Bitki çöpü -Plant litter

Siyah Bulga Eyalet Koruma Alanı , NSW, Avustralya'dan yaprak çöpü, çoğunlukla Beyaz Kayın, Gmelina leichhardtii

Bitki çöpü (ayrıca yaprak çöpü , ağaç çöpü , toprak çöpü , çöp veya duff ) yere düşen ölü bitki materyalidir ( yapraklar , ağaç kabuğu , iğneler , dallar ve kladodlar gibi ). Bu döküntü veya ölü organik malzeme ve onu oluşturan besinler, genellikle çöp tabakası veya O horizonu olarak bilinen toprağın üst tabakasına eklenir ("organik" anlamına gelen "O"). Altlık, ekosistem dinamiklerinde önemli bir faktördür , çünkü bunun göstergesidir.ekolojik üretkenlik ve bölgesel besin döngüsü ve toprak verimliliğini tahmin etmede faydalı olabilir .

Özellikler ve değişkenlik

Mount Baker-Snoqualmie Ulusal Ormanı , Washington, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bitki çöpü, çoğunlukla batı baldıran otu, Tsuga heterophylla

Çöp, taze, ayrışmamış ve kolayca tanınabilir (tür ve türe göre) bitki döküntüsü olarak karakterize edilir. Bu yapraklar, koniler, iğneler, ince dallar, ağaç kabuğu, tohumlar/fındıklar, kütükler veya üreme organlarından (örneğin çiçekli bitkilerin erciklerinden ) herhangi bir şey olabilir. Çapı 2 cm'den büyük olan maddeler kaba altlık olarak , daha küçük olanlar ise ince altlık veya altlık olarak adlandırılır. Çöp türü, ekosistem türünden en doğrudan etkilenir . Örneğin, ormanlardaki çöplerin yaklaşık yüzde 70'ini yaprak dokuları oluşturur, ancak odunsu altlık orman yaşıyla birlikte artma eğilimindedir. Çayırlarda, çok az yer üstü çok yıllık doku vardır, bu nedenle yıllık çöp miktarı çok düşüktür ve net birincil üretime oldukça yakındır.

Toprak biliminde , toprak çöpü , O Horizon'un yüzeyinde oluşan üç katmanda sınıflandırılır. Bunlar L, F ve H katmanlarıdır:

Alt tabaka kalınlığı, ayrışma hızı ve besin içeriği bakımından oldukça değişkendir ve kısmen mevsimsellik , bitki türleri, iklim, toprak verimliliği, yükseklik ve enlemden etkilenir . Altlığın en aşırı değişkenliği mevsimselliğin bir fonksiyonu olarak görülmektedir; her bir bitki türü, yıl boyunca bitki döküntüsünün toplanması ve sınıflandırılması ile belirlenebilen ve sırayla altlık tabakasının kalınlığını etkileyen, vücudunun belirli bölümlerinde mevsimsel kayıplara sahiptir. Tropikal ortamlarda, en büyük kalıntı miktarı kurak mevsimlerin ikinci kısmında ve yağışlı mevsimin başlarında düşer. Mevsimlere bağlı bu değişkenliğin bir sonucu olarak, herhangi bir alan için ayrışma hızı da değişken olacaktır.

Kuzey Amerika Baldcypress Bataklık Ağı'ndaki çöp düşüşü, Illinois'den Louisiana'ya, 2003

Enlem ayrıca çöp oranları ve kalınlık üzerinde de güçlü bir etkiye sahiptir. Spesifik olarak, artan enlem ile çöp miktarı azalır. Tropikal yağmur ormanlarında hızlı ayrışma nedeniyle ince bir altlık tabakası bulunurken, boreal ormanlarda ayrışma hızı daha yavaştır ve mor olarak da bilinen kalın bir altlık tabakasının birikmesine yol açar . Net birincil üretim, bu eğilime ters olarak çalışır, bu da organik madde birikiminin esas olarak ayrışma hızının bir sonucu olduğunu gösterir.

