特性，土壤中的一部分水分是无法被植物利用的。由于重力的作用，一部分水分一到达土壤处就会立刻流走。另一部分水分则储存在土壤内直径通常不到50um的空隙中。这些水分是可以被植物利用的。当这些水分由于蒸发，散失枯竭或被根吸收尽之后，若不向土壤中补充水分，植物就会枯萎并最终死去。耕作在自然群落中，营养物质不断循环而供有机体利用。当这些群落被人工栽培的作物所取代后，这种情况将发生根本性的改变：土壤更易被侵蚀，养分的流失速度也将加快。由于这一原因，栽种的农作物以及园艺植物，通常需要额外提供矿物质养分。解决这一问题的途径之一是轮作（croprotation）。例如，一个农民可能今年在这块土地上种玉米，而第二年则改种大豆。两种植物都会从土壤中获取养分，但是两种植物所需的营养物质却有所区别，因此在这两年中，土壤不会丧失同样的营养物质。大豆根部的根瘤内的固氮菌释放出的含氮化合物，甚至还能提高王壤的含氮量。有些时候，农民会让一块地休耕一一这意味着在1-2年的时间内，他们将不在这块地上栽种任何农作物。这样，就可以利用一些自然过程，来恢复土壤所储存的养分。还有另外一些保持王壤肥力的耕作方法，如将留在地里的农作物埋进土壤中。你可以用相同的方法，将剪下的草或枯叶留在草坪或花园中，而土壤中的分解者就会完成剩下的工作一一将这些植物残渣变成腐殖质。施肥也是一种补充耕地中损失的养分的手段。最需要人工添加的肥料有：氮（N）、磷（P）和钾（K）。这几种元素都是植物所大量需要的（参见表39.1)，同时也是王壤最易缺乏的元素。大量的化学和有机肥料施到了土壤中，在有些情况下，它们成为严重的污染源（参见第30章）。早在有化学肥料之前，有机肥料就已被大量使用了。粪便以及动物的户体等物质用作庄的传统肥料。为了提高土壤的肥力，植物常常也被埋进土壤里。目前尚没有任何证据表明，有机肥料能提供无机肥料所无法提供的任何营养物质。但是，有机肥料增加了土壤中的腐殖质含量，而腐殖质通常会加强土壤的持水和保肥能力。由于这一原因，在有些情况下，在一年的各个时间段内，可以用有机肥料来补充植物所需的营养物质
特性，土壤中的一部分水分是无法被植物利用的。由于重力的作用，一部分水分 一到达土壤处就会立刻流走。另一部分水分则储存在土壤内直径通常不到 50µm 的空隙中。这些水分是可以被植物利用的。当这些水分由于蒸发，散失枯竭或被 根吸收尽之后，若不向土壤中补充水分，植物就会枯萎并最终死去。 耕作 在自然群落中，营养物质不断循环而供有机体利用。当这些群落被人工栽 培的作物所取代后，这种情况将发生根本性的改变：土壤更易被侵蚀，养分的流 失速度也将加快。由于这一原因，栽种的农作物以及园艺植物，通常需要额外提 供矿物质养分。 解决这一问题的途径之一是轮作（crop rotation）。例如，一个农民可能今 年在这块土地上种玉米，而第二年则改种大豆。两种植物都会从土壤中获取养分， 但是两种植物所需的营养物质却有所区别，因此在这两年中，土壤不会丧失同样 的营养物质。大豆根部的根瘤内的固氮菌释放出的含氮化合物，甚至还能提高土 壤的含氮量。有些时候，农民会让一块地休耕——这意味着在 1-2 年的时间内， 他们将不在这块地上栽种任何农作物。这样，就可以利用一些自然过程，来恢复 土壤所储存的养分。 还有另外一些保持土壤肥力的耕作方法，如将留在地里的农作物埋进土壤 中。你可以用相同的方法，将剪下的草或枯叶留在草坪或花园中，而土壤中的分 解者就会完成剩下的工作——将这些植物残渣变成腐殖质。 施肥也是一种补充耕地中损失的养分的手段。最需要人工添加的肥料有： 氮（N）、磷（P）和钾（K）。这几种元素都是植物所大量需要的（参见表 39.1）， 同时也是土壤最易缺乏的元素。