大家好。

我是 Cindy Prescott，我將給你們做一些關(guān)于森林養(yǎng)分循環(huán)的講座。

這是我們首先要介紹的一些樹木營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)，然后是一些關(guān)于養(yǎng)分可用性的內(nèi)容，我們將開始討論所有各種養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程，然后我們將詳細(xì)介紹一種養(yǎng)分和 那就是氮循環(huán)，然后我會(huì)給你一個(gè)，談?wù)勎覀內(nèi)绾喂芾砩种械酿B(yǎng)分，所以先從養(yǎng)分開始定義。

這些是生物體所必需的化學(xué)元素。

我們通常根據(jù)它是常量營(yíng)養(yǎng)素還是微量營(yíng)養(yǎng)素來(lái)考慮它們。常量營(yíng)養(yǎng)素是那些需要相對(duì)大量的營(yíng)養(yǎng)素，而微量營(yíng)養(yǎng)素是那些記錄和需要的量較小的營(yíng)養(yǎng)素。

即使一些需要的數(shù)量較少，但所有這些都是必需的。

原因是每種營(yíng)養(yǎng)素在植物中都有特定的功能，你可以在這里看到一些例子，其中大部分在其他材料和功能中也很重要。

因此，因此，任何無(wú)法充分供應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)素都會(huì)對(duì)功能產(chǎn)生負(fù)面影響。

我們指的是新陳代謝和生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)素的供應(yīng)最好通過(guò)它在葉子中的濃度來(lái)表示。

因此，我們通常有這樣一種模式，隨著養(yǎng)分濃度的增加，生長(zhǎng)會(huì)得到改善，直到我們到達(dá)某個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)上，該養(yǎng)分被認(rèn)為可以提供足夠的數(shù)量。

該工廠可能擁有超過(guò)其需要的資源，我們將其稱為奢侈消費(fèi)。

然后，如果它繼續(xù)吸收越來(lái)越多的養(yǎng)分，它最終會(huì)妨礙并變得本質(zhì)上有毒，如此低的養(yǎng)分濃度會(huì)限制植物和葉子的生長(zhǎng)。

對(duì)于地上生長(zhǎng)尤其如此。

在某些情況下，我們可以僅通過(guò)觀察葉子就可以看出植物是否缺乏養(yǎng)分，有時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)某種特定的養(yǎng)分似乎含量不足，而我們最常見的是缺氮，我們可以 通過(guò)植物上的黃色葉子得到指示，當(dāng)然這與營(yíng)養(yǎng)可用性有關(guān)。

我們所說(shuō)的本質(zhì)上是指根部以及森林可以獲取的養(yǎng)分濃度。

我們的意思是根部及其相關(guān)的微波真菌可接觸到根部。

它們必須溶解在土壤溶液中。

它們還必須以可以被根吸收的形式存在，這通常是無(wú)機(jī)形式。

因此，對(duì)于氮，它可以以硝酸鹽或銨的形式提供，因?yàn)榱字荒茉诹姿猁}論壇植入物中吸收，而微波也可以吸收一些簡(jiǎn)單的有機(jī)形式，例如氨基酸。

可用的養(yǎng)分量通常只占土壤總養(yǎng)分庫(kù)的一小部分。

所以土壤中的大部分養(yǎng)分都被束縛住了。

無(wú)論是在有機(jī)物中還是在礦物質(zhì)中，在土壤中都無(wú)法獲得，因此即使養(yǎng)分總量很大，這些物質(zhì)也會(huì)限制初級(jí)生產(chǎn)力，但可用量可能小到足以限制生產(chǎn)力，這是北方的一個(gè)例子 溫哥華島和我們?cè)谄渲泄ぷ鞯囊恍┥郑憧梢钥吹剿鼈冊(cè)谧筮叺纳盍值乇韺?，那里含有大量的氮?/p>

在鷹嘴豆泥的材料中，但在頂部，我們發(fā)現(xiàn)所有這些氯化物生長(zhǎng)緩慢、氮效率高的樹木，這是因?yàn)楦鞣N原因。

氮都以人類無(wú)法獲得的形式被鎖定。

現(xiàn)在我們將進(jìn)入一些關(guān)鍵的營(yíng)養(yǎng)循環(huán)過(guò)程，其中有很多。

因此，將它們分成三個(gè)不同的組來(lái)考慮是很有幫助的。

首先是將養(yǎng)分帶入生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程，以及可以將養(yǎng)分從生態(tài)系統(tǒng)中移除的過(guò)程，然后是在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，有循環(huán)，其中一些都發(fā)生在樹內(nèi)，然后是一大堆從中獲取養(yǎng)分的過(guò)程 土壤進(jìn)入樹木，然后再回到土壤中。

