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土壤呼吸
定义
土壤空气中二氧化碳不断向大气中扩散，大气中的氧气不断进入土壤的过程。
严格意义上是指未经人为扰动的土壤中产生二氧化碳的所有代谢过程，包括三个生物学过程和一个非生物学过程。
影响因素
非生物因素：主要包括土壤温度、湿度、降水、土壤碳、氮含量。
生物因子：包括植被类型、叶面积指数、凋落物等。
人为因素：包括耕作、施肥、土地利用方式改变。
土壤呼吸与全球变化
现阶段包括土地利用和土地植被的改变在内的人类活动，很大程度上改变了土壤呼吸，也改变了陆地生态系统中植物对二氧化碳的固定量。
有研究表明，全球森林过度采伐和土地利用变化导致土壤二氧化碳释放的增加量，占过去两个世纪来因人类活动释放的：氧化碳总量的一半。目前土壤呼吸已经成为陆地生态系统中向大气释放二氧化碳最大的源。人类活动致使土壤碳库渐成碳源，而生态系统的碳汇功能正在减弱。
森林土壤呼吸是陆地生态系统土壤呼吸的重要部分，其动态变化将对全球碳平衡产生深远的影响。全球森林过度采伐和其他土地利用变化导致土壤二氧化碳释放的增加量，占过去两个世纪来因人类活动释放的二氧化碳总量的一半，是除化石燃烧释放二氧化碳导致大气二氧化碳浓度升高的另一重要因素。
森林土壤呼吸也是目前已建立的长期监测二氧化碳通量网站的重要研究对象之一，是研究世界碳循环的重要课题。对生态学、环境科学及地球表层系统科学意义重大。
土壤呼吸的意义
土壤呼吸是生态系统碳循环的重要环节之一。在森林生态系统中，土壤呼吸占到了总碳排放的70%以上。了解土壤呼吸的特点和影响因子，可以帮助我们更好地理解森林生态系统的碳循环过程，进而更好地评估气候变化对森林生态系统的影响。
一、例题思考
例1、沙尘暴对地理环境的影响是多方面的，华北地区沙尘暴的降尘会
A.导致气候变暖
B. 引发草场退化
C.引起地表水体酸化
D. 增加土壤肥力
参考答案1.D
例2.草毡层是由土壤物质与植物根系交缠而成的毡状表土层，主要分布在高寒和极地地区。青藏高原上的草毡层，虽然厚度不大，但坚韧且富有弹性，是维护青藏高原生态安全的重要屏障；与基岩风化物为成土母质的土壤不同，这里草毡层中的细土物质以风力搬运输入的外源粉尘为主。图6示意青藏高原某地草毡层景观。据此完成1～2题。
1．青藏高原上草毡层中风力搬运输入的粉尘物质增加将
A．有利于土壤有机质积累
B．降低土壤的持水能力
C．加快下覆基岩风化破碎
D．有助于耕作土壤形成
2．如果青藏高原某区域草毡层遭到破坏，会导致当地
①草地初级生产力降低 ②冻土融化速率减缓
③温室气体排放量减少 ④地表侵蚀强度增加
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
参考答案
1.D 2.C
1. D 结合材料“与基岩风化物为成土母质的土壤不同，这里草毡层中的细土物质以风力搬运输入的外源粉尘为主”可知粉尘物质主要是来自外部的沉积物颗粒，填充在植物根系交错之间可以增强表土层的保水能力，B错误；有机物累积与地表植被有关与粉尘物质无关，A错误；表层覆盖物的增加有助于减少对基岩的风化作用，C错误；外源的沉积物颗粒可以青藏高原上草毡层中的营养物质含量，有助于耕作土壤形成，D正确。故选D。
2. C 如果青藏高原某区域草毡层遭到破坏，会导致当地草地植被总量减少，初级生产力降低，①正确；草毡层遭到破坏，地表裸露，地表受风力侵蚀作用强度增加，直接接受太阳辐射，冻土融化速率增强，②错误、④正确；高原冻土中存在一些被封存的温室气体，随着冻土融化速率增强，温室气体排放量增加，③错误。故选C。
