土壌呼吸
この調査方法は一つの地域のみを対象とする。少しの距離でも土性の違いで測定誤差が生じるため、通常は調査地点を複数とする。同じ地域でこの測定誤差がどれほど生じ得るものなのか、調査前に試験することもある。調査地点に自動計測機器を設置する。この機器は、長期間にわたって野外で環境条件に曝されるよう設計されているものでなければならない。自動計測機器の例を以下に示す。
土壌動物は、粗大有機物(動植物遺骸や糞尿など)や土壌微生物を食する。特に土壌の微小動物相(線形動物やダニ類など)は細菌や真菌を捕食する。土壌の中型動物相は主に粗大有機物を摂取する。彼らの糞便は、摂取される前と比べて水分を多く含み、表面積を大きくする。このため微生物はより容易に代謝できるようになり、土壌呼吸が増す。土壌の大型動物相の一部(ミミズやシロアリなど)は粗大有機物を細片化させて表面積を拡大するため、微生物による分解は促進される。その他の大型動物相の役割は土中の移動により土壌粒子の凝縮を弱めて土壌密度を減らすことである。これにより、土壌は曝気され、かつ水の浸透は増加する。
土中の2-20 mm、あるいは0.08-0.8 mmの深度にある化合物は植物の根、土壌生物(土壌微生物および土壌動物)の食餌、土壌呼吸の出発物質となり得る。
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。