松嫩平原南部某地年平均降水量为427mm,集中在6—9月,年蒸发量约1600mm。该地某研究断面由沙丘、接合部及草甸三个部位组成,接合部距离沙丘约300m,草甸距离接合部约380m。接合部盐碱活动较为剧烈,主要植被为羊草;草甸盐碱化严重,主要植被为盐地碱蓬。20世纪70年代以来,由于人口增长,粮食需求量增加,部分草甸被开垦成农田,生态环境有所改善。左图为该研究断面各部位分布示意图,右图示意5—10月该研究断面不同部位0~300cm深度土壤含水率的垂直变化情况。
高海拔盆地泥炭层被誉为古气候研究的理想档案。泥炭层由泥炭和少量泥沙构成。泥炭是沼泽形成过程中的必然产物,其物质主要是沼泽生物残体。泥炭腐殖质数量主要受控于土壤温度、湿度和微生物活动能力,可用于指示古气候。下表示意两类区域泥炭的相关资料。
分类
甲区泥炭
乙区泥炭
地点
长白山哈尼
青藏高原红原
湖北神农架
福建天湖山
地面高程/m
882~900
3466
1700~1760
1180
年均降水量/mm
743.3
753.0
1528.4
1800.0
年均气温/℃
3.03
1.10
7.4
15.80
指示作用
腐殖质数量多,指示气候暖湿
腐殖质数量少,指示气候暖湿
微生物活动能力
土温20℃~30℃、湿度60%-80%时,微生物活动能力最强;水热状况距此范围越远,微生物活动能力越弱。
土壤有机碳浓度是指单位质量土壤中有机质所含碳元素的质量,与土壤有机质含量呈正相关。土壤温度和水分影响土壤有机质的形成与分解。下图示意祁连山中段森林草原带(海拔3000米附近)南坡和北城不同深度土壤有机碳浓度变化。
材料 塔斯马尼亚岛有“世界最纯净岛屿”之称,是著名的“苹果之岛”。岛上植被茂密,苹果园和农场多分布于谷地排水较好的地带,这里的土壤源自河流冲积和火山灰沉积物,果蝇很少,从而使产出的苹果绿色而美味。优美的自然风光和良好的生态环境吸引了大批游客。但研究显示,近几年塔斯马尼亚岛的土壤厚度不断变薄,对苹果的生长开始产生不利的影响。下图示意塔斯马尼亚岛的位置。
土壤有机质包括腐殖质、生物残体等,大多以有机碳的形式存在。土壤有机碳密度是指单位面积内一定深度的土壤有机碳储量。海南岛某自然保护区内保存着较完整的热带山地雨林,此地常受台风影响。下图示意该保护区内一块样地的地形及该样地内部分点位土壤表层(0~10cm)的有机密度(单位:kg/m2)。