蚯蚓活動可增加森林碳儲碳量

生態

導讀據美國普渡大學的研究員稱,他們在北美森林的落葉和土壤中發現:蚯蚓可以改變碳的化學屬性,從而影響森林的儲碳量。普渡大學的科學家與來自史密森學會和美國約翰霍普金斯大學的人員一起研究原先從歐洲帶到北美來的蚯蚓的習性。有的蚯蚓吃落葉和一些植物——森林裡地面上的干草;還有的吃草根和土壤裡的有機物質。這些物質經過蚯蚓的消化道進行分解,之後排出� ...

據美國普渡大學的研究員稱,他們在北美森林的落葉和土壤中發現:蚯蚓可以改變碳的化學屬性,從而影響森林的儲碳量。普渡大學的科學家與來自史密森學會和美國約翰霍普金斯大學的人員一起研究原先從歐洲帶到北美來的蚯蚓的習性。有的蚯蚓吃落葉和一些植物——森林裡地面上的干草;還有的吃草根和土壤裡的有機物質。這些物質經過蚯蚓的消化道進行分解,之後排出體外,進入土壤。該研究小組發現,有很多蚯蚓的森林,裡面的落葉和土壤有機質往往含有豐富的植物木質素,普渡大學的生物地化學家蒂莫西·菲力說,這種物質很難被細菌分解。那些含蚯蚓少的地段,其中所積累的碳就較容易分解。總之,干草和落葉層(即含草根和土壤有機質的地表層)中的含碳量因蚯蚓活動而減少。然而,碳的化學性質卻因此發生改變,難以被細菌分解而留存下來。蚯蚓以森林中的草葉為食,之後,把碳混在土壤中,逐漸增加其中的儲碳量。“如果草和落葉只停留在土壤表面,那麼,經過有機物氧化過程,許多碳會進入大氣中”,普渡大學的環境化學家和農藝學教授克裡夫·約翰斯頓說,“但是,如果碳能附著在土壤(如粘土)上,則能留存很久。”蚯蚓活動可能影響碳和環境的另一種情況在於森林地面上樹葉及其它殘留物質的厚度。單就土壤來說,一般顏色較暗,容易吸收更多陽光,就會迅速變干。顏色較淺的樹葉層能適當反射太陽光,並對土壤起到保濕作用。兩者都會影響到森林中土壤的溫度和雪融化的時間。“我們基本上根據這些情況確定蚯蚓在改變森林中排出二氧化碳量及影響氣候變化上的作用大校”兼任地球和大氣科學系副教授的菲力說道。該小組所研究的蚯蚓,是由早期的歐洲殖民者在船上放上土壤和沙囊帶回北美的。在北美北部森林中,他們發現冰川融化後形成的地帶是沒有蚯蚓的。此外,蚯蚓移動速度並不太快,據估計,從冰河時代起的一萬年裡,它們靠自身力量僅移動了100-200千米遠。“在有些森林,比如我們的工作地明尼蘇達州北部的森林,我們發現,有的地方剛剛有蚯蚓的蹤影。” 菲力說,“主要是車輛從湖邊經過,將人們丟棄的魚餌(蚯即蚓)連泥土一起碾到了車胎花紋中,於是,蚯蚓就得以在森林之間遷移。”該研究小組在近期的《地球物理學研究》上報道了他們的此項發現,該研究仍在進行中,並由國家科學機構提供所需經費。為進行此項研究,菲力,約翰斯頓和他們的合作者們一起在史密森環境研究中心的林區監測蚯蚓的活動情況。科學家們在特定地塊上控制地面的枯葉量,並觀察蚯蚓移動枯葉的速度。在林中有的地方,每平方米土地上就有350多只蚯蚓。“那麼多的蚯蚓,它們對森林生態系統的影響是很大的。因為,從春季到秋季它們都要大量地吃草葉之類的東西,並把這些與泥土混在一起,到年底,地面看起來就成光禿禿的了。”菲力說到。反之,那些沒有蚯蚓的地方,由於經年累月地面積了很多枯葉和有機物質,這不僅影響到種子發芽,還會使森林地面聚水及滲水能力受到牽連。“蚯蚓從根本上改變了微生物的分解方式,”菲力說,“它們在吃植物根莖的時候,也會吃其它的有機物,這有助於營養物質在植物間的分散。”

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