民國115年 高考三級 農業技術 土壤學
第4題
請詳述土壤生物在土壤碳穩定化過程中所扮演的角色，並解釋其對土壤 碳匯功能的影響。（25 分）
題目
請詳述土壤生物在土壤碳穩定化過程中所扮演的角色，並解釋其對土壤 碳匯功能的影響。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、微生物碳泵與殘體累積：土壤生物先將植物殘體分解為小分子，再經微生物同化、生長與死亡形成微生物殘體（microbial necromass），含氨基糖（amino sugars）與胞壁肽聚糖，透過體內修飾（in vivo）與體外修飾（ex vivo）轉化為穩定有機質，即微生物碳泵（microbial carbon pump），為穩定碳之主要來源之一。
- 二、團粒構造與物理保護：真菌菌絲纏繞、細菌分泌多醣與球囊霉素相關蛋白（glomalin-related soil protein, GRSP）促進大團粒（macroaggregate）形成，將顆粒態有機質包埋；團粒層級理論（aggregate hierarchy）描述大團粒內再形成微團粒，使碳長期閉鎖於孔隙中，降低分解者可及性。
- 三、礦物結合與化學穩定：微生物代謝產物與黏粒、鐵鋁氧化物形成有機—礦物複合體（organo-mineral association），經吸附與共沉澱降低分解速率；此作用使碳可保存數十年至百年，並受土壤質地、pH 與氧化還原狀態調控。
- 四、食物網與生物擾動：原生動物與線蟲之捕食調控微生物族群與周轉速率，蚯蚓與白蟻搬運有機質入土並形成糞粒，改變孔隙與水分；菌根菌（AMF、外生菌根）由宿主取得碳並促進團粒化與養分傳遞，共同塑造碳留存之空間結構。
- 五、雙面性與管理意涵：生物亦透過呼吸、激發效應與根際沉積釋放碳，尤其耕犁、乾濕交替與氮過量時。管理上應維持微生物棲地（免耕、有機質投入、輪作多樣性）、降低擾動、避免殺菌劑濫用，並以微生物量、氨基糖、GRSP 與團粒分布作為碳匯功能之評估指標。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。