Yüzey döküntüsü, yağmur suyunun daha düşük toprak katmanlarına yakalanmasını ve sızmasını kolaylaştırır. Toprak çöpü, toprak agregalarını yağmur damlası etkisinden koruyarak kil ve silt parçacıklarının toprak gözeneklerini tıkamasını engeller. Kil ve silt parçacıklarının serbest bırakılması, toprağın suyu emme kapasitesini azaltır ve çapraz yüzey akışını artırarak toprak erozyonunu hızlandırır . Ayrıca toprak çöpü , toprağın nem kaybetmesini önleyerek ve toprak taşınmasını önleyen örtü sağlayarak rüzgar erozyonunu azaltır .

Organik madde birikimi ayrıca toprakların orman yangını hasarından korunmasına yardımcı olur. Orman yangınlarının yoğunluğuna ve ciddiyetine ve mevsime bağlı olarak toprak çöpü tamamen çıkarılabilir. Yüksek sıklıkta orman yangınları olan bölgeler, bitki örtüsü yoğunluğunu ve toprak çöp birikimini azaltmıştır. İklim ayrıca bitki çöpünün derinliğini de etkiler. Tipik olarak nemli tropikal ve subtropikal iklimler, yıl boyunca ayrışma ve yüksek bitki örtüsü yoğunluğu ve büyümesi nedeniyle organik madde katmanlarını ve ufuklarını azaltmıştır. Ilıman ve soğuk iklimlerde, daha kısa bir büyüme mevsimi nedeniyle altlık daha yavaş birikme ve ayrışma eğilimindedir.

Net birincil üretkenlik

Net birincil üretim ve çöp miktarı yakından bağlantılıdır. Her karasal ekosistemde, tüm net birincil üretimin en büyük kısmı otçullara kaybedilir ve çöpler düşer. Birbirleriyle bağlantılı olmaları nedeniyle, küresel çöp dökümü kalıpları, net birincil üretkenliğin küresel kalıplarına benzer. Dökülen yapraklar, ince dallar, tohumlar, çiçekler ve diğer odunsu artıklardan oluşabilen bitki çöpü, tüm karasal ekosistemlerin yer üstü net birincil üretiminin büyük bir bölümünü oluşturur. Mantar , besin maddelerinin bitki çöplerinden ekosisteme geri döndürülmesinde büyük rol oynar.

Habitat ve yemek

Çöp, çeşitli organizmalar için yaşam alanı sağlar.

Bitkiler

İvanovo Oblastı , Rusya'da ortak odun kuzukulağı ( Oxalis acetosella )

Bazı bitkiler, altlık katmanlarında çimlenmek ve gelişmek için özel olarak uyarlanmıştır. Örneğin, bluebell ( Hyacinthoides non-scripta ) sürgünleri ilkbaharda ortaya çıkacak tabakayı deler. Sıradan odun kuzukulağı ( Oxalis acetosella ) gibi rizomlu bazı bitkiler bu habitatta başarılıdır.

Detritivorlar ve diğer ayrıştırıcılar

Orman tabanındaki mantarlar ( Danimarka'da Marselisborg Ormanları )
Sabah , Malezya'da yaprak çöpü içinde bir deri, Eutropis multifasciata

Orman tabanında yaşayan birçok organizma, mantarlar gibi ayrıştırıcılardır . Solucanlar gibi diyetleri bitki artıklarından oluşan organizmalara detritivor denir . Alt tabakadaki ayrıştırıcılar topluluğu ayrıca bakteri , amip , nematod , rotifer , tardigradlar , baharkuyrukları , kriptostigmata , çömlek kurtları , böcek larvaları , yumuşakçalar , oribatid akarları , ağaç biti ve kırkayakları içerir . Hatta bazı mikro kabuklu türleri, özellikle kopepodlar (örneğin Bryocyclops spp ., Graeteriella spp. , Olmeccyclops hondo , Moraria spp ., Bryocamptus spp ., Atheyella spp . ) nemli yaprak çöpü habitatlarında yaşar ve yırtıcı ve ayrıştırıcı olarak önemli bir rol oynar.

