中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站（37°37′′N，101°19′E，海拔3200m，下称海北站）地处祁连山东段北支南麓，属典型的高原大陆性气候。一年仅有冷暖两季，冷季漫长而寒冷，年平均气温-1.7℃，年降水量小于600mm，暖季草类植被茂盛。土壤CO₂的释放是大气温室气体的重要地表生态源之一，是土壤微生物对土壤有机物质分解作用的结果。下左图为海北站高山灌丛草甸土CO₂释放速率的日变化图，下右图为海北站牧草不同物候期（5～6月为牧草返青期、7～8月为草盛期、9月为草枯黄期）高山灌丛草甸土CO₂释放速率（单位时间、单位体积土壤中释放的CO₂量）的日变化图。

材料一　土壤是反映地理环境整体性的一面“镜子”，不同土壤可以反映出不同的气候、地表物质、地形、水文条件、生物及人类活动情况。

材料二　土壤与其他自然地理要素的关系图

   在地面长期积水的情况下，土壤处于冷湿状态，有机质分解十分缓慢，从而使有机层的积累超过有机质的分解，即形成有机土。下图为某湖泊沼泽地的有机土壤物质等厚度线图。

   分布于我国东北平原的黑土有机质含量多，保肥、保水性强，是最适宜农作物生长的肥沃土壤。20世纪50年代以来，黑土区逐渐发展成为我国的商品粮基地。近年来黑土厚度变薄，肥力下降，引起生态环境恶化，严重影响农业的可持续发展。