大家都知道,人活著就必須得呼吸,一旦呼吸停止,生命也將終止。通過呼吸,人體從大氣攝取新陳代謝所需要的氧氣(O2),排出二氧化碳(CO2),那你可知道土壤也有呼吸?呼吸過程對它來講也同樣重要?它的呼吸又怎樣與我們的生活環(huán)境息息相關(guān)?
土壤的呼吸——釋放二氧化碳
土壤呼吸(SoilRespiration),簡單的說就是指土壤釋放二氧化碳的過程,和人的呼吸一樣。土壤中的微生物的呼吸、作物根系的呼吸和土壤動物的呼吸都會釋放出大量的二氧化碳。土壤呼吸是表征土壤質(zhì)量和土壤肥力的重要指標(biāo),也可以反應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)受到環(huán)境變化的影響,當(dāng)然,土壤呼吸還為植物提供光合原料——二氧化碳。
碳是地球上生命的基礎(chǔ),它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。地球系統(tǒng)各個所存儲碳的部分叫做碳庫,主要分為地質(zhì)碳庫,海洋碳庫,土壤碳庫,生態(tài)系統(tǒng)碳庫等。通過衡量各碳庫對大氣二氧化碳的貢獻,又將碳庫分為碳源(向大氣中排放二氧化碳)和碳匯(吸收大氣二氧化碳)。陸地生態(tài)系統(tǒng)既有向大氣排放二氧化碳的呼吸過程(包括土壤與植物、動物的呼吸),還有最大的二氧化碳消費者——植物,植物通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳,并向大氣中釋放氧氣以供給地球上的動物包括人類呼吸,如此循環(huán)往復(fù),生生不息。億萬年來大氣中的二氧化碳含量基本都維持在一個較為恒定的水平。
土壤呼吸與全球變化
現(xiàn)階段包括土地利用和土地植被的改變在內(nèi)的人類活動,很大程度上改變了土壤呼吸,也改變了陸地生態(tài)系統(tǒng)中植物對二氧化碳的固定量。有研究表明,全球森林過度采伐和土地利用變化導(dǎo)致土壤二氧化碳釋放的增加量,占過去兩個世紀(jì)來因人類活動釋放的二氧化碳總量的一半。目前土壤呼吸已經(jīng)成為陸地生態(tài)系統(tǒng)中向大氣釋放二氧化碳最大的源。人類活動致使土壤碳庫漸成碳源,而生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能正在減弱。
首先,二氧化碳的另一個角色是最主要的溫室氣體之一。溫室氣體是指大氣中對地球具有保溫作用的氣體,大氣中的二氧化碳濃度升高會導(dǎo)致全球變暖,造成天氣干旱或旱澇不均,使地面植物生長受影響,地面沙漠化加劇,沙塵暴頻繁發(fā)生,也必然會影響大氣質(zhì)量。有人推測,隨著溫室氣體的增加,到本世紀(jì)中葉,地球的冰雪將融化一大半,從而造成海洋水位上升,有可能淹沒大量沿海城市,導(dǎo)致人類自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的更大破壞。因此,溫室效應(yīng)將給人類帶來綜合性災(zāi)難。
也有研究指出,大氣中二氧化碳的升高也有一些有利影響:比如增加的二氧化碳可以給植物“施肥”,有利于植物生產(chǎn)力和水分利用效率的提高。但這必須有個前提,植物還活著!如果土壤被污染,土壤中正常生存的微生物和小動物就會被殺死,生長在上面的植物也會生病甚至死亡;如果森林被大面積砍伐、破壞,土地裸露,土壤流失,我們就失去了“氧氣工廠”和“空氣凈化器”,沒有了氧氣人類還能生存嗎?
“低碳生活”(low-carbonlife)其實就是從節(jié)電節(jié)氣和回收三個環(huán)節(jié)來指改變生活細節(jié),盡量減少生活作息時所耗用的能量,從而減低碳——尤其是二氧化碳的排放量,減少對大氣的污染,減緩生態(tài)惡化。為了土壤的呼吸,為了人類的呼吸,讓我們都“低碳”起來吧!