Çöpün ayrıştırıcılar tarafından tüketilmesi, basit karbon bileşiklerinin karbondioksit (CO 2 ) ve suya (H 2 O) parçalanmasıyla sonuçlanır ve çevredeki bitkilerin daha sonra yeniden emebileceği inorganik iyonları ( azot ve fosfor gibi ) toprağa bırakır. çöp olarak dökülen besinler. Bu şekilde, çöp, orman ortamlarını sürdüren besin döngüsünün önemli bir parçası haline gelir.

Çöp ayrıştıkça, besinler çevreye salınır. Altlığın kolayca ayrıştırılamayan kısmı humus olarak bilinir . Altlık, zemin yüzeyini soğutarak ve çürüyen organik maddede nemi tutarak toprağın nem tutulmasına yardımcı olur. Toprak çöpünü ayrıştırmak için çalışan flora ve fauna da toprak solunumuna yardımcı olur . Bir çöp tabakası ayrışan biyokütle , makro ve mikro organizmalar için sürekli bir enerji kaynağı sağlar.

daha büyük hayvanlar

Sayısız sürüngenler , amfibiler , kuşlar ve hatta bazı memeliler , barınak ve yem için çöplere güvenirler. Semenderler ve caecilians gibi amfibiler , yaşam döngülerinin bir kısmı veya tamamı için düşen yaprakların altındaki nemli mikro iklimde yaşarlar. Bu onları gözlemlemeyi zorlaştırır. Bir BBC film ekibi, 2008'de yayınlanan bir belgeselde ilk kez yavrularıyla birlikte bir dişi caecilian'ın görüntülerini yakaladı. Örneğin, doğu Kuzey Amerika'daki fırın kuşu gibi bazı kuş türleri, hem yiyecek aramak hem de yuva yapmak için yaprak çöpüne ihtiyaç duyar . . Bazen çöp, liken çöpünün kışı geçiren geyik ve geyik diyetlerinin ana bileşenlerinden biri olduğu boreal ormanlarda olduğu gibi çok daha büyük memelilere bile enerji sağlar .

besin döngüsü

Yaprak yaşlanması sırasında , bitkinin besin maddelerinin bir kısmı yapraklardan geri emilir. Altlıktaki besin konsantrasyonları, yaprak yaşlanması sırasında bileşenlerin yeniden emilmesiyle olgun yapraklardaki besin konsantrasyonlarından farklıdır. Besin mevcudiyetinin düşük olduğu bölgelerde yetişen bitkiler, mevcut besinlerin daha büyük bir kısmı yeniden emildiğinden, düşük besin konsantrasyonlu altlık üretme eğilimindedir. Yaşlanmadan sonra, besin açısından zenginleştirilmiş yapraklar çöp haline gelir ve aşağıdaki toprağa yerleşir.

Olgun (120 yaşında) bir Sarıçam monokültüründe (SWECON sitesi) organik madde için bir bütçe. Andersson ve diğerleri (1980) verilerine dayanmaktadır. Birimler, hektar başına kg organik madde cinsindendir. Ek. -ekli; Sörf. -yüzey; dk. - mineral ; ve sebze. - bitki örtüsü

Çöp, özellikle azot (N) ve fosfor (P) için besin maddelerinin toprağa dönüşü için baskın yoldur . Bu besin maddelerinin toprağın üst tabakasında birikmesi, toprak hareketsizleşmesi olarak bilinir . Altlık çöktükten sonra, altlık tabakasının bozunması, besinlerin yağış ve geçiş yoluyla ve detritivorların çabalarıyla sızması yoluyla gerçekleşir ve parçalanma ürünlerini alttaki toprağa bırakır ve bu nedenle toprağın katyon değişim kapasitesine katkıda bulunur. Bu, özellikle çok yıpranmış tropik topraklar için geçerlidir.

Süzünme , demir (Fe) ve alüminyum (Al) gibi katyonların yanı sıra organik maddelerin çöpten uzaklaştırıldığı ve aşağıdaki toprağa taşındığı süreçtir. Bu süreç podzolizasyon olarak bilinir ve özellikle çöpleri fenolik bileşikler ve fulvik asit açısından zengin olan iğne yapraklı çamlardan oluşan boreal ve serin ılıman ormanlarda yoğundur .

