知识百科 土地为什么大多呈棕色？
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知识百科 土地为什么大多呈棕色？
土地为什么大多呈棕色？
解答专家 史蒂文·艾利森（Steven Allison）
美国加利福尼亚大学欧文分校生态学研究员
土壤中丰富的无机碳吸收了大部分的可见光，使土壤呈现出独特的深棕色。（如果土壤受到侵蚀或其中少有植物生长，土壤中的碳含量就会变得很低，这时我们就会看到底层矿物的颜色——红色、黄色或灰色。）那么一个更有趣的问题就出现了：为什么土壤中的碳含量会那么高呢？
全球土壤含碳量为1.5×1018克～2.3×1018克，是全球植物含碳量的2倍～3倍。大部分土壤中的碳沉积了成百上千年。既然有那么多细菌、真菌和其他无脊椎动物在分解和消耗土壤中的碳，为何那些碳还是沉积了如此漫长时间呢？
植物死亡后，分解者吸收了一部分植物中的碳，并将其余的碳，以二氧化碳的形式通过呼吸作用获得。而分解者死亡后，它们的碳又被其他分解者消耗和吸入。
然而，一些因素可能会阻止分解者。许多微生物会分泌出酶，将有机物分解为小分子，以便吸收。但是，微生物无法将土壤中所有形式的碳都轻易分解。死亡的微生物细胞壁上的物质与土壤中的其他碳化合物发生反应，形成复杂的聚合物。这些聚合物大多被称为腐殖质，它们的化学结构能够抵御酶的攻击，因此可以在土壤中聚集起来。腐殖质能与和它类似的名为多酚聚合物的分子一起，把对它们有潜在分解作用的酶束缚起来，使酶失去活性。
其他环境因素也会降低微生物酶的效率。如果土壤缺氮，微生物可能无法得到形成酶所需的营养。此外，有些酶需要用氧做底物。因此，无氧条件（如沼泽和泥炭地）常常会导致碳在土壤中积累。
◎译者：冉隆华
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