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行业动态 |2023世界土壤日:生命之源——土壤也会呼吸吗?

2023世界土壤日:生命之源——土壤也会呼吸吗?

发布日期: 2023-12-05 访问量:88 字号 A- A A+

土壤生物要生存,就需要进行自身的新陈代谢。它们通过地表吸收氧气,释放二氧化碳,这就是通常所说的土壤呼吸。土壤呼吸是土壤生物活跃程度的表征,是土壤健康的重要指示

今年12月5日是第十个“世界土壤日”。土壤本身是复杂的生态系统,可为土壤生物提供多样的生存环境。你知道吗?我们平时不怎么留心观察的土壤是会呼吸的,它会吸收氧气,释放二氧化碳。


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挖开土壤,会发现里面有大量植物根系,以及蚯蚓、蚂蚁等动物。除了能看到的,还有一些肉眼看不到的,比如数量众多的真菌、细菌等微生物。这些生活在土壤中的生物被称为土壤生物。多样的土壤生物不是杂乱无章的,而是通过“吃”与“被吃”的关系联系在一起,构建成一张食物网。

土壤生物要生存,就需要进行自身的新陈代谢。它们通过地表吸收氧气,释放二氧化碳,这就是通常所说的土壤呼吸。严格意义上讲,土壤呼吸是指未被扰动土壤中产生二氧化碳的所有代谢作用。土壤呼吸的生物学过程包括植物根系的呼吸、土壤微生物的呼吸和土壤动物的呼吸。

土壤呼吸是土壤生物活跃程度的表征,是土壤健康的重要指示。土壤呼吸通常与地上植物的生长状况有关,也存在季节的变化。如果通气不畅,例如淹水,就会影响到土壤呼吸。受污染的土壤中,生物活动受到抑制甚至危害,土壤呼吸也会降低。

和人一样,土壤生物也需要食物来维持自身的生命活动。它们的食物一方面来自植物死亡后的凋落物,另一方面来自其他土壤生物的排泄物或死亡后的残体。土壤生物“吃”与“被吃”的过程一方面构成食物网,令各种生物的种类、数量和所占比例保持在相对稳定的状态,维持了土壤中的生物多样性,另一方面把生物代谢的残余物,如植物的凋落物、土壤动物的排泄物、微生物死亡后的残体等分解,释放出养分,供植物生长所需。因此土壤生物是土壤肥力的重要保障,土壤呼吸也是土壤肥力的重要指标。

土壤呼吸不仅随土壤的生物和非生物因素发生变化,也与植物的光合作用、生长状况密切相关。受这些因素影响,土壤呼吸始终处于高度的动态变化过程中,表现出明显的日变化、季节变化和年际变化。所以,对土壤呼吸的准确测定需要长期、高频率的动态监测。

当下,各行各业都在为实现碳达峰、碳中和而努力。土壤呼吸的微小变化,可能就会导致大气中二氧化碳浓度和土壤中碳库的重大变化。因此,要准确评估区域及全球的碳循环,必须对各类生态系统土壤呼吸过程和机理准确理解,才能做到精准认识现状,科学预测未来。

(作者为兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室主任、北京大学教授,本报记者付文采访整理)

《 人民日报 》( 2023年12月05日   15 版)


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