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美科學家發現蚯蚓可能改變森林貯碳能力

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/11/29     瀏覽次數:    

  美國科學家在近期出版的《地球物理學研究雜志》上發表的一項研究顯示,蚯蚓能夠改變北美森林凋落物中和土壤中的碳元素的化學屬性,從而可能影響森林的貯碳能力。

  他們希望通過比較蚯蚓活動各不相同的森林中的碳成分,了解蚯蚓對森林化學的影響。

  普渡大學的生物地球化學家蒂莫西·菲利(TimothyFilley)說,他們發現,在引進蚯蚓數量比較多的森林中,植物木質素中的腐殖質和土壤有機物含量也更加豐富,加大了細菌分解的難度。蚯蚓數量少的森林中累積的植物碳則以更容易被細菌分解的形式存在,從而意味著這些碳更易被釋放到空氣中。

  這些蚯蚓是由早期歐洲殖民者帶入北美的。有些蚯蚓以凋落的樹葉和其它植物材料為食,有些蚯蚓則吃根部或者土壤有機物。總的來說,蚯蚓的消耗使得森林凋落物中的碳含量減少。蚯蚓在吃掉凋落物之后,有機物質經蚯蚓的消化道進入土壤,可能會使土壤中貯存的碳量增加。它們的進食行為可能會避免碳以二氧化碳的形式排放到大氣中,促進森林的貯碳能力,從而幫助遏制氣候變化。

欧美性爱图   “如果凋落物只是堆積在土壤表面,那么很可能只會發生正常的有機物氧化反應,產生的碳很多就會排放到大氣中。”普渡大學環境化學家克里夫·約翰斯頓(CliffJohnston)說,“不過,如果碳附著到土壤中的微粒,比如黏土上面,這可能成為一種長期形成穩定碳的方式。”這正是蚯蚓在做的事情,將碳“粘著”在土壤中。

  蚯蚓的活動還可能改變覆蓋在地面上的森林凋落物的厚度。裸露的地面通常顏色暗沉,會吸收更多太陽光,土壤的水分流失也就更快。而落葉可以適度地反射陽光,保持地面潮濕,這都可能對森林土壤的溫度升高和積雪消融的時間產生影響。

  研究小組在史密森尼學會環境研究中心位于馬里蘭州的森林實驗區對蚯蚓的活動進行了監測。他們設立了凋落物厚度不同的幾個分區,然后觀察蚯蚓用多快的速度來分解這些凋落物。

  在有些地方,平均每平方米范圍內的蚯蚓數量超過了350條。“這么多蚯蚓對森林生態系統的影響是巨大的,因為從春天到秋天,它們都在主動地消耗凋落物,將它融進土壤中,只有到年終的時候地面才裸露出來。”菲利說。

  相比之下,在沒有蚯蚓的林區,地面上堆積著長年的凋落物形成的腐殖質和有機物,植物種子的萌發、水分的保存和滲透等都會受到影響。

欧美性爱图   “最終,我們將對這些因素加以考察,以確定這些外來蚯蚓改變森林貯碳量的可能性,以及其對氣候變化到底具有多大影響。”菲利說。


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