固氮树“吃”岩石 对森林健康起着举足轻重的作

作者:admin   发布时间:2019-03-01 07:45     浏览:

一项新的研究表明,通过从基岩中汲取养分,红桤树在健康的森林生态系统中发挥着关键作用。

该研究发表在今天的“美国国家科学院院刊”上。

来自俄勒冈州立大学和美国地质调查局的研究人员通过与固氮细菌的共生关系确定红桤木,利用锁定在基岩中的营养物质,如钙和磷。这个过程加速了岩石的溶解,释放出更多的矿物质营养,使植物和树木生长。

俄勒冈州立大学农业科学学院的地球化学家Julie Pett-Ridge表示,该研究解决了养分如何进入生态系统的长期影响,这些生态系统可以维持其长期生长和生产力并最终储存碳。在研究上。

该研究还进一步了解了一组特定的树木,这些树木通过将大气氮转化为可用于其他植物的形式而能够自然地施肥。这个过程称为固氮,对自然生态系统至关重要。

“氮气主要来自大气,但超过20种其他营养物质主要来自岩石,”Pett-Ridge说。“我们已经在这两个过程之间建立了联系。我们所知道的固氮树对于它们如何从大气中引入氮气具有特殊性,它还具有加速岩石来源养分供应的独特能力。”

红桤木是一种原产于北美西部的落叶阔叶树。它与世界上其他种类的桤木密切相关。像所有桤木一样,红桤木可以通过其根部的结节将氮释放到土壤中。

美国地质调查局的生态学家,国家科学基金会资助的研究的主要作者史蒂文·佩拉基斯说,在某种程度上,红桤木“吃”了岩石。

“这些树木不仅可以为生态系统添加氮,还可以添加森林生长和储存碳所需的所有其他营养素,”Perakis说。“这些知识有助于管理森林中森林实践的可持续性。很久以前,农民们发现养分对于保持生产力至关重要。这些过程需要更长的时间才能在森林中展现出来。”

氮是植物生命中最重要的营养素。但是除非它的化学键被细菌分解,否则大气中的氮是无用的。一些树种如红桤木与固氮细菌形成共生关系。细菌具有将大气氮转化为氨的酶,其促进植物生长。

在这项研究中,Pett-Ridge和Perakis观察了俄勒冈海岸山脉Tillamook州森林中生长的六种不同树种:Sitka云杉,花旗松,西部铁杉,西部红蔷薇,大叶枫和红桤木。

他们收集叶子来分析他们的锶同位素组成,揭示了树木的营养来源。他们确定红桤叶的岩石衍生营养素指纹比其他树木更强。