第 一 題

Cation Exchange（陽離子交換）：指土壤中的膠體（如黏土礦物、有機質）表面帶有負電荷，能夠吸附土壤溶液中的陽離子（如 Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、NH₄⁺ 等），且這些被吸附的陽離子可與土壤溶液中的其他陽離子發生可逆性交換反應的過程。這是土壤保肥力與供應植物養分的重要機制。

Nitrogen Fixation（固氮作用）：指將大氣中游離的氮氣（N₂）轉化為氨（NH₃）或其他含氮化合物的過程。在自然界中主要由固氮微生物（如根瘤菌、藍綠藻或游離固氮菌）進行生物固氮，或經由閃電等物理化學作用進行。這也是植物獲取可利用態氮源的重要途徑。

Available Water（有效水）：指土壤中能被植物根系吸收利用的水分。其範圍界定於「田間容水量（Field Capacity）」（即重力水排除後土壤所能保持的最大水分）與「永久凋萎點（Permanent Wilting Point）」（即植物因缺水無法恢復膨壓的土壤含水量）之間的土壤水分含量。

Mass Flow（質流/集流）：指土壤溶液中的養分離子隨著水分的整體流動而移動至植物根表面的過程。植物因蒸散作用產生吸水拉力，促使土壤水分向根部流動，溶解於水中的營養元素（如硝酸態氮、鈣、鎂等）便隨之被帶到根部供植物吸收。

Ion Pump（離子幫浦）：指存在於生物細胞膜上的特定跨膜蛋白質（載體蛋白），能消耗細胞代謝產生的能量（如 ATP），以主動運輸的方式，將離子逆著濃度梯度（由低濃度向高濃度）或電化學梯度進行跨膜輸送的機制。這是植物根部吸收特定養分離子（如鉀離子）的重要方式。