《种植基础》认识土壤微生物和有机质（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《种植基础》认识土壤微生物和有机质-讲义 1.了解土壤微生物种类，类群及作用。 2.掌握土壤有机质概念，来源，组成，含量及存在状态。 3.掌握土壤有机质的转化与调节。 知识点一 土壤微生物 （一）、土壤微生物的代谢/营养类型 按碳源与能量来源划分（两大基础类型） 1. 自养型微生物 定义：一般指以二氧化碳作为主要或唯一的碳源，以无机氮化物作为氮源，通过细菌光合作用或化能合成作用制造有机物获得能量的微生物。 见类群：硝化细菌、硫化细菌、瘤菌等。 2. 异养型微生物 定义：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取现成的有机物转变成自身的组成物质，并获得能量的微生物。 特点：种类繁多，一般分腐生和寄生两类，通过降解有机物来养活自己。土壤中绝大多数细菌、真菌、放线菌都属于此类，是土壤中数量和种类最多的微生物类群。 按营养与能源的细分类型（四大类） 类型 别称 碳源 能源 代表类群/特点 化能有机营养型 化能异养型 有机化合物 氧化有机化合物获取能量 土壤中绝大多数细菌、几乎全部真菌，是土壤中起主导作用的微生物 化能无机营养型 化能自养 CO₂ 氧化无机化合物获取能量 硝化细菌等，种类不多，但在土壤物质转化中起重要作用 光能有机营养型 光能异养型 CO₂ 光，需有机化合物作为供氢体 土壤中少见 光能无机营养型 光能自养型 CO₂ 光，无机物作为供氢体 可进行光合作用合成细胞物质 （二）、土壤微生物的呼吸类型（按对氧气的需求划分） 1. 好气性微生物 定义：指只能在空气流通（有氧）条件下生活的微生物。 代表类群：土壤中大多数细菌（如根瘤菌）、放线菌、真菌、硝化细菌、硫化细菌等。 2. 嫌气性微生物 定义：指不喜欢或不能在空气流通的条件下生活的微生物，在无氧环境中才能正常生长。 代表类群：甲烷细菌等。 3. 兼气性微生物 定义：在有氧和无氧环境中均能进行呼吸、正常生长的土壤微生物。 代表类群：氨化细菌等。   (多项选择题)下列属于好气性微生物的有（ ） A. 根瘤菌 B. 硝化细菌 C. 甲烷细菌 D. 土壤放线菌 E. 氨化细菌 【答案】ABD 【解析】根瘤菌、硝化细菌、土壤放线菌属于好气性微生物；甲烷细菌为嫌气性微生物，氨化细菌为兼气性微生物。 1.(单项选择题)1. 土壤中数量和种类最多、起主导作用的微生物营养类型是（ ） A. 化能无机营养型 B. 化能有机营养型 C. 光能有机营养型 D. 光能无机营养型 【答案】B 【解析】化能有机营养型（化能异养型）微生物以有机化合物为碳源和能源，包括土壤中绝大多数细菌和几乎全部真菌，是土壤中数量和种类最多的主导类群。 2.(单项选择题) 下列属于自养型微生物的是（ ） A. 腐生细菌 B. 根瘤菌 C. 硝化细菌 D. 霉菌 【答案】C 【解析】硝化细菌以CO₂为碳源，通过氧化无机化合物获取能量，属于化能自养型微生物；其余选项均为异养型微生物。 3.(判断题)好气性微生物的生命活动会消耗土壤中的氧气，因此会导致土壤缺氧，不利于植物生长。（ ） 【答案】× 【解析】好气性微生物参与土壤有机质的有氧分解，释放的养分可被植物吸收，正常的好气微生物活动是土壤养分循环的重要环节，不会直接导致土壤缺氧（缺氧通常由土壤积水、板结等因素引起）。 1.(判断题)异养型微生物分为腐生和寄生两类，均通过降解有机物来获取能量和碳源。（ ） 【答案】√ 【解析】异养微生物的种类繁多，一般分腐生和寄生两类，它们通过降解有机物来养活自己。 2.(填空题)根据微生物的代谢方式，可将其分为________和________两大类型。 【答案】自养型微生物；异养型微生物 【解析】根据微生物的代谢方式，一般可将其分成自养型微生物和异养型微生物两大类。 3.(填空题) 硝化细菌、硫化细菌属于________微生物，甲烷细菌属于________微生物。 【答案】好气性；嫌气性 【解析】硝化细菌、硫化细菌属于好气性微生物；甲烷细菌属于嫌气性微生物。 