土壤有机质(SOM)是指通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称,其中的碳元素即为土壤有机碳(SOC)。土壤有机碳含量既与进入土壤的生物残体等有机物质多少有关,也与以土壤微生物分解作用为主的有机物质的损失有关。
土壤有机碳的影响因素与形成和演变过程示意图
湿地系统因为处于常年积水或者季节性积水状态,积累了更多的土壤易分解有机碳,使湿地土壤碳库对气候变化更加敏感。调查研究表明,位于黑河中游(河西走廊中段)湿地表层土壤有机碳含量约为2.28~29.55g/kg,较洞庭湖湿地(19.63~50.20g/kg)和三江平原湿地(96~184g/kg)表层土壤有机碳含量低,其中黑河中游流域的湿地有机碳含量与植被类型之间的对应关系如下表:
黑河中游的湿地植被类型与土壤有机碳含量表
土层深度(cm) | 土壤有机碳(g/kg) | |
高草植被 | 低草植被 | |
0-10 | 14.80 | 10.35 |
10-20 | 11.93 | 8.23 |
20-40 | 8.25 | 6.44 |
内蒙古河套灌区位于狼山、阴山山脉以南,黄河以北(下图所示)。年降水量130~220mm,降水集中在7、8月,多年平均蒸发量2000~2400mm,地下水矿化度高。该区是一大型自流灌区,长期的大水漫灌和渠系水渗漏导致土壤次生盐渍化。左图是河套灌区水利简图,右图是河套灌区某地6月耕地灌水前后土壤含盐量的变化图。
①矿物质②有机质③水分④空气
①生物是影响土壤发育的最活跃的因素②没有生物的作用,也可能形成土壤
③生物通过生物循环使营养元素富集④生物可以加快岩石风化和土壤形成过程
马铃薯性喜温凉,其地下薯块的形成和生长需要疏松透气、湿润(但忌渍水)温差较小的土壤环境。下图示意马铃薯的传统种植方式。
位于欧洲西部的荷兰,是亚欧大陆桥的欧洲始发点,人口1726万(2018年)。荷兰是世界第十大土豆生产国,全国耕地面积中有大约四分之一种植马铃薯,马铃薯及其产品的出口量居世界第一位。在荷兰,马铃薯从种植到加工是一个高度机械化的过程,并拥有最前沿的种子研发技术。荷兰马铃薯口感糯中带甜,果皮呈浅黄色,色泽比普通马铃薯好,营养价值相对较高。
大兴安岭地处亚欧大陆多年冻土带南缘,其多年冻土的形成、发展和保存多受制于植被、水分等局地因子。多年冻土分上下两层,上层为暖季融化、冷季冻结的活动层,下层为永冻层。冻结深度、冻土结构、冻结时间是评估冻土发育状态的重要指标。2012~2013年,某地理团队在大兴安岭某地开展了地表性质对冻土深度影响的研究。研究范围内的地表植被包括塔头草墩和灌丛。塔头草墩是一种高出水面几十厘米甚至一米的草墩,由沼泽地里各种苔草的根系死亡后再生长、再腐烂、再生长,周而复始并和深厚的泥炭凝结而成,暖季泥炭分解会放热。塔头草墩西侧被牛、马等牲畜啃食,形成啃食区。2014年后,研究区被围上护栏,牲畜难以进入,这对冻土产生了一定的影响。下图示意2012~2013年该研究区冻土状况随地表性质的变化。
①增加土壤水分②提高土壤透气性③增加土壤有机质④增加土壤矿物质