因此，我們將獨(dú)立考慮這三個(gè)周期，即使它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中并不是真正獨(dú)立的。

因此，首先從生態(tài)系統(tǒng)的輸入和輸出開始，從輸入開始。

這些來(lái)自兩個(gè)主要來(lái)源。

1 來(lái)自大氣，另一種來(lái)自大氣下方的母體物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以到達(dá)鹽中的灰塵或火災(zāi)后的灰燼中，也可以溶解在沉淀物中，也可以吸收氣體，這尤其是 通過(guò)微生物和母體物質(zhì)的固氮作用，氮從大氣輸入生態(tài)系統(tǒng)的案例。

當(dāng)然，母質(zhì)的風(fēng)化、制動(dòng)基本上是土壤以及從生態(tài)系統(tǒng)輸出到土壤中的養(yǎng)分。

再次沿著相同的路徑行駛，風(fēng)中可能攜帶的灰塵、土壤和灰燼來(lái)自另一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，它們是從這里拍攝的 干旱時(shí)期。

特別是如果土地已經(jīng)退化。

還有一些微生物過(guò)程通過(guò)外延過(guò)程將生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分以氣態(tài)、一氧化二氮和氮?dú)獾男问结尫诺酱髿庵小?/p>

我們稍后會(huì)詳細(xì)討論，然后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)以溶解或特定形式在水中流失。

這是如果它被浸出并通過(guò)土壤溶液進(jìn)入地下水，或者如果水在陸地上流動(dòng)并帶走一些養(yǎng)分或侵蝕，如果它帶走土壤和其中的養(yǎng)分并將其帶走到 小溪，這當(dāng)然可以相當(dāng)廣泛。

這是我 2019 年在成都拍攝的照片，這是被洪水淹沒(méi)的河流，洪水?dāng)y帶著流域的大量沉積物。

因此，這可能是從生態(tài)系統(tǒng)中獲取并最終沉積在其中的大量土壤和養(yǎng)分。

所以這里是生態(tài)系統(tǒng)的各種輸入和輸出的總結(jié)。

因此，讓我們轉(zhuǎn)到樹內(nèi)循環(huán)，樹內(nèi)有很多過(guò)程在進(jìn)行。

要記住的主要事情是，一旦養(yǎng)分進(jìn)入樹中，它就不再存在了。

它在樹內(nèi)一遍又一遍地循環(huán)。

所以一旦它在樹上。

它被同化為有機(jī)形式并用于其新陳代謝和生長(zhǎng)，然后它可能會(huì)被重新移動(dòng)，這意味著從有機(jī)形式轉(zhuǎn)換回移動(dòng)形式然后可以在整個(gè)植物中重新分配，最后，在組織從植物中移除之前 .

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解或每種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一部分被保留，然后保存在植物中，而組織又失去了一些關(guān)于再吸收的東西，這是在其衰老之前或期間以及在其抵抗之前從組織中再動(dòng)員和去除， 那是它真正從樹上掉下來(lái)的時(shí)候。

這可能是化合物，要么被分解，要么像植物群一樣根本無(wú)法補(bǔ)充，當(dāng)然，這在葉子中最活躍，這發(fā)生在秋天落葉之前，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被重新定位到將持續(xù)存在的組織中 冬天，那可能是較年輕的針葉或莖或根。

這種再吸收可以是顯著的，它在葉子中的 80% 的氮和磷可以在衰老過(guò)程中被分解，數(shù)量隨著貧瘠地點(diǎn)的地點(diǎn)肥力而變化。

它實(shí)際上是從葉子中去除的較小總量。

但它的比例更大，并且有一個(gè)下限，組織不能再釋放任何營(yíng)養(yǎng)素。

所以我們永遠(yuǎn)不會(huì)得到 100% 的移除。

有些每年都會(huì)丟失，必須從生態(tài)系統(tǒng)中重新獲得。

因此，樹木養(yǎng)分循環(huán)涉及關(guān)鍵過(guò)程。

繼續(xù)進(jìn)行我認(rèn)為最有趣的 1，即樹木和土壤之間養(yǎng)分的循環(huán)。

首先，讓我們把它從土壤中轉(zhuǎn)移到樹上。

這就是吸收的過(guò)程。

所以在吸收過(guò)程中，養(yǎng)分被植物根部或相關(guān)微生物真菌吸收。

嗯，這只能以無(wú)機(jī)或簡(jiǎn)單的有機(jī)形式進(jìn)行，當(dāng)然，在根系和其他土壤微生物之間存在競(jìng)爭(zhēng)，其中許多微生物將位于路線周圍的上升球體中，這可能很小 多年生植物養(yǎng)分含量的比例。

