的林下叶层

热带雨林中的土壤和养分循环

2012年7月31日



了解森林土壤的基本组成有助于解释雨林中养分循环的概念;为什么为农业清理雨林会有问题;土壤如何成为影响森林复杂性的重要因素。

土壤成分

世界上超过三分之二的热带雨林和四分之三的亚马逊雨林可以被认为是雷竞技体育下载“湿沙漠”,因为它们生长在酸性和低营养的红色和黄色粘土状红土上。许多热带森雷竞技官网欢迎林土壤非常古老和贫瘠,特别是在像亚马逊盆地这样最近没有火山活动带来新的养分的地区。亚马逊土壤饱经风霜,基本上缺乏来自“岩石”的磷、钾、钙和镁等矿物质,但富含氧化铝和氧化铁,这使热带土壤呈现独特的微红色或淡黄色,大量含有有毒物质。雷竞技官网欢迎在这样的条件下,人们想知道这些贫瘠的土壤如何能支撑如此旺盛的生长。

亚马逊河下游的岩石在哪里?

雷竞技体育下载热带雨林植被丰富。早期在热带地区定居的欧洲人确信(甚至当时的科学家也确信),“丛林”的繁茂是由于肥沃的土壤,所以他们砍伐了大片的森林来种植农田。清理出来的土地支持了农业的蓬勃发展,但只持续了一到四年,奇怪的是,植物生长下降到需要大量肥料才能生长的地步。移民们想知道为什么他们的作物会枯萎,如此贫瘠的土壤如何能支撑热带雨林的繁茂生长。雷竞技官网欢迎答案在于雨林中快速的营养循环。

印度尼西亚苏拉威西岛巨大绞杀无花果树的扶壁根。点击图片查看更多扶壁根的图片。照片由Rhett A. Butler拍摄

养分循环

殖民定居者没有意识到,他们面对的是一个与温带森林完全不同的生态系统,在温带森林中,大部分营养物质存在于土壤中。在雨林中,大部分的碳和必需的营养物质都被锁在活的植被、枯木和腐烂的树叶中。随着有机物质的腐烂,它被回收得如此之快,以至于很少有营养物质能够到达土壤,使土壤几乎贫瘠。

Dung-mimics

粪便对热带雨林小昆虫的吸引力导致了捕食者和猎物中粪便模拟物的发展。这些动物,通常是昆虫和蜘蛛,一坐就是几个小时,尽量让自己看起来像粪便一样,以免被发现。

腐烂的物质(枯木和落叶)之所以能得到如此高效的处理,是因为有大量的分解者,包括细菌、真菌和白蚁。这些生物吸收营养,当生物死亡时,这些营养就会作为废物释放出来。几乎所有的有机物都被迅速处理,甚至包括粪便和汗液。在许多热带雨林中,只需几分钟,各种昆虫就会发现它们的粪便并加以利用。雷竞技体育下载粪便上可能覆盖着色彩鲜艳的蝴蝶、甲虫和苍蝇,而屎壳郎则狂热地将部分粪便滚成球,稍后用作幼虫的食物。昆虫不仅被粪便的能量所吸引,而且通常还因为粪便中含有钙盐等营养物质。人类的汗水是多种蝴蝶的财富,它们会聚集在游客的脖子和帽子上,也是烦人的汗蜂的财富,在一些森林里,汗蜂几乎可以覆盖在每一寸裸露的皮肤上。

随着植物死亡,营养物质被迅速分解,并被活的植物吸收,几乎立即返回到系统中。植物根与真菌(菌根)之间的独特关系促进了植物根对养分的吸收。菌根附着在植物根上,专门用于提高从土壤中吸收养分的效率。作为回报,植物在根部为真菌提供糖和庇护。研究还表明,菌根可以帮助树木抵抗干旱和疾病。

作者在巴拿马一棵木棉树的扶壁根中。照片由Rhett A. Butler拍摄

检查问题:

  • 为什么传统农业在热带雨林中经常失败?雷竞技体育下载
  • 雨林环境中的营养物质是如何循环的?
  • 热带森林土壤与温雷竞技官网欢迎带森林土壤有何不同?

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