淋溶:
如上面所述,淋溶是個物理性的方法借由水和過剩的氮結合把養分帶離植物根部,
使植物無法利用。通常淋溶之現象是在多雨和植物生長最慢的季節發生(例如:
春天、晚秋)。淋溶作用可用下面公式說明:
Leaching (transporting nutrient away from rooting zone)=
Biological demand for nutrient + availability of excess water
如果養分是limiting的話淋溶的情形會較輕,這是因為大部分的養分都會留在
植物體裡;例如N, P, K。如果是non-limiting的話淋溶的情形會較嚴重,這
是因為這些元素通常都會是過剩或者是能夠從風化裡所取得,所以養分都不
會留在植物體裡;例如Na。
脫氮作用:
如上面所述,脫氮作用是個生物性的方法,使NO3-被還原成N2O/N2。脫氮作用是
被environment和 biological factors所控制。一般來說,脫氮作用可用下面公
式說明:
[Poorly drained soil (anaerobic condition) X no. of years]
+ [rich in organic matter]
由上面的公式得知,土壤質地越細、淹水的程度越嚴重脫氮作用的程度就會越大。
4. 在森林生態裡碳的平衡和養分的保留、流失方法。
Net Ecosystem Production (NEP) 是養分在森林生態裡保留、流失的參考指數。
NEP指數所代表的生態意義如下面述之。
I. NEP≦0,
此時生物量下降表示有限的養分(limiting nutrient)流失量大於流進森林生態裡。
II. NEP=0
此時生物量下降表示有限的養分(limiting nutrient)流失量等於流進森林生態裡。
III. NEP≧0
此時生物量下降表示有限的養分(limiting nutrient)流失大於流進森林生態裡。
利用NEP的概念,科學家如Vitousek和Reiners就嘗試去驗証一森林的演替是否其
有限的養分,無限的養分和非主要元素(non-essential elements)在森林生態裡
的循環情況。
他們選了兩塊試驗地,一塊是mid-success ional forest而另一塊是late-successional
forest來調查其NO3-, K+, Mg2+, Ca2+, Na+的含量;並發現下列的結果。
NO3為有限的養分在late-success ional forest的流失量比mid-success ional
forest來得大,表示late-success ional forest的NEP值為正值。至於無限的養
分的輸出(K+, Mg2+, Ca2+)方面late-success ional forest的流失量也是比
mid-success ional forest來得大。而非主要元素(Na+)late-success ional
forest的流失量和mid-success ional forest則差不多。
這些結果証明了有限的養分會被固定在森林生態裡,NEP為正值生物量一直在增加。
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