Soil as Carbon Source and Sink
论土壤作为碳源与碳汇
土壤于生态系统之中,兼具碳源与碳汇之双重角色,此特性对全球碳循环影响深远。

土壤作为碳汇
土壤可凭借多种机制成为碳汇。植物经光合作用摄取大气中的二氧化碳,并以有机物质形式存储于体内。部分有机物质经根系分泌物及植物残体输入土壤,于土壤微生物作用下,部分转化为稳定的腐殖质。此过程中,碳得以于土壤中长久封存。例如,在湿地、森林等生态系统中,大量的植物残体堆积并分解缓慢,土壤碳储量极为可观。土壤中黏土矿物等颗粒对有机碳具有吸附作用,进一步增强了碳的固定,使得土壤犹如巨大的“碳库”,持续吸纳并储存碳,从而降低大气中二氧化碳浓度,对缓解温室效应意义重大。

土壤作为碳源
然而,在特定条件下,土壤又会转变为碳源。当土壤环境发生变化,如温度升高、湿度改变或受到过度扰动时,土壤微生物活性增强,加速土壤有机碳分解矿化。以农业生产中频繁的翻耕为例,破坏了土壤原有结构,使原本稳定的有机碳暴露,微生物更易分解,导致大量二氧化碳释放至大气。此外,森林砍伐、土地荒漠化等致使植被覆盖减少,输入土壤的有机碳降低,同时土壤侵蚀加剧,大量有机碳流失,也促使土壤碳源功能凸显,向大气排放更多碳,加剧全球气候变化。

综上,土壤在碳循环中地位关键,其碳源与碳汇功能的平衡受诸多因素左右。为维持生态系统稳定及全球气候适宜,我们必须审慎管理土地利用方式,保护并增强土壤碳汇功能,同时降低其作为碳源的负面影响,以达减缓气候变化之目的。