土壤微生物按营养代谢可分为自养、异养两大类及四种细分营养型，是土壤物质转化与养分循环的核心参与者。 土壤微生物依氧气需求分为好气、嫌气、兼气三类，不同类型适配土壤不同通气环境并发挥各自生态功能。 知识点二 土壤有机质来源，组成，含量及存在状态 （一）、土壤有机质的定义与地位 土壤有机质是土壤肥力的物质基础，泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物，包括土壤中动、植物及微生物残体在不同分解、合成阶段的各种产物。 （二）、土壤有机质的来源与组成 1.来源 土壤有机质主要来源于动植物残体、土壤微生物以及施入土壤的有机肥料等各种有机物质。 2.组成 1）. 化合物种类：主要包括碳水化合物（糖类、淀粉、纤维素、半纤维素等）、含氮化合物（以蛋白质为主）、木质素和脂肪等物质。 2）. 元素组成：除C、H、O、N外，还含有P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Si等灰分元素。 （三）、土壤有机质的含量 含量差异极大：高的可达20%以上（如泥炭土、肥沃森林土壤），低的不足1%（如荒漠土、风沙土）。 一般耕作层土壤有机质含量通常在5%以下，河北省土壤有机质含量多在1%左右。 （四）、土壤有机质的存在状态 进入土壤的有机质在微生物作用下，以3种状态存在： 1. 新鲜的有机物：尚未被微生物分解的动、植物残体，保留原有形态特征。 2. 半分解的有机物：动、植物残体失去原有形态特征，部分分解并相互缠结，呈褐色，仍可用机械方法从土壤中分离。 3. 腐殖质：有机质经微生物分解后再合成的褐色或暗褐色大分子胶体物质，与土壤矿物质土粒紧密结合成有机—无机复合胶体，不能用机械方法分离。- 它是土壤有机质存在的主要形态，也是土壤有机质的主体，一般占土壤有机质的85%~90%。 通常所说的土壤有机质含量，就是指土壤腐殖质的含量。 (多项选择题) 下列关于腐殖质的说法正确的有（ ） A. 是土壤有机质的主体，占比85%~90% B. 能与土壤矿物质土粒紧密结合成有机—无机复合胶体 C. 可以用机械方法从土壤中分离出来 D. 是有机质经微生物分解后再合成的大分子胶体物质 E. 我们通常所说的土壤有机质含量就是指腐殖质的含量 【答案】ABDE 【解析】腐殖质不能用机械方法从土壤中分离，故C错误；其余选项均符合教材原文描述 1.(单项选择题)土壤有机质的核心地位是（ ） A. 土壤水分的主要来源 B. 土壤肥力的物质基础 C. 土壤矿物质的主要组成 D. 土壤空气的载体 【答案】B 【解析】土壤有机质是土壤肥力的物质基础。 2.(单项选择题) 河北省土壤有机质的平均含量大致为（ ） A. 5%以上 B. 1%左右 C. 10%以上 D. 0.1%以下 【答案】B 【解析】河北省土壤有机质含量在1%左右。 3.(判断题)  土壤有机质的来源仅包括动植物残体和土壤微生物。（ ） 【答案】× 【解析】土壤有机质的来源包括动植物残体、土壤微生物以及施入土壤的有机肥料等各种有机物质。 1.(判断题) 土壤有机质含量越高，土壤肥力一定越高。（ ） 【答案】√ 【解析】土壤有机质是土壤肥力的物质基础，其含量是衡量土壤肥力高低的重要指标之一，在正常范围内含量越高，肥力水平通常越高。 2.(填空题) 土壤有机质是________的物质基础。 【答案】壤肥力 【解析】土壤有机质是土壤肥力的物质基础。 3.(填空题)土壤有机质的主要来源包括________、________和施入土壤的有机肥料等。 【答案】动植物残体；土壤微生物 【解析】土壤有机质来源于动植物残体、土壤微生物以及施入土壤的有机肥料等各种有机物质。 土壤有机质是土壤肥力的物质基础，以腐殖质为主体，含量是衡量土壤肥力的重要指标。 知识点三 土壤有机质的转化 （一）、土壤有机质的转化过程 进入土壤的有机残体在微生物作用下，同时进行着两个方向相反的转化过程：矿质化过程和腐殖化过程。 1. 矿质化过程 定义：复杂的有机物质在微生物作用下，分解为简单化合物，同时释放出N、P、S等矿质盐类和能量的过程。 特点：分阶段进行，会产生中间产物；环境适宜时分解彻底、释放能量多，环境不适时易积累中间产物。 