例3.土壤是在地球表面各种自然因素综合作用下产生的，不同区域的自然因素存在差异，会形成不同类型的土壤。我国东北地区地形平坦，为温带季风气候，土壤受当地地理环境影响，形成土层深厚、结构良好、腐殖质含量较高的黑土。左图为草原土壤剖面图，右图为森林土壤剖面图。
与草原土壤相比，说明森林土壤的腐殖质层厚度大小及其原因
参考答案
森林土壤的腐殖质层厚度比草原土小。原因：森林的生长周期长，植物长期需要消耗养分，有机物主要储存于植物体内；森林分布的地区降水较多，淋溶作用较强，土壤积累的腐殖质较少。草类生长周期短，死亡后全部进入土壤，为土壤提供有机质；草原气候偏干，淋溶作用弱，且微生物活性偏弱，有机质支出少。
二、教学反思
1、什么是土壤养分？
土壤养分，是土壤为植物生长所提供的 必要的营养元素，包括氮、磷、钾、钙等等。而这些营养元素主要来自于土壤中的有机质和矿物质。
2、什么是土壤肥力？
土壤肥力是土壤为植物生长提供养分和水分的能力。养分和水分是肥力的物质基础，而肥力是一种能力。有了养分和水分才能有肥力，不过只有物质基础是不够的，还需要协调热量、空气等其他要素，才能使养分和水分能被植物充分吸收。例如，土壤缺氧时，植物吸水和吸肥能力会大大减弱，即使有再多的养分和水分也难被吸收利用。从这个角度来说，土壤肥力就是协调土壤水分、养分、热量、空气等因素，进而供应植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应。地理图文综合整理
所以，水、肥（指代养分）、气、热也被称为土壤肥力的四大要素。土壤肥力主要由以下四大因素构成。
A养分因素：提供植物生长所需的营养元素。
B物理因素：影响土壤的结构和通气性。
C化学因素：影响土壤的酸碱度和养分有效性。
D生物因素：包括有益微生物和动植物残体，促进养分循环和土壤结构形成。
4、什么是土壤有机质？
土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，主要包括动植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机物质。狭义上，土壤有机质通常指有机残体经微生物作用形成的一类特殊、复杂、性质比较稳定的高分子有机化合物（如腐殖酸）。土壤有机质主要来源于动植物残体、死亡的微生物和施用的有机肥料等。其形态可以分为以下几种：
A新鲜有机质：指未分解的动植物残体。
B半分解的有机质：指部分分解的有机质。
简单有机化合物：如糖类、氨基酸、脂肪酸等。
土壤腐殖质：指动植物残体经微生物分解后，再合成的高分子化合物，占土壤有机质总量的70-90%。
5.什么是土壤矿物质？
土壤矿物质是指由岩石经过风化作用形成的天然无机固态物质，是土壤固相的主体物质，占土壤固相总质量的95%～98%。原生矿物主要包括硅酸盐、铝硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物和磷酸盐类矿物等，而次生矿物则是土壤中最细小的部分，具有胶体的性质，影响着土壤的吸收性、膨胀收缩性和粘着性等重要物理、化学性质。土壤矿物质在农业生产中具有重要意义，因为它们直接影响土壤的肥力和作物生长。了解土壤矿物质的种类、含量和性质有助于合理施肥和改良土壤，提高农业生产效率。
6.什么是耕作土壤？
耕作土壤是指在自然土壤的基础上，通过人类生产活动如耕作、施肥、灌溉、改良等以及自然因素的综合作用下形成的土壤。土壤耕作是为了改善土壤结构，提高肥力，消灭病虫杂草而采取的一系列措施。这些措施包括机械和非机械方法，旨在优化土壤的理化性状。
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