大量的化学和有机肥料施到了土壤中，在有些情 况下，它们成为严重的污染源（参见第 30 章）。早在有化学肥料之前，有机肥料 就已被大量使用了。粪便以及动物的尸体等物质用作庄稼的传统肥料。为了提高 土壤的肥力，植物常常也被埋进土壤里。目前尚没有任何证据表明，有机肥料能 提供无机肥料所无法提供的任何营养物质。但是，有机肥料增加了土壤中的腐殖 质含量，而腐殖质通常会加强土壤的持水和保肥能力。由于这一原因，在有些情 况下，在一年的各个时间段内，可以用有机肥料来补充植物所需的营养物质
土壤中含有有机物质以及各种矿物质和养分。为了保持土壤的肥力，一些耕作方法如轮耕、填埋农作物以及施肥常常不可或缺。39.2有些植物有其独特的获取养分的方法营养性适应食虫植物（CarnivorousPlants）一些植物能够像动物一样，从其它的有机体直接获取氮。这些食虫植物通常生长在酸性土壤中，如缺乏有机氮的沼泽。这些植物直接捕获并消化小动物，从中获取足够的氮，这样它们就能在这些看似不利植物生长的环境中生存下去。食虫植物的变态叶可以捕捉昆虫以及其它一些小动物（图39.5）。植物利用体内各种腺体分泌的消化酶，将它们的猎物消化掉。生长在南北卡罗莱纳州沿海沼泽中的捕蝇草（Dionaeamuscipula），其叶子的每一面上都图39.5一株食虫植物这是一株生长在亚洲热长有三根敏感的毛。这些毛一被触带地区的猪笼草（Nepenthes）。昆虫进入“壶”中被捕获并消化掉。多种无脊椎动物和原生生物动，就会刺激分成两半的叶子合到群落，居住在这“壶”中。一起（参见图39.1）。当捕蝇草将一个猎物包进叶中之后，叶表面就会分泌出消化酶将猎物消化掉。这些捕蝇草叶的开闭实际上是受生长机制控制的，因此，它们开闭的次数是有限的。毛膏菜（Sundew）叶子上有腺体状的毛状体，它不仅分泌粘液捕获小动物，而且还分泌消化酶。它们并不会迅速地闭合。捕蝇草和毛膏菜可能有共同的祖先。瓶子草（又名猪笼草）的叶子特化为壶状，壶内如花一样鲜艳，还有富含糖的分泌物，借此可吸引昆虫。昆虫一旦进入这些壶状的叶子就会滑到充满水和消化
图 39.5 一株食虫植物 这是一株生长在亚洲热 带地区的猪笼草（Nepenthes）。昆虫进入“壶” 中被捕获并消化掉。多种无脊椎动物和原生生物 群落，居住在这“壶”中。 土壤中含有有机物质以及各种矿物质和养分。为了保持土壤的肥力 。为了保持土壤的肥力，一些 耕作方法如轮耕、填埋农作物以及施肥常常不可或缺 、填埋农作物以及施肥常常不可或缺。 39.2 有些植物有其独特的获取养分的方法 39.2 有些植物有其独特的获取养分的方法 营养性适应 食虫植物 (Carnivorous Plants) 一些植物能够像动物一样，从 其它的有机体直接获取氮。这些食 虫植物通常生长在酸性土壤中，如 缺乏有机氮的沼泽。这些植物直接 捕获并消化小动物，从中获取足够 的氮，这样它们就能在这些看似不 利植物生长的环境中生存下去。食 虫植物的变态叶可以捕捉昆虫以 及其它一些小动物（图 39.5）。植 物利用体内各种腺体分泌的消化 酶，将它们的猎物消化掉。 生长在南北卡罗莱纳州沿海 沼 泽 中 的 捕 蝇 草 （ Dionaea muscipula），其叶子的每一面上都 长有三根敏感的毛。这些毛一被触 动，就会刺激分成两半的叶子合到 一起（参见图 39.1）。当捕蝇草将 一个猎物包进叶中之后，叶表面就会分泌出消化酶将猎物消化掉。这些捕蝇草叶 的开闭实际上是受生长机制控制的，因此，它们开闭的次数是有限的。 毛膏菜（Sundew）叶子上有腺体状的毛状体，它不仅分泌粘液捕获小动物， 而且还分泌消化酶。它们并不会迅速地闭合。捕蝇草和毛膏菜可能有共同的祖先。 瓶子草(又名猪笼草)的叶子特化为壶状，壶内如花一样鲜艳，还有富含糖的 分泌物，借此可吸引昆虫。昆虫一旦进入这些壶状的叶子就会滑到充满水和消化
