土壤生物要生存，就需要進行自身的新陳代謝。它們通過地表吸收氧氣，釋放二氧化碳，這就是通常所說的土壤呼吸。土壤呼吸是土壤生物活躍程度的表征，是土壤健康的重要指示

今年12月5日是第十個“世界土壤日”。土壤本身是復雜的生態(tài)系統(tǒng)，可為土壤生物提供多樣的生存環(huán)境。你知道嗎？我們平時不怎么留心觀察的土壤是會呼吸的，它會吸收氧氣，釋放二氧化碳。

挖開土壤，會發(fā)現(xiàn)里面有大量植物根系，以及蚯蚓、螞蟻等動物。除了能看到的，還有一些肉眼看不到的，比如數(shù)量眾多的真菌、細菌等微生物。這些生活在土壤中的生物被稱為土壤生物。多樣的土壤生物不是雜亂無章的，而是通過“吃”與“被吃”的關系聯(lián)系在一起，構(gòu)建成一張食物網(wǎng)。

土壤生物要生存，就需要進行自身的新陳代謝。它們通過地表吸收氧氣，釋放二氧化碳，這就是通常所說的土壤呼吸。嚴格意義上講，土壤呼吸是指未被擾動土壤中產(chǎn)生二氧化碳的所有代謝作用。土壤呼吸的生物學過程包括植物根系的呼吸、土壤微生物的呼吸和土壤動物的呼吸。

土壤呼吸是土壤生物活躍程度的表征，是土壤健康的重要指示。土壤呼吸通常與地上植物的生長狀況有關，也存在季節(jié)的變化。如果通氣不暢，例如淹水，就會影響到土壤呼吸。受污染的土壤中，生物活動受到抑制甚至危害，土壤呼吸也會降低。

和人一樣，土壤生物也需要食物來維持自身的生命活動。它們的食物一方面來自植物死亡后的凋落物，另一方面來自其他土壤生物的排泄物或死亡后的殘體。土壤生物“吃”與“被吃”的過程一方面構(gòu)成食物網(wǎng)，令各種生物的種類、數(shù)量和所占比例保持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，維持了土壤中的生物多樣性，另一方面把生物代謝的殘余物，如植物的凋落物、土壤動物的排泄物、微生物死亡后的殘體等分解，釋放出養(yǎng)分，供植物生長所需。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標。

土壤呼吸不僅隨土壤的生物和非生物因素發(fā)生變化，也與植物的光合作用、生長狀況密切相關。受這些因素影響，土壤呼吸始終處于高度的動態(tài)變化過程中，表現(xiàn)出明顯的日變化、季節(jié)變化和年際變化。所以，對土壤呼吸的準確測定需要長期、高頻率的動態(tài)監(jiān)測。

當下，各行各業(yè)都在為實現(xiàn)碳達峰、碳中和而努力。土壤呼吸的微小變化，可能就會導致大氣中二氧化碳濃度和土壤中碳庫的重大變化。因此，要準確評估區(qū)域及全球的碳循環(huán)，必須對各類生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸過程和機理準確理解，才能做到精準認識現(xiàn)狀，科學預測未來。

(作者為蘭州大學草種創(chuàng)新與草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)全國重點實驗室主任、北京大學教授，本報記者付文采訪整理)

《 人民日報 》( 2023年12月05日   15 版)