土(tu)壤生物要(yao)(yao)(yao)生存(cun)，就需要(yao)(yao)(yao)进行自身的新陈(chen)代谢。它们通过地表吸(xi)(xi)收(shou)氧气，释放二氧化碳，这就是通常所说的土(tu)壤呼吸(xi)(xi)。土(tu)壤呼吸(xi)(xi)是土(tu)壤生物活跃程度的表征，是土(tu)壤健(jian)康的重要(yao)(yao)(yao)指示(shi)

今年12月5日是(shi)第十个“世界土(tu)壤(rang)(rang)日”。土(tu)壤(rang)(rang)本身(shen)是(shi)复杂的(de)(de)生(sheng)态系统，可(ke)为土(tu)壤(rang)(rang)生(sheng)物提(ti)供多样的(de)(de)生(sheng)存环境。你知(zhi)道(dao)吗？我(wo)们(men)平时不怎(zen)么留心观察的(de)(de)土(tu)壤(rang)(rang)是(shi)会(hui)呼(hu)吸(xi)的(de)(de)，它会(hui)吸(xi)收氧(yang)气，释放二氧(yang)化碳。

挖开(kai)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤，会(hui)发(fa)现里面有大量(liang)(liang)植物根系，以及蚯蚓、蚂蚁等(deng)动物。除了能看(kan)到的，还有一些肉眼(yan)看(kan)不到的，比如数(shu)量(liang)(liang)众多的真(zhen)菌(jun)、细菌(jun)等(deng)微生(sheng)物。这些生(sheng)活在土(tu)(tu)(tu)(tu)壤中的生(sheng)物被称为(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤生(sheng)物。多样的土(tu)(tu)(tu)(tu)壤生(sheng)物不是杂乱无章的，而是通(tong)过“吃”与(yu)“被吃”的关系联系在一起(qi)，构建成一张食物网。

土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)生物要生存(cun)，就(jiu)(jiu)需(xu)要进行(xing)自身的新陈代谢(xie)。它们通(tong)过地表(biao)吸(xi)收氧(yang)气，释放二(er)氧(yang)化(hua)碳，这就(jiu)(jiu)是通(tong)常所说的土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)。严(yan)格(ge)意(yi)义上(shang)讲，土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)是指未被扰动(dong)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中产生二(er)氧(yang)化(hua)碳的所有(you)代谢(xie)作用。土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)的生物学过程包括植物根系(xi)的呼(hu)吸(xi)、土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)微生物的呼(hu)吸(xi)和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)动(dong)物的呼(hu)吸(xi)。

土(tu)壤(rang)(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)是土(tu)壤(rang)(rang)(rang)生(sheng)物活跃程(cheng)度的表征(zheng)，是土(tu)壤(rang)(rang)(rang)健康的重要指示。土(tu)壤(rang)(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)通常与地上(shang)植物的生(sheng)长状况(kuang)有关(guan)，也(ye)存在(zai)季节的变化(hua)。如(ru)果通气不畅，例如(ru)淹水，就会影响到土(tu)壤(rang)(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)。受污染的土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)，生(sheng)物活动受到抑制甚至危害，土(tu)壤(rang)(rang)(rang)呼(hu)吸(xi)也(ye)会降低(di)。

和人一样，土壤(rang)(rang)(rang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)也(ye)需(xu)(xu)要(yao)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)来(lai)维持(chi)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)命活动。它(ta)们的(de)(de)(de)(de)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)一方(fang)面来(lai)自(zi)植物(wu)(wu)(wu)(wu)死(si)亡后(hou)的(de)(de)(de)(de)凋(diao)落物(wu)(wu)(wu)(wu)，另一方(fang)面来(lai)自(zi)其他土壤(rang)(rang)(rang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)排泄物(wu)(wu)(wu)(wu)或死(si)亡后(hou)的(de)(de)(de)(de)残(can)体(ti)。土壤(rang)(rang)(rang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)“吃(chi)”与(yu)“被吃(chi)”的(de)(de)(de)(de)过程一方(fang)面构(gou)成食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)网，令各(ge)种生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)种类(lei)、数量和所占比例保(bao)持(chi)在相(xiang)对(dui)稳定(ding)的(de)(de)(de)(de)状态，维持(chi)了土壤(rang)(rang)(rang)中的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)多(duo)样性，另一方(fang)面把生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)代谢的(de)(de)(de)(de)残(can)余(yu)物(wu)(wu)(wu)(wu)，如(ru)植物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)凋(diao)落物(wu)(wu)(wu)(wu)、土壤(rang)(rang)(rang)动物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)排泄物(wu)(wu)(wu)(wu)、微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)死(si)亡后(hou)的(de)(de)(de)(de)残(can)体(ti)等分(fen)解，释放出养分(fen)，供植物(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)长(zhang)所需(xu)(xu)。因此土壤(rang)(rang)(rang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)是(shi)土壤(rang)(rang)(rang)肥力的(de)(de)(de)(de)重要(yao)保(bao)障(zhang)，土壤(rang)(rang)(rang)呼吸(xi)也(ye)是(shi)土壤(rang)(rang)(rang)肥力的(de)(de)(de)(de)重要(yao)指标。

土壤(rang)(rang)呼吸(xi)不(bu)仅(jin)随土壤(rang)(rang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)和(he)非生(sheng)(sheng)物(wu)因素(su)发生(sheng)(sheng)变(bian)化，也与植物(wu)的(de)(de)光合(he)作用、生(sheng)(sheng)长(zhang)状况密切相关。受(shou)这些因素(su)影响，土壤(rang)(rang)呼吸(xi)始终处(chu)于高(gao)度(du)的(de)(de)动态变(bian)化过程中，表现出明显的(de)(de)日变(bian)化、季节变(bian)化和(he)年际(ji)变(bian)化。所以(yi)，对(dui)土壤(rang)(rang)呼吸(xi)的(de)(de)准确测定需(xu)要长(zhang)期、高(gao)频率(lv)的(de)(de)动态监(jian)测。

当下，各行各业都在为实现碳达(da)峰、碳中(zhong)和(he)而努力。土(tu)(tu)壤呼(hu)吸的微小变化，可能(neng)就会导致大(da)气(qi)中(zhong)二氧(yang)化碳浓(nong)度(du)和(he)土(tu)(tu)壤中(zhong)碳库的重大(da)变化。因此，要准确评估区域(yu)及(ji)全球的碳循环，必须对各类(lei)生态系统土(tu)(tu)壤呼(hu)吸过程和(he)机(ji)理准确理解，才(cai)能(neng)做到精准认识(shi)现状，科学预测(ce)未来。

(作者为兰(lan)州大(da)学(xue)草(cao)种创新与草(cao)地(di)农业生态系统全(quan)国重点实验(yan)室(shi)主任(ren)、北京(jing)大(da)学(xue)教授，本报(bao)记(ji)者付文(wen)采(cai)访整理)

《 人民日(ri)(ri)报 》( 2023年12月05日(ri)(ri)   15 版)