[ Pobierz całość w formacie PDF ]

shedÊandÊcanÊbeÊaÊsignificantÊreservoirÊforÊsomeÊelements.
LivingÊorganismsÊconsistÊofÊaÊbewilderingÊvarietyÊofÊorganic
Table 13.3. Elemental Compo-
compoundsÊ (weÊ willÊ discussÊ someÊ ofÊ theseÊ isÊ ChapterÊ 13).
sition of Dried Plant Matter
FromÊ aÊ geochemicalÊ perspective,Ê itÊ isÊ oftenÊ satisfactoryÊ to
Element Percent Element ppm
approximateÊ theÊ compositionÊ ofÊ theÊ biomassÊ asÊ CH2OÊ (for
C 49.65 V 1
exampleÊ theÊ compositionÊ ofÊ glucose,Ê aÊ simpleÊ sugar,Ê is
N 0.92 Mn 400
C6H12O6).ÊÊAÊbetterÊapproximationÊforÊtheÊcompositionÊofÊland
O 43.2 Cr 2.4
plantsÊ wouldÊ beÊ C1200H1900O900N25P2S1Ê (BernerÊ andÊ Berner,
Total 93.77 Fe 500
1996).ÊÊAÊgreatÊmanyÊotherÊ nutrients*,Êhowever,Ê areÊ essential
Element ppm Co 0.4
forÊlifeÊ (forÊ example,Ê MgÊandÊFeÊareÊ essentialÊ photosynthe-
Li 0.1 N i 3
sis;ÊMoÊisÊessentialÊforÊnitrateÊreduction)ÊandÊareÊ takenÊ upÊby
plantsÊ inÊ smallerÊ amounts.Ê Ê TheseÊ canÊ beÊ dividedÊ upÊ into B5 Cu 9
macronutrients,ÊwhichÊoccurÊinÊplantsÊatÊ concentrationsÊinÊex- N a 200 Zn 70
cessÊofÊ500ÊppmÊandÊincludeÊN,ÊP,ÊK,ÊCa,ÊMg,ÊandÊS,ÊandÊmicro-
Mg 700 Se 0.1
nutrients,ÊwhichÊoccurÊatÊ lowerÊconcentrationsÊandÊincludeÊB ,
A l 20 Rb 2
Fe,Ê Mn,Ê Cu,Ê Zn,Ê Mo,Ê Co,Ê andÊ Cl.Ê Ê OtherÊ elementsÊ areÊ also
S i 1500 Sr 20
takenÊupÊbyÊplantsÊandÊstoredÊinÊtissueÊevenÊthoughÊtheyÊplay
P 700 Mo 0.65
noÊ biochemicalÊ roleÊ (soÊ farÊ asÊ weÊ know),Ê simplyÊ because
S 500 Ag 0.05
plantsÊ cannotÊdiscriminateÊ sufficientlyÊ againstÊ them.Ê ÊTable
K 3000 B a 30
13.3ÊlistsÊ theÊ concentrationsÊ ofÊ theÊ elementsÊ inÊ driedÊ plant
Ca 5000 U 0.05
matter.ÊÊOneÊshouldÊbeÊaware,Êhowever,ÊthatÊtheÊactualÊ com-
Ti 2
positionÊ ofÊ plantsÊ variesÊ widely;Ê grasses,Ê forÊ example,Ê can
containÊoverÊ1%ÊSiO2Ê(>4600ÊppmÊSi). FromÊBrooksÊ(1972).
*
ÊAÊnutrientÊasÊanÊelementÊorÊcompoundÊessentialÊtoÊlifeÊthatÊcannotÊbeÊsynthesizedÊbyÊtheÊorganismÊand
thereforeÊmustÊbeÊobtainedÊfromÊanÊexternalÊsource.
