PDF《气候变化对南极海洋性气候区土壤发生》

文章编号

1001 - 7410(2004)

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08 气候变化对南极海洋性气候区土壤发生 与演变的影响

3 陈杰龚子同 (中国科学院南京土壤研究所 ,南京 210008) 摘要 南极海洋性气候区明显的气候变化已经对独特但脆弱的陆地生态系统构成严重影响.

作为陆地生态系 统中关键的环境要素之一 ,土壤的发生、 发育与演化过程对气候变化同样敏感 ,其响应结果通过气候变化对成土因 素的影响间接表现出来.首先 ,南极海洋性气候区日益加速的气候变暖现象导致冰川消退、 地表积雪融化 ,为土壤 形成与分布提供了母质与空间基础 ;

同时 ,气候变暖导致自由水活动在时间和空间上的加强促进了以自由水为基 础的土壤过程和冰缘地貌过程 ,对南极海洋性气候区土壤发生、 发育产生深刻影响.低等植物对气温升高的响应 主要表现为物种数量增加、 生境拓展、 群落结构演变、 初级生产力与生物量提高 ,从而对土壤有机质积累过程以及 土壤有机质结构与性状产生重要影响.气候变化与地壳运动等环境因素的变化对海洋脊椎动物的活动影响巨大 , 而动物活动直接影响海洋性有机质进入土壤与陆地生态系统的途径与数量 ;

同时 ,动物栖息地的变迁与海岸及附 近地区土壤景观演变密切相关.为了准确判断和预测一段时期内气候变化对南极海洋性气候区域土壤形成与演 化影响的规模、 程度与速率 ,对各种成土因素在气候变化背景下响应与反馈机制、 以及与土壤过程之间相互作用机 理方面的研究工作亟需开展. 主题词 气候变化 南极 土壤 陆地生态系统 中图分类号 S151.

3 文献标识码 A

1 引言 南极所处的特殊地理位置及其特有的生态环境 突出了南极在全球变化研究中的作用与地位 ,包括 南极大陆、 亚南极岛屿和环绕南极大陆的南大洋 ,逐 渐成为全球大气研究计划( G ARP) 、 世界气候研究计 划(WCRP) 及国际岩石圈 - 生物圈计划 ( IG BP) 研究 全球变化的关键地区.由于有关南极地区的一些科 学问题具有全球性意义 ,因此南极环境变化的意义 已经远远超出保护南极自身 ,而与我们所居住的这 个星球休戚相关 [1 ,2] . 南极地区拥有世界最后一个天然的、 未曾接受 人为改造的陆地生态系统.与曾在近代遭受严重破 坏的南极海洋生态系统相比 ,南极陆地生态系统(包 括内陆水生生态系统) 遭受人为干扰与破坏的程度 与强度要相对轻微许多 [1 ,3] .然而 ,必须认识到的 是 ,南极陆地生态系统是地球上最为简单 ,也是最为 脆弱的生态系统 ,一旦遭到人为破坏 ,便极难甚至无 法自行恢复 [4~6] .土壤作为决定性的非生物要素 , 在南极生态系统的形成、 演化以及元素生物地球化 学循环过程中发挥极为重要的关键作用.与地球上 其他绝大部分地区相比 ,南极地区土被结构发育的 幼年性和发展演化的强烈不稳定性是南极土壤最突 出特点. 与南极其他地区不同 ,南极海洋性气候区独特 的地理位置和相对温暖、 湿润的气候条件决定了本 区土壤在一年内至少有一段时间、 甚至整个夏季有 自由水活动.自由水在南极海洋性气候区土壤的发 生、 发育过程中具有决定性的重要意义 [7] .另一方 面 ,相对温暖适宜的气候条件使南极海洋性气候区 成为南极生物物种最为丰富、 生物活动最为强烈的 地区 ,相对强烈的土壤有机质积累作用是南极海洋 性气候区在土壤形成过程中明显区别于南极大陆尤 其是南极内陆地区的另一个突出特点 [8] .受上述因 第一作者简介 :陈杰男36 岁 研究员 土壤资源与土壤现代地表过程研究专业 E2mail :jchen @issas. ac. cn