作用：为植物提供可直接吸收的矿质养分和微生物活动的能量。 2. 腐殖化过程 定义：土壤有机质在分解的同时，重新合成更为复杂的高分子有机化合物——腐殖质的过程，也是储存养分的过程。 两个阶段：1. 产生腐殖质原始材料（如多元酚、氨基酸、糖类物质）的阶段；2.由微生物将基础材料缩合为腐殖质的合成阶段。 （二）、影响有机质分解转化的因素 微生物是有机质分解转化的主要驱动力，所有影响微生物活动的因素都会影响转化过程： 1. 有机残体的碳氮比（C/N） 定义：有机物中碳素总量和氮素总量之比。 适宜值：土壤有机质的C/N为**(25~30):1时，最利于微生物活动。 影响：- C/N＜(25~30):1：有机质分解快，多余的无机氮留在土壤中供植物吸收； C/N＞(25~30):1：微生物缺氮，有机质分解慢，还会与植物争夺氮素，影响植物生长。 生产应用：C/N过高的秸秆还田时，需配合施用速效氮肥，降低碳氮比，防止“争氮”。 2. 土壤温度 微生物活性与温度呈正相关，土壤微生物活动最适宜的温度范围为25~35℃。 3. 土壤水、气状况 土壤水、气的比例直接影响有机质转化的程度和方向； 多数土壤微生物适宜的土壤含水量为田间持水量的60%~80%； 改善土壤通气性（如挖沟排水、加强耕作）可促进好气微生物活动，加速有机质矿化；减少耕作、改善排水则利于腐殖质积累。 4. 土壤酸碱度 大多数细菌适宜活动的pH值范围为6.5~7.5，放线菌略偏碱性； 真菌最适宜酸性环境（pH值3~6）。 （三）、土壤有机质的调节措施 1. 增施有机肥 核心作用：培肥土壤、提高土壤肥力的关键措施； 常见方式：施用堆肥、厩肥、粪肥，种植绿肥，秸秆还田等。 2. 调节土壤的C/N 主要方法：向土壤施入氮肥，降低有机残体的碳氮比，调节有机质分解速率。 3. 合理耕作 作用：通过耕作、排灌等措施调节土壤水、气、热状况，控制有机质的转化方向（矿质化或腐殖化）。 (多项选择题)下列属于影响土壤有机质分解转化的因素有（ ） A. 有机残体的碳氮比 B. 土壤温度 C. 土壤水、气状况 D. 土壤酸碱度 E. 土壤质地 【答案】ABCD 【解析】影响有机质分解转化的因素包括有机残体的碳氮比、土壤温度、土壤水、气状况、土壤酸碱度，教材未提及土壤质地是直接影响因素，故E不选。 1.(单项选择题)土壤有机质转化中，将复杂有机物分解为简单化合物并释放矿质养分的过程是（ ） A. 腐殖化过程 B. 矿质化过程 C. 氧化过程 D. 还原过程 【答案】B 【解析】矿质化过程是指复杂的有机物质在微生物的作用下，分解为简单的化合物，同时释放出N、P、S等矿质盐类和能量的过程。 2.(单项选择题)土壤有机质腐殖化过程的本质是（ ） A. 养分释放过程 B. 腐殖质形成与养分储存过程 C. 有机物完全矿化过程 D. 中间产物积累过程 【答案】B 【解析】腐殖化过程是土壤有机质在分解的同时，重新合成腐殖质的过程，也就是腐殖质的形成过程，是储存养分的过程。 3.(判断题)增施有机肥是培肥土壤、提高土壤肥力的关键措施。（ ） 【答案】√ 【解析】增施有机肥（如堆肥、粪肥、绿肥、秸秆还田）是培肥土壤、提高土壤肥力的关键措施。 1.(判断题) 加强土壤耕作、改善通气性，会促进有机质的矿质化过程。。（ ） 【答案】√ 【解析】挖沟排水、加强耕作可改善土壤的通气性，好气性微生物活跃，促进有机质的矿化分解。 2.(判断题)真菌最适宜在中性或弱碱性的土壤环境中活动。（ ） 【答案】× 【解析】真菌最适宜酸性（pH值3~6）条件，大多数细菌适宜pH值6.5~7.5，放线菌略偏碱性 3.(填空题) 土壤有机质的转化过程可概括为________和________两个过程。 【答案】矿质化过程；腐殖化过程 【解析】有机质转化可概括为矿质化过程和腐殖化过程两个方面。 土壤有机质有矿质化、腐殖化两大转化过程，一分解释养分、一合成储养分； 受碳氮比、温湿度、水气、酸碱度影响，生产上可通过增施有机肥、调碳氮比、合理耕作来调节土壤有机质 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $