Khoa học đất - Sinh học đất

1Sinh học đất • Chu kỳ sinh học là chu kỳ năng lượng với nhiều nguyên tố hóa học khác nhau và hợp chất của nó thông qua hệ sinh quyển • Gồm: carbon, nitrogen, phosphorus, nước... cần thiết đối với môi trường sống Quang hợp Hô hấp Hệ sinh thái Chuỗi thức ăn Sinh vật có thể ăn sinh vật bậc thấp hơn trong chuỗi • Còn được gọi là các cấp độ dinh dưỡng • Phản ánh dòng chảy năng lượng và dinh dưỡng thông qua sinh vật sống ở các cấp độ dinh dưỡng • Hệ số chuyển năng lượng của các cấp dinh dưỡng 5% - 20%. Sinh vật theo chuổi thức ăn • Tự dưỡng: sinh vật mà tự nó sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp các hợp chất hữu cơ như: carbohydrate, protein, lipid và nucleic acid từ các chất vô cơ đơn giản như: carbon dioxide, nước, các hợp chất chưa nitrogen – Sinh vật tự dưỡng là những nhà máy sản xuất chủ yếu cúng là mắc xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn. Nếu không có sự quang tổng hợp thì không có sự hiện diện của sự sống · Dị dưỡng: sinh vật dùng thức ăn là các sinh vật khác để nhận năng lượng + = 2Chu kỳ Carbon tất cả các chất hữu cơ khi bị oxy hóa (cháy) đều sinh ra CO2 và H2O C 6 H 12 O 6 Quang hợp Hô hấp Hô hấp Xác thực vật Xác động vật Chất thải động vật Xác bã động thực vật C bị khử C bị oxy hóa Sự phân hủy của động vật Quang hợp Bậc trong chuỗi thức ăn Cây - bậc 1 Năng lượng Mặt trời Thỏ - bậc 2 Cỏ - bậc 1 Chuột - bậc 3 Động vật chỉ ăn cỏ - bậc 2 Rắn - bậc 4 Diều hâu - bậc 5 3Chuỗi thức ăn trong đất Thực vật Chất hữu cơ Nấm Vi khuẩn Động vật nguyên sinh Giun đất Giun đất Giun đất Côn trùng Côn trùng Chim Thú Mức dinh dưỡng Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3 Bậc 4 Bậc 5 và > hơn Các sinh vật trong đất 1. Vi khuẩn 2. Xạ khuẩn 3. Nấm 4. Tảo 5. Động vật Vi khuẩn - Bacteria - Là sinh vật có cấu trúc tế bào đơn - Sinh sản bằng cách nhân đôi - Mỗi gam đất chứa hàng triệu đến hàng tỷ tế bào Phân loại theo dinh dưỡng: - Nhóm dị dưỡng (Heterotropic) - Nhóm tự dưỡng (Autotropic) 4Nhóm dị dưỡng Nhận carbon và năng lượng từ chất hữu cơ khác được hình thành trước đó Nhóm tự dưỡng Nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời hoặc oxy hóa hợp chất vô cơ và đồng hóa CO2 làm nguồn carbon Vi khuẩn cố định đạm trong đất Rhizobium II. Xạ khuẩn Sinh vật đa bào (gồm nhiều tế bào liên kết – Unicellular) Sinh vật trung gian giữa vi khuẩn và nấm Sinh vật dị dưỡng III. Nấm Là sinh vật dị dưỡng Hoạt động chủ yếu vủa nấm là phân hủy chất hữu cơ. Nấm còn có vai trò là chất kết dính để hình thành nên cấu trúc đất 5IV. Tảo Sinh vật thuộc nhóm quang tự dưỡng Hiện diện ở rất nhiều nơi trên bề mặt đất Có chất chlorophyll trong tế bào Tảo lam có vai trò rất quan trọng trong đất ngập nước: – Cố định đạm cho ruộng lúa – Cung cấp oxy cho nước Động vật Gồm: trùn đất, côn trùng, động vật lớn Nhóm sinh vật quang tổng hợp Mức dinh dưỡng bậc 1 gồm: • Thực vật • Tảo • Vi khuẩn Chức năng: – Nhận năng lượng ánh sáng mặt trời để cố định CO2 – Cung cấp chất hữu cơ cho đất (sinh khối) 6Nhóm sinh vật tiêu thụ Mức dinh dưỡng bậc 2 gồm: • Vi khuẩn • Nấm • Động vật nguyên sinh Chức năng: – Phân hủy xác bả động thực vật – Giữ chất dinh dưỡng trong Sinh khối của chúng – Sinh ra chất hữu cơ mới – Tạo toàn lạp trong đất Toàn lạp là các chất kết dính các hạt đất lại Nhóm sinh vật tiêu thụ Nhóm vi sinh vật cộng sinh Mức dinh dưỡng bậc 2 gồm: • Vi khuẩn • Nấm Chức năng: – Làm tăng sự phát triển của cây trồng – Cố định đạm 7Nhóm ký sinh trùng Mức dinh dưỡng bậc 2 gồm: • Vi khuẩn • Nấm • Giun đất • Côn trùng Chức năng: – Gây bệnh – Ăn rễ cây – Ký chủ là trùng hay côn trùng Sinh vật phục vụ Mức dinh dưỡng bậc 3 gồm: • Giun đất • Côn trùng Chức năng: – Phân hủy xác bả động thực vật – Tăng sự phát triển của cấu trúc – Môi trường cho vi khuẩn ký sinh Đo lường cho sinh học đất • Đếm trực tiếp • Mức độ hoạt động – Hô hấp – Tốc độ khử – Tốc độ phân hủy • Thành phần tế bào – Sinh khối C, N, hay P – Xác định DNA/RNA