增加。灰分的组成取决于灰分的总量，即钙、钾、磷、镁、硫（蛋白质）的含量随灰分总量的增加而减少，而氯、钠、硫（阴离子）的含量则随灰分总量的增加而增加（表x．1．4）。因此，草甸草本的灰分含量低，在土壤中积累钙、钾、磷、硫等化合物；干旱草原和盐生草本灰分含量高，在土壤中积累氯化钠和硫酸钠等盐类。草本植被大部分的灰分含量高于木本植被，灰分组成以钙、镁、钾、钠盐基成分为主，并且其有机组分中纤维素较多，单宁、树脂、木质素较本本植被少。因此，草本有机残体分解和腐殖质化，一般形成对矿物无腐蚀性的中性腐殖质，腐殖质组成大多以胡敏酸为主，且胡敏酸的活性低.
表x.1.4 草本植被（地上部分）灰分组成的一般特点
植被类型 灰粉（g/kg） 灰分含量系列
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草甸 20~40 CaO＞K2O＞SO3＞MgO＞SiO2＞R2O3 草甸草原 50~120 SiO2＞K2O≥CaO＞SO3＞P2O5＞MgO≥Al2O3＞R2O3 干草原 120~200 Ma2O≈Cl≈K2O≈CaO≈SO3＞SiO2＞P2O5＞MgO 干旱半荒漠的猪毛菜 200~300 Na2O＞Cl＞SO3＞其他元素灰分含量 半荒漠和荒漠的肉质猪毛菜 400~550 Na2O＞Cl＞SO3＞其他元素灰分含量
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发表于 2012-3-13 19:56:45