568 JanuaryÊ25,Ê1998
W. M. W hit e Geochemistry
Chapter 13: Weathering, Soils, and Stream Chemistry
ThereÊareÊfourÊsourcesÊofÊnutrientsÊinÊanÊecosystem:ÊtheÊatmosphere,ÊdeadÊorganicÊmatter,Êwater,Ê and
rock.ÊÊTheÊatmosphereÊisÊtheÊobviousÊdirectÊsourceÊofÊCO2ÊandÊO2ÊandÊtheÊ indirectÊ sourceÊofÊNÊandÊH2O
inÊterrestrialÊecosystems.ÊÊHowever,ÊitÊmayÊalsoÊbeÊtheÊdirectÊorÊindirectÊsourceÊofÊaÊnumberÊofÊotherÊnu-
trients,ÊwhichÊarriveÊeitherÊinÊatmosphericÊdustÊorÊdissolvedÊinÊrain.ÊÊPlantsÊareÊableÊ toÊtakeÊ upÊsome
ofÊtheseÊatmosphere-deliveredÊnutrientsÊdirectlyÊ throughÊ foliage;Ê most,Êhowever,Ê cycleÊthroughÊ the
soilÊsolutionÊandÊareÊtakenÊupÊbyÊroots,ÊwhichÊisÊtheÊprimaryÊsourceÊofÊnutrients.ÊÊPlantsÊcannotÊtakeÊ up
nutrientsÊfromÊdeadÊorganicÊmatterÊorÊfromÊrocksÊdirectly:ÊnutrientsÊfromÊtheseÊsourcesÊmustÊfirstÊbeÊdis-
solvedÊinÊtheÊ soilÊ solution.ÊÊBecauseÊequilibriumÊbetweenÊ surfaceÊ adsorbedÊ andÊ dissolvedÊ speciesÊ is
achievedÊ relativelyÊ quickly,Ê elementsÊadsorbedÊonÊtheÊ surfacesÊofÊoxides,Ê clays,Ê andÊ organicÊ solids
representÊanÊintermediateÊreservoirÊofÊnutrients.ÊÊForÊexample,Êphosphrous,ÊoftenÊtheÊ growth-limiting
nutrient,ÊisÊreadilyÊadsorbedÊonÊtheÊsurfaceÊofÊironÊoxidesÊandÊhydroxides.ÊÊForÊthisÊreason,ÊtheÊ surface
propertiesÊ ofÊsoilÊ particlesÊ areÊ anÊimportantÊ influenceÊ onÊ soilÊ fertility.Ê Ê EvenÊ inÊ relativelyÊ fertile
soils,Êhowever,ÊtheÊconcentrationÊofÊkeyÊnutrientsÊsuchÊasÊphosphorousÊmayÊbeÊ effectivelyÊ zeroÊinÊthe
soilÊimmediatelyÊadjacentÊroots,ÊandÊtheÊrateÊofÊdeliveryÊtoÊplantÊmayÊbeÊlimitedÊbyÊdiffusion.
InÊmostÊecosystems,ÊparticularlyÊmatureÊones,Êdetritus,ÊthatÊisÊdeadÊorganicÊmatter,Ê isÊ theÊ theÊ most
importantÊsourceÊofÊnutrients.ÊÊInÊtheÊHubbardÊBrookÊExperimentalÊ Forest,Ê forÊexample,Ê thisÊ recycling
suppliesÊoverÊ80%ÊofÊtheÊrequiredÊP,ÊK,ÊCa,ÊandÊMgÊ(Schlesinger,Ê 1991).Ê ÊForÊtheÊ mostÊpart,Ê thisÊ recy-
clingÊoccursÊasÊleafÊtissueÊdies,ÊfallsÊtoÊtheÊ ground,ÊandÊdecomposes.ÊÊHowever,ÊsomeÊfractionÊ ofÊnutri-
entsÊareÊ recycledÊmoreÊdirectly.Ê ÊNutrientsÊ mayÊbeÊleachedÊ fromÊ leavesÊ byÊ precipitation,Ê aÊ process
calledÊtranslocation.ÊÊTranslocationÊisÊparticularlyÊimportantÊforÊK,ÊwhichÊisÊ highlyÊ solubleÊandÊcon-
centratedÊinÊcellsÊnearÊtheÊ leafÊ surface,ÊbutÊitÊ canÊbeÊimportantÊ forÊotherÊ elementsÊasÊ well.Ê ÊNutrient
lossÊfromÊleavesÊ byÊleachingÊ increasesÊinÊtheÊ orderÊ K>>P>N>Ca.Ê InÊ additionÊ toÊ nutrientÊ recycling
throughÊ translocationÊ andÊ detritus,Ê plantsÊ alsoÊ recycleÊ nutrientsÊ internallyÊ byÊ withdrawingÊ them
fromÊleafsÊandÊstemsÊbeforeÊtheÊannualÊlossÊofÊthisÊmaterialÊandÊstoringÊthemÊ forÊuseÊinÊtheÊ following
season.ÊÊForÊthisÊreason,ÊtheÊconcentrationÊofÊnutrientsÊinÊlitterfallÊisÊlowerÊthanÊ inÊlivingÊ tissue.Ê ÊNot
surprisingly,Ê theÊ fractionÊ ofÊ nutrientsÊ recycledÊ inÊ thisÊ way,Ê andÊ overallÊ nutrientÊ useÊ efficiency,Ê is
higherÊinÊplantsÊlivingÊonÊnutrient-poorÊsoilsÊ(Schlesinger,Ê1991).
RainwaterÊpassingÊthroughÊtheÊvegetationÊcanopyÊwillÊ carryÊnotÊonlyÊnutrientsÊleachedÊ fromÊfoli-
age,Ê butÊalsoÊ speciesÊdissolvedÊ fromÊdustÊandÊaerosolsÊ(togetherÊ calledÊ dryÊdeposition)Ê depositedÊ on
leaves.Ê FogÊandÊmistÊwillÊ alsoÊ depositÊ solutesÊonÊplantÊ leaves.Ê ÊTheÊ termÊoccult depositionÊ refersÊ to [ Pobierz caÅ‚ość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • glaz.keep.pl