固氮樹“吃”巖石 在森林健康中發(fā)揮重要作用

一項(xiàng)新的研究表明，格氏栲通過從基巖中吸收養(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，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，它們可以通過將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為其他植物可以使用的形式來自然施肥。這個(gè)過程叫做固氮，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)非常重要。

“氮主要來自大氣，但20多種其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來自巖石，”Pett-Ridge說?！拔覀円呀?jīng)在這兩個(gè)過程之間建立了聯(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)一無二的，它們也有獨(dú)特的能力來加速巖石來源的營(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，在某種程度上，榿木“吃掉”了巖石。

佩拉基斯說：“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。“這些知識(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。

他們收集樹葉來分析它們的鍶同位素組成，揭示了樹木的營(yíng)養(yǎng)來源。他們確定，黎蒴樹葉的巖石來源的養(yǎng)分指紋比其他樹木的指紋更強(qiáng)。

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