簡介
陸地生態系統的土壤是二氧化碳、甲烷等溫室氣體的源與庫。土壤中的有機碳是植物光合作用產物通過植物凋落,或通過植食性動物和微生物的轉移,河流的異地搬運堆積等作用積累的。土壤-大氣間的碳交換過程與植被-大氣間的碳交換過程基本相同,主要包括大氣邊界層內的氣體傳輸,土壤-大氣界面的氣體擴散土壤微生物和動物異養呼吸的碳排放植物凋落物的凋落與分解異地有機物的河流搬運與堆積土壤腐殖質的形成與分解;植食性動物和微生物的轉移等。
二氧化碳排放
土壤的CO2排放主要是通過土壤微生物、植物根系以及土壤動物的呼吸作用分解有機質而產生的。土壤的CO2通量是指單位時間內通過單位面積土壤界面向大氣中釋放CO2的速度,在裸地或植被稀疏的草地生態系統,土壤的碳排放是其通量的主要成分,其碳通量大致與生態系統的碳通量相當。
甲烷排放
有機物質的厭氧分解是大氣中甲烷的主要來源,但旱地土壤中的甲烷氧化細菌能消耗一部分甲烷。自然濕地、稻田、反芻動物和垃圾分解每年釋放甲烷280 Tg,占大氣甲烷總來源的60%。在濕地和稻田中,甲烷的產生和再氧化受溫度、酸鹼度、氧化還原電位和淹水深度的影響,並與植物生長密切相關。植物生長一方面是有機物質的來源,另一方面植物的通氣組織是土壤中甲烷進入大氣以及大氣中氧氣進入土壤的主要通道,因此,在某種程度上控制著甲烷產生、氧化及向大氣的傳輸速率。反芻動物將其所攝取食物能的3%~8%轉化為甲烷,轉化率隨飼料質量和動物生產效率的提高而降低,因此,粗放經營的家畜生產系統比集約生產系統釋放更多的甲烷。