气候、植被和土壤组成一个相互联系的系统:气候决定什么能生长,植被提供枯死的物质,分解作用把这些物质变成土壤。题目会要求你解释其中一个联系,或用模型说明两个地方为什么不同。
这一课是生态系统与环境变化单元的开端,后面的课都会用到你在这里建立的链条。
这条链是怎么运作的?
- 气候提供温度和降雨,它们决定植物长得多快,以及枯死物质腐烂得多快。
- 植被随之响应。温暖潮湿的条件支持高大、茂密、多层的植被,干燥或寒冷的条件则只能支持稀疏或矮小的植被。
- 落叶凋落物是掉到地面的枯叶、小枝和根。植物生长得越多,凋落物就越多。
- 分解由真菌和细菌完成。温暖潮湿时很快,寒冷或干燥时很慢。
- 土壤由岩石碎屑,加上分解释放出的腐殖质和养分形成。
再加一个概念:养分循环。养分在土壤、植物和凋落物之间移动。哪一个库存最大,取决于每次转移有多快。
例题详解
以下数字都是为练习而虚构的。地点 A 的年平均气温为 27 °C,年降雨 2,400 mm。地点 B 的年平均气温为 8 °C,年降雨 400 mm。请解释气候如何影响两地的土壤。
地点 A,逐步分析。 温暖和降雨带来快速生长,所以掉落大量凋落物。温暖潮湿使分解很快,凋落物几周内就腐烂。植物很快把养分重新吸收,所以大部分养分在生物量中,腐殖质层依然很薄。
地点 B,逐步分析。 低温和少雨使生长缓慢,所以掉落的凋落物较少。寒冷减慢分解,凋落物分解得慢,还可能堆积在地表。雨少意味着被冲走的养分少,不过植物只能利用已释放的部分。
比较。 年降雨量 A 是 B 的 2,400 ÷ 400 = 6 倍。A 的养分库主要是植物本身,B 的养分库则主要是缓慢腐烂的凋落物和土壤。
要留意的错误
常见的答案是:“雨林植被茂盛,所以土壤非常肥沃。”
错误的推理: 植被茂密就一定代表土壤富饶。
植被茂密是因为养分在植物之间被快速循环,而不是因为土壤储存了很多养分。
纠正的方法是问:养分储存在哪里?在雨林中,大部分在生物量里,树木被移走后土壤可能变得贫瘠。应写“快速循环”,而不是“土壤肥沃”。
自我检测
1. 说出凋落物在温暖潮湿的地方比在寒冷干燥的地方分解更快的两个原因。
查看答案
温暖使真菌和细菌更活跃,水分帮助它们工作和繁殖。两者都提高分解速率,所以凋落物腐烂得更快。
2. 某地年降雨 200 mm,植被稀疏。请用一条因果链解释两者的联系。
查看答案
雨少限制植物生长,所以植被稀疏。植被稀疏则凋落物少,土壤得到的腐殖质也少。
3. 地点 C 年降雨 1,200 mm,地点 D 年降雨 300 mm。C 的降雨是 D 的几倍?
查看答案
1,200 ÷ 300 = 4 倍。验算:300 × 4 = 1,200。
下一步
接下来,在解读食物网或土地覆盖数据集中练习读能量与土地覆盖数据。食物网与能量流探索工具能让你看到一个库存的变化如何影响其他库存,统计与分布探索工具可以帮你检查计算。
有些学生在课堂上每一步都跟得上,但限时独立建立这条链时却觉得困难。这正是我们的老师在一对一线上地理补习中着重训练的部分。