土壤(rang)(rang)生物要生存，就需要進行自身的新陳代謝(xie)。它們通(tong)過地(di)表吸收氧氣，釋放(fang)二氧化碳，這就是(shi)通(tong)常所說的土壤(rang)(rang)呼(hu)吸。土壤(rang)(rang)呼(hu)吸是(shi)土壤(rang)(rang)生物活(huo)躍程度的表征(zheng)，是(shi)土壤(rang)(rang)健康的重要指示

今年12月5日是(shi)第十個“世界土(tu)壤(rang)日”。土(tu)壤(rang)本身(shen)是(shi)復(fu)雜的生態系統，可為土(tu)壤(rang)生物提供多樣的生存環境。你知道嗎？我們平時不怎么留(liu)心觀察的土(tu)壤(rang)是(shi)會呼(hu)吸的，它會吸收氧(yang)氣(qi)，釋(shi)放二氧(yang)化碳。

挖開(kai)土(tu)壤，會發現里面有大量植物(wu)根(gen)系，以(yi)及蚯(qiu)蚓、螞蟻等動物(wu)。除了能看到(dao)的(de)(de)，還有一些(xie)肉眼看不(bu)到(dao)的(de)(de)，比如數(shu)量眾多的(de)(de)真菌、細菌等微(wei)生(sheng)物(wu)。這些(xie)生(sheng)活在土(tu)壤中的(de)(de)生(sheng)物(wu)被(bei)稱(cheng)為土(tu)壤生(sheng)物(wu)。多樣的(de)(de)土(tu)壤生(sheng)物(wu)不(bu)是雜(za)亂無章的(de)(de)，而是通過“吃(chi)(chi)”與“被(bei)吃(chi)(chi)”的(de)(de)關(guan)系聯系在一起(qi)，構(gou)建成一張食物(wu)網。

土(tu)(tu)壤(rang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)要生(sheng)存，就需要進(jin)行自(zi)身的新陳代謝(xie)。它們通過地表吸(xi)收氧氣，釋(shi)放二(er)氧化碳(tan)，這就是(shi)通常(chang)所(suo)(suo)說的土(tu)(tu)壤(rang)呼(hu)(hu)吸(xi)。嚴(yan)格意(yi)義上講，土(tu)(tu)壤(rang)呼(hu)(hu)吸(xi)是(shi)指未(wei)被擾(rao)動(dong)土(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)產生(sheng)二(er)氧化碳(tan)的所(suo)(suo)有代謝(xie)作用。土(tu)(tu)壤(rang)呼(hu)(hu)吸(xi)的生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學過程包括植物(wu)(wu)(wu)根系的呼(hu)(hu)吸(xi)、土(tu)(tu)壤(rang)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的呼(hu)(hu)吸(xi)和(he)土(tu)(tu)壤(rang)動(dong)物(wu)(wu)(wu)的呼(hu)(hu)吸(xi)。

土壤(rang)呼吸是(shi)土壤(rang)生(sheng)物(wu)活躍程度的(de)表(biao)征(zheng)，是(shi)土壤(rang)健康的(de)重要指示。土壤(rang)呼吸通常與地上植物(wu)的(de)生(sheng)長狀況(kuang)有關，也(ye)存在季節的(de)變化。如果通氣(qi)不暢，例如淹水，就會影響到(dao)土壤(rang)呼吸。受(shou)污染的(de)土壤(rang)中，生(sheng)物(wu)活動受(shou)到(dao)抑制甚(shen)至危害，土壤(rang)呼吸也(ye)會降(jiang)低。

和人一樣，土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)也需(xu)要(yao)食物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)來(lai)維(wei)持(chi)(chi)自身的(de)(de)(de)(de)生(sheng)命(ming)活動(dong)。它(ta)們的(de)(de)(de)(de)食物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)一方(fang)面(mian)來(lai)自植物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)死(si)(si)亡后(hou)的(de)(de)(de)(de)凋落(luo)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，另(ling)一方(fang)面(mian)來(lai)自其他(ta)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)排泄物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)或死(si)(si)亡后(hou)的(de)(de)(de)(de)殘(can)體(ti)。土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)“吃”與(yu)“被吃”的(de)(de)(de)(de)過程一方(fang)面(mian)構成食物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)網，令各(ge)種(zhong)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)種(zhong)類(lei)、數量和所占比例保持(chi)(chi)在相對穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)狀態，維(wei)持(chi)(chi)了土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)中的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)多樣性，另(ling)一方(fang)面(mian)把生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)代謝的(de)(de)(de)(de)殘(can)余物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，如植物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)凋落(luo)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)動(dong)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)排泄物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)死(si)(si)亡后(hou)的(de)(de)(de)(de)殘(can)體(ti)等分解，釋放出養分，供植物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)長(chang)所需(xu)。因此土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)是土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)肥力的(de)(de)(de)(de)重要(yao)保障，土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)呼吸也是土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)肥力的(de)(de)(de)(de)重要(yao)指(zhi)標。

土壤(rang)呼(hu)吸(xi)不僅隨土壤(rang)的(de)(de)生物(wu)和非生物(wu)因素發生變化(hua)(hua)，也(ye)與(yu)植(zhi)物(wu)的(de)(de)光合作用、生長(chang)狀(zhuang)況密(mi)切相關(guan)。受這些因素影響，土壤(rang)呼(hu)吸(xi)始(shi)終處于高(gao)度的(de)(de)動態(tai)變化(hua)(hua)過程中，表現出明顯的(de)(de)日變化(hua)(hua)、季節(jie)變化(hua)(hua)和年際變化(hua)(hua)。所以，對土壤(rang)呼(hu)吸(xi)的(de)(de)準確測(ce)定需要(yao)長(chang)期、高(gao)頻率的(de)(de)動態(tai)監(jian)測(ce)。

當(dang)下，各行各業都(dou)在為實現碳(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)中和而努力(li)。土(tu)壤(rang)呼吸的微小變化(hua)，可能(neng)就會導致大氣中二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)濃(nong)度和土(tu)壤(rang)中碳(tan)(tan)庫的重大變化(hua)。因此，要準(zhun)確評估區(qu)域及全球的碳(tan)(tan)循環，必須對(dui)各類生態系統土(tu)壤(rang)呼吸過程(cheng)和機理準(zhun)確理解，才能(neng)做到精準(zhun)認識(shi)現狀，科學預測未(wei)來。

(作者為蘭(lan)州大(da)(da)學(xue)草種(zhong)創新與草地農業生態系統(tong)全(quan)國重點實驗室(shi)主任、北京大(da)(da)學(xue)教授(shou)，本報記者付(fu)文采訪整(zheng)理)

《 人民日(ri)報 》( 2023年12月05日(ri)   15 版)