Question

阅读图文资料，完成下列要求。

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

（1）描述黑河中游湿地表层土壤有机碳含量的分布特征，并分析原因。

（2）黑河中游湿地大部分属于季节性积水湿地，推断相对积水季节而言，非积水季节该地表层土壤有机碳含量变化特点，并说明推断理由。

（3）洞庭湖湿地和三江平原湿地的表层土有机碳含量，显著高于黑河中游湿地，试从气候角度分别指出洞庭湖湿地和三江平原湿地的表层土有机碳含量高的原因。

（4）根据有机碳的形成和演变过程，分析湿地退化对气候变化影响的原理和趋势。

Answer

（1）分布特征：①高草植被的土壤有机碳含量高于低草植被；②土壤有机碳含量随土层深度增加递减。原因：③高草植被生物残体输入多于低草植被；④土层越浅，获得的生物残体量就越多，土壤有机碳在土壤中的含量就越多。

（2）变化特点：减少。理由：①当水位下降到湿地基低（底部）以下时，土壤有机碳中易于分解的部分会被微生物分解，成为碳源，释放CO2，降低土壤有机碳含量；②同时，随着水分的减少，生物量会随之减少，导致生物残体和土壤有机碳输入量减少）。

（3）与黑河中游湿地相比，①洞庭湖湿地处于亚热带季风区，纬度更低，降水更多，气候更为温暖湿润，植物可以终年生长，通过输入更多生物残体来增加土壤有机碳的含量；②三江平原湿地属于温带季风气候区，纬度更高，气候温凉湿润，冬季漫长严寒，低温的条件使微生物分解有机碳速率减慢，形成大量积累。

（4）原理：碳汇聚的过程可减少大气中的二氧化碳，而微生物分解有机碳，则会增加大气中的二氧化碳含量。趋势：湿地退化会导致积累的有机碳被分解并以二氧化碳形式释放到大气中，从而使气候变暖。

【解析】

（1）从表中可看出土层越深有机碳含量越小，高草植被有机碳含量高于低草植被；由材料“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”可知，高草植被生物残体输入多于低草植被，土层越浅，获得的生物残体量就越多，土壤有机碳在土壤中的含量就越多。

（2）由材料“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”可推测出土壤积水有利于有机碳的积累；因此非积水季节该地表层土壤有机碳含量减少。理由可结合材料“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”来分析，当水位下降到湿地基低以下时，土壤有机碳中易于分解的部分会被微生物分解，释放CO2，降低土壤有机碳含量；随着水分的减少，生物量会随之减少，导致生物残体和土壤有机碳输入量减少。

（3）气候主要从气温和降水两方面来分析；黑河纬度高，是温带季风气候区，气候温凉湿润，冬季漫长严寒，低温的条件使微生物分解有机碳速率减慢，形成大量积累。洞庭湖湿地纬度低，是亚热带季风气候，降水更多，气候更为温暖湿润，植物可以终年生长，输入生物残体更多，土壤有机碳的含量多。

（4）湿地退化后，微生物分解有机碳量增加，有机碳含量减少，大气中的二氧化碳含量增加。湿地退化会导致积累的有机碳被分解并以二氧化碳形式释放到大气中，从而使气候变暖。