酶的“壶”底，狸藻属（Utricularia）植物生活在水中。它们用弹簧样的暗门的快速运动将小动物扫进气囊状的叶中，接着就将它们消化掉。固氮菌（Nitrogen—FixingBacteria）植物需要氨（NH3）来合成氨基酸。但是，大气中的氮大多以氮气(N2)的形式存在。植物没有将氮气转化为氨所必需的生化途径（包括固氮酶在内）。但是一些细菌却有这样的能力。其中有些细菌与植物根的生长密切关联。其中的一部分最终“定居”在特别为它们构建的植物组织内，这样的组织称为根瘤（nodules）（图39.6）。豆科植物以及其它的一些植物能够形成根瘤，同时细菌与其宿主间存在着一种特异的识别。细人菌的寄生会消耗植物体的能量，但是在王壤中非常缺乏氮的情况下，这样是很图39.6固氮根瘤根瘤菌（Rhizobium）（图中的黄色结构）所侵染的紫花首的根毛值得的。豆科植物进化出了一种节约能的照片。通过一系列化学信号的交换，植量的机制，那就是在氮浓度较高时，根物细胞分裂产生一个根瘤，供细菌分化并产生氨。毛将不会对细菌发出的信号产生反应。菌根（Mycorrhizae）植物与固氮菌的共生关系非常少见，但是与菌根真菌(mycorrhizalfungi)的共生关系却存在于大约90%的维管植物中。我们已在第36章中详细描述过这些真菌。认识这些有机体在增加植物吸收磷方面所发挥的重大作用，对于理解植物的营养非常重要。同时，一些微量元素的吸收也得到了提高。从功能上讲，菌根实际上扩大了植物吸收养分的表面积。食虫植物直接通过捕获和消化昆虫以及其它一些有机体来获取养分，尤其是氮。植物也可以通过与根系生长密切相关的细菌获得氮。真菌帮助植物从土
图 39.6 固氮根瘤 根瘤菌（Rhizobium）（图 中的黄色结构）所侵染的紫花苜蓿的根毛 的照片。通过一系列化学信号的交换，植 物细胞分裂产生一个根瘤，供细菌分化并 产生氨。 酶的“壶”底， 狸藻属（Utricularia）植物生活在水中。它们用弹簧样的暗门的快速运动将 小动物扫进气囊状的叶中，接着就将它们消化掉。 固氮菌 （Nitrogen——Fixing Bacteria） 植物需要氨（NH3）来合成氨基酸。 但是，大气中的氮大多以氮气(N2)的形 式存在。植物没有将氮气转化为氨所必 需的生化途径（包括固氮酶在内）。但是 一些细菌却有这样的能力。其中有些细 菌与植物根的生长密切关联。其中的一 部分最终“定居”在特别为它们构建的 植物组织内，这样的组织称为根瘤 （nodules）（图 39.6）。豆科植物以及其 它的一些植物能够形成根瘤，同时细菌 与其宿主间存在着一种特异的识别。细 菌的寄生会消耗植物体的能量，但是在 土壤中非常缺乏氮的情况下，这样是很 值得的。豆科植物进化出了一种节约能 量的机制，那就是在氮浓度较高时，根 毛将不会对细菌发出的信号产生反应。 菌根（Mycorrhizae） 植物与固氮菌的共生关系非常少见，但是与菌根真菌(mycorrhizal fungi)的共 生关系却存在于大约 90%的维管植物中。我们已在第 36 章中详细描述过这些真 菌。认识这些有机体在增加植物吸收磷方面所发挥的重大作用，对于理解植物的 营养非常重要。同时，一些微量元素的吸收也得到了提高。从功能上讲，菌根实 际上扩大了植物吸收养分的表面积。 食虫植物直接通过捕获和消化昆虫以及其它一些有机体来获取养分，尤其 是氮。植物也可以通过与根系生长密切相关的细菌获得氮 。植物也可以通过与根系生长密切相关的细菌获得氮。真菌帮助植物从土 。真菌帮助植物从土