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第九章、環境土壤學 第一節、環境與土壤 一、土壤生態系 土壤系統 物質的流入(Influx)： 內部—系統物質轉換 物質的流出(Efflux)： 固體、膠體、溶解 與變形：土壤混合過 固體、膠體、溶解質 質等藉由風、水、 程、移動、插入原地 等藉由風、水、冰等 冰、風化鋒的降低 ；化學換質；物質生 輸出 而輸入 物循環 能量的轉換 吸熱反應，如特定之 生化過程；蒸發、散 放熱反應，如風化、 有機質腐化 能量流入(Influx) 內部-系統能量轉換 能量流出(Efflux) 熱能以擴散、輻射 轉移：擴散、輻射、 熱能以擴散、輻射、 、傳導等方式連結 傳導等方式（連結土 傳導等方式連結物質 物質流入；潛能的 壤水與空氣）的移動 的流出、潛能的流出 流出，連結物質的 ：土壤物質的改變； ，連結物質的流入 流入 生物活動；乾濕、冰 融、蒸發、凝結等。 圖9-1、土壤生態系的能量與物質循環 2.土壤生態系的組成要素與要素間互動 (1)生物：生產者（光合作用之綠色植物）、消費者（動物）、分解者（土壤動物、土壤微生物）。 (2)非生物環境：大氣、水、土壤。 (3)生物與非生物環境間之物質與能源之交換；生物間之食物網形成。 (4)系統平衡維持，形成極盛相(climax)。 1.全球尺度的環境觀 表9-1、地球大尺度的環境變化（內島，1990） 現象 主要原因 主要的衝擊 大氣的溫室效應 ，增大氣候溫暖化趨勢 (每年230億噸以上的CO2放出 (每年230億噸以上的氟化物放出 (CH4放出量之增加 (其它有溫室效應的氣體放出 (土壤有機質、生物量分解之促進 (600ppm時氣溫將上昇3.1(1.5oC (植被與農業地帶分布的變化 (中緯度乾旱的激化 (海水位上昇 (植被生產力的變化 酸雨的影響範圍加廣，因而深化植被與生態系的破壞 (硫化物的放出 (氮化物的放出 (林地植被的漸漸衰退 (河川、土壤的酸化加速進行 (湖沼的生態系崩壞 (耕地生產力下降 (建築物逐漸腐蝕 大氣層臭氧層的破壞造成地表極短紫外線入射的增加 (氟化物的生產與放出 (氮肥的增產造成N2O氣體放 出量增加 (極短紫外線造成DNA損害的增加 (植物、動物的突變增加 (增加人之皮膚癌的機率 (植物生產力下降 砂漠化的進行與強化 (人口爆炸 (林野過度開發 (錯誤使用耕地 (過度使用耕地 (氣候變化 (土地生產力下降 (地域性之生物贍養力下降 (林、野、耕地之破壞與放棄 (地域性氣候環境之劣化 (生物遺傳資源之劣化 表9-2、世界區域之森林資源現況(1988) 區域 總面積(千公頃) 森林面積(千公頃) 森林面積比% 亞洲 2,757,100 538,806 19.5 北美洲 2,240,700 685,703 30.6 南美洲 1,781,900 899,961 50.5 歐洲* 487,700 157,424 32.3 非洲 3,030,700 686,337 22.6 大洋洲 850,900 156,305 18.4 前蘇聯 22,40,220 944,000 42.1 *不包括俄羅斯歐俄部份。資料來源:FAO「1988年生產統計年鑑」；直接引自 日本大藏省環境廳(1992)「環境白書--總說」，p.49。 3.土壤利用型態與環境的關係 農林水產業對國土資源及環境保護的機能： (1)涵養水源 (2)防止洪水 (3)淨化水質 (4)防止土砂崩壞 (5)土壤侵蝕減低 (6)污染物淨化 (7)居住環境舒適性 (8)保健修養等。 表9-3、農林生態系之環境保育機能評價（松本，1990） 生態系 環境保育機能的內容 自然林地 人