Soil respiration

prefLabel
  • Soil Respiration
definition
  • The metabolic process whereby electrons are transfered from a reduced compound (usually organic) to an inorganic acceptor molecule other than oxygen. 
inScheme
broader
Abstract from DBPedia
    Soil respiration refers to the production of carbon dioxide when soil organisms respire. This includes respiration of plant roots, the rhizosphere, microbes and fauna. Soil respiration is a key ecosystem process that releases carbon from the soil in the form of CO2. CO2 is acquired by plants from the atmosphere and converted into organic compounds in the process of photosynthesis. Plants use these organic compounds to build structural components or respire them to release energy. When plant respiration occurs below-ground in the roots, it adds to soil respiration. Over time, plant structural components are consumed by heterotrophs. This heterotrophic consumption releases CO2 and when this CO2 is released by below-ground organisms, it is considered soil respiration. The amount of soil respiration that occurs in an ecosystem is controlled by several factors. The temperature, moisture, nutrient content and level of oxygen in the soil can produce extremely disparate rates of respiration. These rates of respiration can be measured in a variety of methods. Other methods can be used to separate the source components, in this case the type of photosynthetic pathway (C3/C4), of the respired plant structures. Soil respiration rates can be largely affected by human activity. This is because humans have the ability to and have been changing the various controlling factors of soil respiration for numerous years. Global climate change is composed of numerous changing factors including rising atmospheric CO2, increasing temperature and shifting precipitation patterns. All of these factors can affect the rate of global soil respiration. Increased nitrogen fertilization by humans also has the potential to affect rates over the entire planet. Soil respiration and its rate across ecosystems is extremely important to understand. This is because soil respiration plays a large role in global carbon cycling as well as other nutrient cycles. The respiration of plant structures releases not only CO2 but also other nutrients in those structures, such as nitrogen. Soil respiration is also associated with positive feedback with global climate change. Positive feedback is when a change in a system produces response in the same direction of the change. Therefore, soil respiration rates can be affected by climate change and then respond by enhancing climate change.

    土壌呼吸(どじょうこきゅう)とは、土壌中の微生物と植物の地下部(根)の細胞呼吸による二酸化炭素の生成である。 土壌呼吸は、土壌に固定されていた炭素を二酸化炭素の形で大気に開放する点で重要である。この、土壌から大気への炭素の移動は土壌呼吸を伴って循環している。まず、植物は植物体地上部で大気中の二酸化炭素で光合成を行い、光合成産物を地下部(根)に送り込む。根圏で植物の根は呼吸をする。根の分泌物や根毛、脱落細胞など、根から有機化合物は放出され、地中の従属栄養生物はそれらで細胞呼吸を行う。そして、植物と地中の従属生物から二酸化炭素は地上の大気へと放出され、植物は大気から二酸化炭素を得る。 生態系の土壌呼吸の量はいくつかの要因により制御されている。土壌中の温度、含水率、栄養素の含有量、および酸素レベルは呼吸速度を全く異なるものへ変化させる。土壌呼吸の速度を測定する方法がある。それとは別に、供給源となった物質を分離し、対象の植物の光合成経路がどちらのタイプなのか(C3型光合成かC4型光合成なのか)を判別できる。 土壌呼吸は人間の活動により多大な影響を受ける。近年の気候変動(二酸化炭素濃度の上昇、地球温暖化、降水パターンの変遷)が土壌呼吸に影響を与えると懸念されている。農地における窒素肥料の施肥量の増大も影響因子の一つである可能性がある。 土壌呼吸は、地球温暖化と正のフィードバックの関係にあると云われる。地球温暖化は大気中の二酸化炭素濃度の増加で進行するため、土壌呼吸の速度が増えると地球温暖化が進行し、地球温暖化が進行すると土壌呼吸の速度もさらに増加する。 ある生態系での土壌呼吸の量は、その系での炭素循環およびを理解するために重要である。生物による炭素の代謝は炭素だけでなく他の栄養素も消費するし、植物による二酸化炭素の排出は他の栄養素の排出も伴うためである。

    (Source: http://dbpedia.org/resource/Soil_respiration)