同樣由于它們分解和儲(chǔ)存了如此多的每種養(yǎng)分，它們每年只需要從土壤中吸收少量的養(yǎng)分。

現(xiàn)在將養(yǎng)分從樹上移回土壤。

這就是我們所說(shuō)的字面上的過(guò)程，這是當(dāng)邪惡的組織變大然后落到土壤中，然后它們可以通過(guò)分解過(guò)程被回收利用的時(shí)候。

雖然我們傾向于認(rèn)為這主要是葉子，但重要的是要記住，一年中大約有一半的垃圾來(lái)自根部，我們現(xiàn)在認(rèn)為這種根部垃圾也是土壤有機(jī)質(zhì)的重要來(lái)源 作為土壤碳。

因此，一年中落下的垃圾量與一年中產(chǎn)生的樹葉質(zhì)量有關(guān)。

因此，如果您收集地上掉落的垃圾并測(cè)量其質(zhì)量。

這可以很好地指示森林的生產(chǎn)力。

因此，在頂部圖表中，您可以看到 y 軸上的總凋落物與地上凈初級(jí)生產(chǎn)密切相關(guān)，然后您還可以在底部圖表中看到赤道處的凋落物生物量在 0 時(shí)非常高，然后下降 隨著生產(chǎn)力下降并從赤道向北移開。

在地面上，如果我們測(cè)量枯枝落葉中的氮和濃度，枯枝落葉也可以很好地表明該地點(diǎn)的肥力，我們會(huì)看到在這種情況下至少我們發(fā)現(xiàn)它與氮總量之間存在非常緊密的相關(guān)性 土壤。

這是這些道格拉斯看臺(tái)上場(chǎng)地肥力的指標(biāo)。

養(yǎng)分可以通過(guò)其他方式從樹木返回土壤。

當(dāng)然，很多會(huì)被昆蟲吃掉，然后在它們死后或通過(guò)排便回到森林地面。

這個(gè)過(guò)程在洞察力爆發(fā)期間最重要，然后對(duì)動(dòng)物也是如此。

養(yǎng)分從樹返回土壤的另一種方式是被雨水或雪從樹冠上沖刷。

因此，整個(gè)秋天涉及兩個(gè)過(guò)程，只是富集，因?yàn)樗┻^(guò)樹葉穿過(guò)樹冠，然后其中一些會(huì)從莖上下來(lái)，這里有一些數(shù)據(jù)來(lái)自 mm 落葉植物或混合常綠植物和落葉植物 森林，您可以特別看到基本陽(yáng)離子。

鈣、鉀和鎂。

一旦穿過(guò)樹冠或沿著樹干向下，降水的濃度就會(huì)非常顯著地增加。

另一個(gè)真正重要的土壤養(yǎng)分來(lái)源是通過(guò)根系展品，這是根部脫落或作為粘液釋放或作為代謝物釋放的所有各種材料，可能是代謝廢物，也可能是為了各種目的而產(chǎn)生的。

這對(duì)土壤微生物來(lái)說(shuō)是非常重要的能量來(lái)源，我們現(xiàn)在已經(jīng)意識(shí)到，通過(guò)它在產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)土壤微生物生物量方面的活動(dòng)，這是穩(wěn)定土壤有機(jī)物的一個(gè)非常重要的來(lái)源。

這個(gè)數(shù)字不是很清楚，但只是作秀而已。

從植物釋放到土壤中的化合物種類繁多，碳水化合物。

脂肪酸，尤其是從植物中直接釋放到土壤中的大量物質(zhì)，而沒(méi)有進(jìn)入他的垃圾場(chǎng)。

一旦它到達(dá)土壤，材料就會(huì)通過(guò)垃圾分解過(guò)程被分解，然后它們最終作為養(yǎng)分釋放出來(lái)，然后這些以植物能夠再次吸收的無(wú)機(jī)形式存在。

有點(diǎn)關(guān)于分解。

所以這主要是土壤微生物活動(dòng)的結(jié)果。

當(dāng)然，加速這些反應(yīng)的是真菌和細(xì)菌及其胞外酶。

因此，影響這些微生物活性的任何因素都會(huì)影響分解速度，分解速度也會(huì)受到浸出的影響，尤其是在腐爛初期。

有很多水溶性材料會(huì)損失高達(dá) 30% 的質(zhì)量，這些水溶性化合物可能會(huì)損失，具體取決于森林類型和垃圾類型，土壤動(dòng)物群在分解材料方面可能很重要。

其他人可以消化它，通過(guò)他們的腸道，將其轉(zhuǎn)化為其他形式，有些人只是四處移動(dòng)，可能更容易分解，我們也發(fā)現(xiàn)了更多關(guān)于陽(yáng)光的影響，尤其是在干燥的環(huán)境中 生態(tài)系統(tǒng)和光降解過(guò)程，分解一些較堅(jiān)硬的物質(zhì)，如木脂素，因此在某些生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。

