一項(xiàng)新的研究表明,格氏栲通過(guò)從基巖中吸收養(yǎng)分,在健康的森林生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
這項(xiàng)研究發(fā)表在今天的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
俄勒岡州立大學(xué)和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的研究人員通過(guò)與固氮菌的共生關(guān)系,利用鎖定在基巖中的鈣和磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),鑒定出榿木。這個(gè)過(guò)程加速了巖石的溶解,釋放出更多的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng),使植物和樹木生長(zhǎng)。
俄勒岡大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院的地球化學(xué)家朱莉皮特-里奇(Julie Pett-Ridge)說(shuō),這項(xiàng)研究解決了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如何進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響,生態(tài)系統(tǒng)可以保持其長(zhǎng)期增長(zhǎng)和生產(chǎn)力,并最終儲(chǔ)存碳。在研究中。
這項(xiàng)研究進(jìn)一步了解了一組特定的樹木,它們可以通過(guò)將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為其他植物可以使用的形式來(lái)自然施肥。這個(gè)過(guò)程叫做固氮,對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)非常重要。
“氮主要來(lái)自大氣,但20多種其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來(lái)自巖石,”Pett-Ridge說(shuō)?!拔覀円呀?jīng)在這兩個(gè)過(guò)程之間建立了聯(lián)系。正如我們所知,固氮樹在如何從大氣中引入氮方面是獨(dú)一無(wú)二的,它們也有獨(dú)特的能力來(lái)加速巖石來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)。”
榿木是一種落葉闊葉樹,原產(chǎn)于北美西部。它與世界上其他種類的榿木關(guān)系密切。像所有的榿木一樣,榿木可以通過(guò)其根瘤向土壤中釋放氮。
美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的生態(tài)學(xué)家、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的這項(xiàng)研究的主要作者史蒂文佩拉基斯說(shuō),在某種程度上,榿木“吃掉”了巖石。
佩拉基斯說(shuō):“這些樹木不僅能為生態(tài)系統(tǒng)增加氮,還能增加森林生長(zhǎng)和儲(chǔ)存碳所需的所有其他養(yǎng)分?!斑@些知識(shí)有助于森林管理中森林做法的可持續(xù)性。很久以前,農(nóng)民發(fā)現(xiàn)養(yǎng)分對(duì)維持生產(chǎn)力至關(guān)重要。這些過(guò)程需要更長(zhǎng)時(shí)間才能在森林中出現(xiàn)?!?
氮是植物生命中最重要的養(yǎng)分。但是除非它的化學(xué)鍵被細(xì)菌分解,否則大氣中的氮是沒有用的。一些樹種如榿木與固氮菌形成共生關(guān)系。細(xì)菌有將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為氨的酶,氨促進(jìn)植物生長(zhǎng)。
在這項(xiàng)研究中,Pett-Ridge和Perakis觀察了生長(zhǎng)在俄勒岡州沿海山區(qū)的Tillamook州立森林中的六種不同的樹種:Sitka云杉、道格拉斯冷杉、西部鐵杉、西部紅玫瑰、葉楓和榿木。
他們收集樹葉來(lái)分析它們的鍶同位素組成,揭示了樹木的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。他們確定,黎蒴樹葉的巖石來(lái)源的養(yǎng)分指紋比其他樹木的指紋更強(qiáng)。
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