토양의 구조와 열대우림

토양의 구조는 기후, 생물, 지형 그리고 조암광물 간의 장기간에 걸친 상호작용을 통해 결정된다. 토양은 대부분의 육상 생물이 의존하는 생물과 비생물 물질의 복잡한 혼합체이다. 토양의 구조는 땅속으로 1-3m 깊이의 구멍을 파봄으로써 관찰할 수 있다. 토양 구멍에서 가장 중요한 토양구조 중의 한 가지 요소를 볼 수 있는데, 그것은 수직 층상구조이다. 토양구조가 깊이에 따라 점진적으로 변함에도 불구하고, 토양학자들은 일반적으로 토양을 몇 가지 별개의 수평층으로 나눈다. 토양 분석에 사용되는 분류체계는 토양을 O, A, B, C의 층으로 나눈다. O층 또는 유기물층은 층상구조의 맨 윗부분을 차지한다. O층의 맨 윗부분은 낙엽, 잔가지, 그 밖의 다른 식물체 부위 등 갓 떨어진 유기물로 구성된다. O층의 더 깊은 부분은 부서지고 분해된 유기물로 구성된다. 이 층의 유기물은 박테리아나 진균류, 선충부터 진드기 그리고 두더지에 이르는 동물과 같은 토양 생물의 활동으로 부서지고 분해된다. 이 층은 농사를 짓는 땅이나 사막에는 존재하지 않는다. 가장 아래쪽에 다다르면 O층은 A 층으로 서서히 변화된다. A 층은 점토나 실트, 모래 등의 무기물과 O층에서 내려온 유기물의 혼합물로 구성된다. A 층과 O층 모두에서 생물들은 높은 활동성을 보인다. 지렁이처럼 땅을 파는 동물들은 O층으로부터 내려온 유기물질을 A 층에 융합되도록 섞는 역할을 한다. 일반적으로 A 층에는 무기양분이 풍부히 존재한다. A 층의 점토, 철, 알루미늄, 규산염 그리고 유기물이 부분적으로 분해된 부식토는 씻겨 내려간다. 이 물질들은 B층에 침착될 때까지 천천히 토양의 층상구조를 따라 아래로 내려간다. B층은 점토, 부식토 그리고 A 층으로부터 물에 의해 씻겨 내려온 여러 물질로 구성된다. 이런 물질들의 침착은 종종 다른 층과 구별되는 B층만의 색과 띠 모양의 형태를 띠게 한다. 또한 이층에는 많은 식물의 뿌리가 존재하기도 한다. B층은 점진적으로 C층으로 바뀐다. C층은 토양 구멍에서 볼 수 있는 가장 아래에 존재하는 층이다. 이 층은 서리나 물, 더 깊게 관통하는 식물 뿌리 등에 의해 풍화된 모암 물질들로 구성된다. 풍화작용은 모암 광물을 천천히 더 작은 조각으로 부순다. 작은 조각들은 모래나 실트 그리고 점토 크기의 입자로 부서진다. A 층이나 B층에 비해 풍화작용이 불완전하고 덜 강력하기 때문에, C층은 많은 암석 조각을 포함하고 있다. C층 아래에서 풍화되지 않은 모암을 발견할 수 있다. 토양의 층상구조는 우리에게 토양구조의 순간적인 모습을 제공한다. 하지만 토양구조는 몇 가지 영향의 결과로서 끊임없이 변하고 있다. 그러한 영향들은 제니에 의해 기후, 생물, 지형, 모암 광물 그리고 시간 등으로 요약되었다. 기후는 모재의 풍화 속도, 유기물과 무기물질의 용탈률 그리고 무기 입자의 수송과 침식률, 유기물질의 분해율 등에 영향을 미친다. 기후는 또한 어떤 지역을 차지하고 있는 식물과 동물의 종류에도 영향을 미친다. 또한 저서동물은 토양 혼합률 등에 영향을 미친다. 반면, 화강암이나 화산암, 바람이나 물에 의해 운반되는 모래와 같은 모재는 다른 영향 요인들의 바탕이 된다. 마지막은 시간의 문제다. 토양의 나이는 토양의 구조에 영향을 준다. 간단히 말해 토양은 복잡하고 동적인 존재이다. 그것은 생물이 자라는 생활 장소가 되고 이곳에서 사는 생물들의 활동으로 인해 토양구조가 변하게 된다. 생태학의 여러 측면을 고려할 때, 생물을 환경과 분리해서 생각하는 것은 어려운 일이다. 

 육상 생물군계의 지리적인 분포는 기후 변이, 특히 일반적인 기온과 강수량의 변화와 잘 일치한다. 20세기 초에 많은 식물생태학자는 기후와 토양이 식생의 분포에 어떠한 영향을 미치는가에 관해 연구했다. 이후 생태학자들은 식물 생태학의 다른 측면을 더 많이 연구한다. 오늘날 우리가 지구 온난화에 직면함에 따라, 생태학자들은 또다시 식물의 분포에 영향을 주는 기후에 대한 연구를 많이 하게 되었다. 여러 나라의 생태학자, 지리학자 그리고 기상학자들은 국제 팀을 이루어 다시 부상한 관심과 좀 더 강력한 분석 도구를 이용하여 식생에 대한 기후의 영향을 연구한다. 

열대우림은 자연이 만든 가장 큰 정원이다. 이리저리 얽힌 가장자리를 넘어서 놀라울 정도로 광대한 열대우림의 내부로 들어오게 되면, 나뭇잎 천장을 통과해 들어오는 어렴풋한 초록빛의 태양 빛이 내부를 비추는 것을 보게 될 것이다. 숲에서 나뭇잎으로 우거진 저 높은 곳은 많은 우림 종들의 보금자리이자 대담무쌍한 우림 생태학자들의 공중 연구실이다. 우림의 아치형 천장과 뾰족한 첨탑으로 이루어진 우림의 건축은 대성당과 저택에 비유될 수 있다. 하지만 자연의 대성당은 천장에서 바닥에 이르기까지 모두 살아 있다. 아마도 지구의 어떤 생물군계보다도 더 활기 넘치는 곳이라 할 수 있을 것이다. 우림 안에서 아침과 저녁의 소리, 찬란한 빛의 반짝임 그리고 축축한 밤공기에 실려 오는 풍부한 향기는 끝없는 것처럼 보이는 다양성과 함께 풍부한 삶에 대해 말해준다. 열대우림은 남동아시아, 서아프리카 그리고 중남미 3개의 주요 지역에 걸쳐 적도에 불규칙하게 퍼져 있다. 우림 대부분은 적도를 중심으로 북위 또는 남위 10도 이내에 위치한다. 이러한 적도 지역대를 벗어난 우림 지역은 중앙아프리카와 멕시코, 브라질의 남동부, 마다가스카르 동부, 인도 남부 그리고 후주의 북동부에 존재한다. 열대우림의 지구적인 분포는 기후 조건이 1년 내내 온화하고 습한 지역과 일치한다. 열대우림의 기온은 월별 변화가 거의 없으며, 1년 동안 변하는 정도와 하루 동안 변하는 정도가 비슷하다. 평균 기온은 약 25~27도이다. 이는 많은 사막이나 온대지역의 평균 여름 최대기온보다 낮다. 연간 강수량은 약 2,000-4,000 mm 정도이며, 몇몇 우림은 더 많기도 하다. 우림에서 한 달에 100 mm 이하의 비가 내리는 곳은 건조한 곳으로 간주한다.