高考申論題
114年
[農業技術] 土壤學
第 四 題
為何水稻種植期間土壤可能會排放不同的溫室效應氣體？（25 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先聯想到水稻田特有的「水分管理（淹水與排水）」如何改變土壤的「氧化還原電位（Eh）」。接著針對三大溫室氣體（甲烷、氧化亞氮、二氧化碳），分別說明其在不同氧化還原狀態下的微生物作用機制與排放條件。
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【破題】 水稻種植期間因特殊的「水分管理（如淹水、曬田、間歇灌溉）」，會導致土壤的「氧化還原電位（Eh）」發生劇烈變化。這種物理與化學環境的改變，促使不同的微生物群落交替活躍，進而排放出甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）及二氧化碳（CO2）等不同的溫室效應氣體。 【論述】
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水稻田溫室氣體排放
💡 土壤氧化還原電位(Eh)驅動微生物代謝，排放不同種類溫室氣體。
| 比較維度 | 淹水厭氧期 (CH4) | VS | 乾濕交替/排水期 (N2O/CO2) |
|---|---|---|---|
| 氧化還原電位 | Eh < -150 mV (強還原) | — | Eh > -200 mV (中度還原至氧化) |
| 主導微生物 | 產甲烷菌 (Methanogens) | — | 硝化菌、脫氮菌、好氧細菌 |
| 主要排放氣體 | 甲烷 (CH4) | — | 氧化亞氮 (N2O) 與 二氧化碳 (CO2) |
| 排放路徑 | 水稻通氣組織傳導為主 | — | 土壤擴散至大氣為主 |
💬水分管理決定Eh環境，使微生物在還原態產甲烷，在氧化或交替態釋放N2O與CO2。
