備課素材：土壤酶與次生演替 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

土壤酶與次生演替先看一道試題：荒漠土壤中的生物土壤結(jié)皮是促進(jìn)演替進(jìn)程中重要的生物基礎(chǔ)，土壤結(jié)皮依次經(jīng)過了土壤酶、土壤微生物、藻結(jié)皮、地衣結(jié)皮以及苔蘚結(jié)皮階段。下列敘述錯誤的是（

）A.荒漠土壤中的生物土壤結(jié)皮的過程屬于次生演替B.在苔蘚結(jié)皮階段，原有的藻類和地衣植物將會消亡C.若氣候適宜，這將大大縮短生物土壤結(jié)皮所需的時間D.地衣結(jié)皮階段能為苔蘚的生長創(chuàng)造適宜的土壤環(huán)境解析：荒漠土壤中的生物土壤結(jié)皮的過程屬于次生演替，A正確；群落演替的過程中，一個群落被另一個群落代替，苔蘚比地衣長得高，在與地衣爭奪陽光的競爭中處于優(yōu)勢，原有的藻類和地衣植物不會消亡，B項錯誤；若氣候適宜，群落次生演替的時間變短，C正確；地衣分泌的有機酸能加速石頭的風(fēng)化形成土壤，因此地衣結(jié)皮階段能為苔蘚的生長創(chuàng)造適宜的土壤環(huán)境，D正確。故答案為B。次題涉及了土壤酶和土壤結(jié)皮為代表的次生演替。那么，土壤酶是什么？有什么作用？土壤結(jié)皮為什么是次生演替？土壤酶學(xué)是研究土壤中生物源儲積酶的催化性質(zhì)及其與土壤環(huán)境關(guān)系的科學(xué)。土壤是有生命的，主要表現(xiàn)為土壤具有生物活性，土壤中發(fā)生的有機和無機物的形態(tài)轉(zhuǎn)化都是在土壤酶的作用下進(jìn)行的。土壤酶是存在于土壤中各種酶類的總稱，是土壤的組成成分之一。參與土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量代謝，能降解土壤外來有機物質(zhì)，在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，是評價土壤肥力高低、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣的一個重要生物指標(biāo)。土壤酶的來源：土壤酶主要來源于微生物活動、根系分泌物以及動植物殘體分解。由此可以知道，典型試題中以土壤酶作為起點的演替應(yīng)該是次生演替。土壤酶的來源土壤酶的存在狀態(tài)：進(jìn)入土壤后的酶以不同的狀態(tài)存在于土壤中，可分為自由態(tài)、吸附態(tài)和結(jié)合態(tài)。自由態(tài)的酶游離在土壤溶液中，活性大，但容易失活。吸附態(tài)的酶活性較大，不易失活。還有的酶與土壤腐殖質(zhì)的基團(tuán)結(jié)合，活性小，但穩(wěn)定。土壤酶的功能：土壤酶不僅能反映土壤生物活性的高低，而且能表征土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的快慢，在一定程度上能反映土壤肥力狀況?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理措施對土壤理化性質(zhì)、土壤生物區(qū)系和農(nóng)業(yè)植被均會產(chǎn)生明顯的作用，對土壤酶活性也將產(chǎn)生直接或間接的影響。生物土壤結(jié)皮，是沙漠重要的地表覆被類型。主要分為藻結(jié)皮、地衣結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮三類。其是由微細(xì)菌、真菌、藻類、地衣、苔蘚等隱花植物及其菌絲、分泌物等與土壤砂礫黏結(jié)形成的復(fù)合物，是干旱半干旱區(qū)重要的地表覆蓋類型。主要由藻類組成的結(jié)皮，稱為藻結(jié)皮；以地衣為優(yōu)勢種，稱為地衣結(jié)皮；以苔蘚為優(yōu)勢種，稱為苔蘚結(jié)皮；苔蘚、藻類均為優(yōu)勢的，則稱為藻蘚或蘚藻結(jié)皮。生物土壤結(jié)皮的發(fā)育均是從藻類結(jié)皮開始的，即先由藻類拓殖，形成藻結(jié)皮，而后苔蘚或地衣定植，發(fā)育到藻蘚、地衣或苔蘚結(jié)皮。生物土壤結(jié)皮的形成，減少了風(fēng)蝕，固定了流沙。藻類生物結(jié)皮生物結(jié)皮也是干旱半干旱沙漠最具有特色的生物景觀之一，生物結(jié)皮的存在對沙漠的固定、土壤表面的物理化學(xué)生物學(xué)特性、土壤抗風(fēng)蝕水蝕等方面具有重要意義。生物結(jié)皮也是沙漠植被演替的先鋒種，對促進(jìn)沙漠植被演化具有重要作用。通過逐步放大培養(yǎng)的方法，獲得荒漠生物土壤結(jié)皮優(yōu)勢藍(lán)藻的大量生物量，然后噴灑接種到流沙表面，形成藻類結(jié)皮，固定流沙。我們稱之為“人工生物結(jié)皮”治理荒漠化技術(shù)，即通過人工接種規(guī)?；囵B(yǎng)的藍(lán)藻，誘導(dǎo)形成藻類生物結(jié)皮的方法。除了維持沙漠穩(wěn)定外，生物土壤結(jié)皮其他的生態(tài)功能也不可小覷。比如，增加養(yǎng)分含量。生物土壤結(jié)皮能夠通過生物固氮作用，將空氣中的不易利用的氮素固定下來，釋放給周圍的植物和土壤。目前科學(xué)家們正努力利用這些重要的固氮組分研制荒漠生物綠肥，希望將貧瘠的沙土變得肥沃。此外，生物土壤結(jié)皮還能改變荒漠降水分配格局。生物土壤