土壤生態

土壤是地球表面生物、氣候、母質、地形、時間等因素綜合作用下所形成的、可供植物生長的一種複雜的生物地球化學物質；與形成它的岩石和沉積物相比，具有獨特的疏鬆多孔結構，化學和生物學特性；它是一個動態生態系統，為植物生長提供了機械支撐、水分、養分和空氣條件；支持大部分微生物羣體的活動，來完成生命物質的循環；維持着所有的陸地生態系統，其中通過供給糧食、纖維、水、建築材料、建設和廢物處理用地，來維持人類的生存發展；通過濾掉有毒的化學物質和病原生物體，來保護地下水的水質，並提供了廢棄物的循環場所和途徑或使其無害化。

組成土壤的基本物質主要有礦物質、有機質、水分、空氣和土壤生物等，土壤的固相主要由土壤礦物和土壤有機質組成，而在它的空隙中存在着水、液、氣及微生物等，所以土壤是一個由固相、液相和氣相組成的多孔多相分散體系。土壤之所以有許多重要的功能，就是因為它是多孔疏鬆體系。

土壤生態是陸地生態系統的最重要的構成部分，其中土壤是陸地生態系統的中心，它具有四個方面的功能：

（1）生產者功能：即維持植物生長的能力（土壤肥力），並通過食物鏈養育着幾乎所有陸生生物。

（2）分解者功能：俗話説“萬物生於土而還於土”。植物的枯枝落葉、人和動物的排泄物和殘骸最終都由土壤中的微生物分解，變成無機物之後再次通過生產者（植物）-消費者-分解者實現營養物質的不斷循環。

（3）地球水循環的重要路徑：土壤可涵養水分，調節水圈生物生長和物質循環。

（4）通過與大氣圈之間進行氣體交換（CO₂，氮氣及氮氧化物，硫化物氣體等）有利於維持大氣組成的穩定性。

土壤是由固體、液體和氣體三相物質組成的疏鬆多孔體。固相物質包括岩石風化後的產物，即土壤礦物質；土壤中植物和動物殘體的分解產物和再合成的物質；以及生活在土壤中的微生物。前者構成土壤的無機體，後兩者構成土壤的有機體。在土壤固相物質之間是形狀和大小不同的孔隙。在孔隙中，充滿了水分和空氣。

土壤礦物質是土壤固相的主體物質，構成了土壤的“骨骼”，佔土壤固相總質量的90%以上。而土壤礦質膠體是土壤礦物質中最活躍的成分，其主體是黏粒礦物。土壤黏粒礦物膠體表面在大多數情況下帶負電荷，比表面大，能與土壤固、液、氣相中的離子、質子、電子和分子相互作用，影響着上壤中的物理、化學、生物學過程與性質。分析土壤礦物及其組成對鑑定土壤類型、識別土壤形成過程具有重大的意義。

土壤有機質是土壤中各種含碳有機化合物的總稱。它與礦物質一起構成土壤的固相部分。土壤中有機質含量並不多，一般只佔固相總重量的10%以下，耕作土壤多在5%以下。但它卻是土壤的重要成分，是土壤發育過程的重要標誌，對土壤性質的影響重大。

土壤生物是土壤具有生命力的主要成分，在土壤形成和發育過程中起主導作用。同時，它也是淨化土壤有機污染物的主力軍。因此，生物羣體是評價土壤質量和健康狀況的重要指標之一。

土壤生物是棲居在土壤（還包括枯枝落葉層和枯草層）中的生物體的總稱，主要包括土壤動物、土壤微生物和高等植物根系。它們有多細胞的後生動物，單細胞的原生動物，真核細胞的真菌（酵母、黴菌）和藻類，原核細胞的細菌：放線菌和藍細菌及沒有細胞結構的分子生物（如病毒）等 ^[2]  。

土壤生態系統的淨化能力可分為過濾機制產生的截留；離子交換反應；物理吸附；化學吸附；化學反應產生的難溶性沉澱和生物作用（微生物的分解作用和植物的吸收作用）。土壤粒子對SS等的過濾作用是比較單純的淨化作用。例如SS 為20mg/L的化糞池排放水在土壤中滲透50cm，時間大約在1h後，絕大部分SS均被除去，處理水變成SS<1mg/L的無色透明水質。即使是這種比較單純的土壤淨化作用也能起到很明顯的淨化功能。當然這是從短期來看的一個結果，從長期來看過濾作用並不能解決一切問題，被土壤粒子所截住的有機性SS還會通過微生物的作用分解成二氧化碳或分解成無機氮、無機磷小分子重新溶解出來。另外在SS截取量太多時還可能產生堵塞並使得污水滲透變得困難。