它是地球表面松散的表层,植被可以在这里生长。土壤的成分包括矿物质、有机物、水和空气体。常见的土壤有砖红壤、红壤、黄壤、棕壤、黑土、冷漠土、紫色土等。不同的土壤有不同的物理和化学特性。肥力方面,砖红壤和红壤肥力较差,紫色土富含矿物质,黑土富含有机质,肥力极高。黑土可能是自然界最肥沃的土壤。
西伯利亚为什么几乎没有黑土?
世界上有三大黑土分布区,分别是东欧平原东南部的乌克兰平原、美国中部的密西西比河平原和中国东北的东北平原。这三个黑土分布区均位于北半球中纬度,纬度范围约为北纬40°至50°。天然带以温带落叶阔叶林为主,每年凋落物较多,而当地年平均气温较低,微生物活性很低,非常有利于有机质的积累。经过长期积累,最终形成肥沃的黑土,平均有机质含量约为3%-10%。
西伯利亚亚硬针叶林
从黑土的形成过程中,我们发现黑土的形成需要两大条件。一是需要茂密的植被提供大量的枯枝落叶,这是有机物的来源。其次,要有较低的温度,使枯枝落叶不会被大量生物分解利用,使其转化为有机质,留存在土壤中。那么,从这个角度来看,位于中国东北更靠北的广阔的西伯利亚地区,是否应该有更大面积的黑土呢?
黑土
西伯利亚拥有世界上最大的亚热带针叶林。此外,这里人口稀少,人类破坏很少,植被覆盖度很好,垃圾也很多。另外,从气候上看,西伯利亚属于亚热带针叶林气候,年平均气温比东北地区要冷。看来西伯利亚也具备了黑土形成的条件。为什么黑土没有分布?
多年冻土垂直结构分布图
我们发现,不仅在西伯利亚,而且在密西西比河平原以北的加拿大广大地区,几乎没有黑土分布。这两个地区的原因是一样的,就是纬度太高。西伯利亚和加拿大中北部都是寒带,气候非常寒冷。最冷的月平均气温在零下30℃以下,很多地区夏季地下土层温度也在0℃以下。因此,西伯利亚中部和北部大部分地区的土层常年结冰,土壤难以发育。在这种低温环境下,枯枝落叶腐烂转化为有机物也是非常不利的。
俄罗斯1月平均气温分布图
各种温度低于0℃的岩石和土壤以及冰被称为“永久冻土”,这种永久冻土被称为“永久冻土”。在纬度稍低的地区,夏季土壤温度可达0℃以上,使冻土季节性融化,而在一年中的其他时间则完全冻结,存在季节性冻融现象,故称为“季节性冻土”。西伯利亚和加拿大中北部,由于气候寒冷,是世界上最重要的冻土分布区。此外,由于海拔高、气候寒冷,我国青藏高原也有大面积的冻土分布。
世界主要冻土分布图