這就是我們測(cè)量分解的方式。

通常我們將已知質(zhì)量的垃圾放入這個(gè)網(wǎng)袋中，將其放到森林中，然后它會(huì)分解，我們會(huì)在一段時(shí)間后收集一些垃圾，現(xiàn)在您可以在下面看到牧羊草的葉子是如何分解的 , 在頭三年內(nèi)分裂。

因此，從隨著時(shí)間的推移剩余的質(zhì)量中，我們能夠計(jì)算出這條曲線的斜率，并將其用作分解常數(shù)或 K 值，K 值越高，質(zhì)量損失得越快。

那么影響分解率的因素有哪些 從這個(gè)數(shù)字中可以看出，環(huán)境和垃圾質(zhì)量都很重要，但它們通過(guò)對(duì)土壤生物（微生物和土壤動(dòng)物）的影響來(lái)發(fā)揮作用。

所以對(duì)于環(huán)境。

水分和溫度非常重要，而且墊料的特性對(duì)于確定組成率也很重要。

所以這里有一些來(lái)自元分析的數(shù)據(jù)。

如果他們從 70 項(xiàng)已發(fā)表的垃圾分解研究中獲取數(shù)據(jù)，并將 K 值與該地點(diǎn)的年平均溫度進(jìn)行比較，你可以在這里看到低于 10 攝氏度的年平均溫度，分解質(zhì)量損失率在 10 以上均較低 度。

它可以變得很高或不太高，表明當(dāng)溫度升高時(shí)其他因素可能會(huì)受到限制。

在我在不列顛哥倫比亞省進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，我發(fā)現(xiàn)水分在這里往往是一個(gè)非常重要的因素。

這是三年內(nèi)白楊落葉量的剩余量，您可以看到它在 CW 風(fēng)速中最快，然后是黃松黑白鍋爐、水果和 IDF 中最慢的，這當(dāng)然是干旱地區(qū)。

因此，我們內(nèi)部的水分往往會(huì)產(chǎn)生最大的影響。

影響分解率的另一個(gè)因素是材料本身的質(zhì)量或成分，這是我從落基山脈的森林中獲得的一些數(shù)據(jù)，您可以看到質(zhì)量損失率最高的是 4 個(gè)信念。

這是柳葉菜，然后是草的高含量，針葉的中等含量，然后是所有木質(zhì)材料的低含量。

我們發(fā)現(xiàn)它與材料的木質(zhì)素氮比密切相關(guān)，并且該薈萃分析還發(fā)現(xiàn)高于 50 質(zhì)量損失的液氮比一致較低的關(guān)系。

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的不同，還有一些其他因素 ph 值和養(yǎng)分可用性會(huì)影響分解率。

關(guān)鍵是任何因素都可以限制分解率。

所以如果沒(méi)有足夠的水分分解會(huì)很慢等等，所以它是否真的溫暖并不重要。

這就是分解。

現(xiàn)在這就是材料分解成越來(lái)越小的化合物的地方，最終其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以無(wú)機(jī)形式釋放，這取決于分解速度以及該材料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度。

另一個(gè)復(fù)雜的因素是，當(dāng)微生物忙于分解和釋放這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，它們也會(huì)吸收其中的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

所以我們都有總礦化。

這是微生物釋放然后凈礦化的速率減去它們隨后收回的量。

這基本上就是植物可以利用的東西，所以我們可以通過(guò)在這種情況下采集土壤或森林地面材料的樣本來(lái)測(cè)量，放入一個(gè)袋子，在開始時(shí)測(cè)量可用養(yǎng)分的濃度，然后在 大約一個(gè)月后在袋中孵化結(jié)束。

通常，差異會(huì)告訴我們營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以可用形式釋放的速度有多快。

現(xiàn)在我們也在使用這些粘附在土壤和養(yǎng)分中的鐵交換樹脂。

交換到這些上，因此您將建立陽(yáng)離子或和離子，具體取決于您使用的是這些居民中的哪一個(gè)。

因此，它可以讓您了解在這段時(shí)間內(nèi)，這根棍子在土壤中傳遞了多少養(yǎng)分。

在大多數(shù)溫帶森林中，氮凈氮礦化率與凈初級(jí)生產(chǎn)力正相關(guān)。

在這里，您可以在左側(cè)看到氮礦化與凈初級(jí)生產(chǎn)力之間的良好關(guān)系，然后不是那么緊密的關(guān)系，但凋落物氮與凈初級(jí)生產(chǎn)力之間的關(guān)系仍然相似。

所以好吧，大多數(shù)溫帶森林往往主要受到可用氮的限制。

這里總結(jié)了土壤和樹木之間循環(huán)所涉及的所有過(guò)程。

我要停在那里。