Mikrofauna , bakteri ve mantarlar tarafından biyolojik ayrışma süreci ile CO 2 ve H 2 O, besin elementleri ve humus adı verilen ayrışmaya dirençli bir organik madde açığa çıkar. Humus , alt toprak profilinde organik maddenin büyük bir kısmını oluşturur.

Besin oranlarındaki düşüş aynı zamanda çöpün ayrışmasının bir fonksiyonudur (yani çöp ayrıştıkça, alttaki toprağa daha fazla besin girer ve altlığın besin oranı daha düşük olur). Yüksek besin konsantrasyonları içeren çöpler daha hızlı ayrışır ve bu besinler azaldıkça asimptot olur. Bunu bilen ekolojistler, herhangi bir alan için potansiyel bir ayrışma hızının bir indeksi olarak uzaktan algılama ile ölçülen besin konsantrasyonlarını kullanabildiler. Küresel olarak, çeşitli orman ekosistemlerinden elde edilen veriler, besin oranlarındaki düşüş ile ormanın görünür beslenme mevcudiyeti arasında ters bir ilişki olduğunu göstermektedir.

Besinler toprağa tekrar girdikten sonra, bitkiler daha sonra onları kökleri aracılığıyla geri alabilirler . Bu nedenle, yaşlanma sırasında besin geri emilimi, bir bitkinin gelecekteki net birincil üretim kullanımı için bir fırsat sunar. Besin depoları arasındaki ilişki şu şekilde de tanımlanabilir:

bitki dokularında besin maddelerinin yıllık depolanması + çöp ve sızıntıdan kaynaklanan kayıpların değiştirilmesi = bir ekosistemdeki alım miktarı

okyanus çöpü

Karasal olmayan çöp çok farklı bir yol izler. Çöp hem karasal bitkiler tarafından iç kesimlerde üretilir hem de akarsu süreçleri ve mangrov ekosistemleri tarafından kıyıya taşınır . Robertson & Daniel 1989 kıyıdan bulduğunda gelgit , yengeçler ve mikroplar tarafından uzaklaştırılır . Ayrıca, bu üçünden hangisinin en önemli olduğunun gelgit rejimine bağlı olduğunu fark ettiler . Nordhaus et al. 2011, yengeçlerin gelgitte yapraklar için yem bulduğunu ve eğer onların kırıntıları baskın bertaraf yoluysa , yaprak materyalinin %80'ini alabilirler. Bakkar ve arkadaşları 2017, ortaya çıkan yengeç dışkısının kimyasal katkısını inceledi. Yengeçlerin hem çökeltilere hem de su bileşimine gözle görülür miktarda bozulmamış lignin geçtiğini buldular. Ayrıca, her bitki türünün kesin karbonlu katkısının bitkiden, yengeç yoluyla, tortu veya su düzenine kadar bu şekilde izlenebileceğini bulmuşlardır. Yengeçler genellikle bu süreçteki tek önemli makrofaunadır, ancak Raw ve diğerleri 2017, Terebralia palustris'in güneydoğu Asya'da yengeçlerle alışılmadık derecede güçlü bir şekilde rekabet ettiğini buldu .

Toplama ve analiz

Çöp numunesi alma ve analizinin ana hedefleri, çöp miktarlarındaki değişimi ve dolayısıyla çevresel bir iklim (nem ve sıcaklık) ve toprak koşulları gradyanı boyunca besin döngüsündeki rolünü değerlendirmek için zamanla çöp üretimini ve kimyasal bileşimini ölçmektir .

Ekolojistler, çoğu çöp torbası olarak bilinen tek bir ekipmanın etrafında toplanan çöp toplama için basit bir yaklaşım kullanır . Bir çöp torbası, yukarıdaki gölgelikten düşen bitki çöplerini toplamak için belirli bir süre boyunca herhangi bir alana yerleştirilebilen herhangi bir kap türüdür .

Thetford, East Anglia'daki kayın standındaki çöp ve akıntı toplayıcıları

Çöp torbaları genellikle belirli bir alan içinde rastgele konumlara yerleştirilir ve GPS veya yerel koordinatlarla işaretlenir ve ardından belirli bir zaman aralığında izlenir. Numuneler toplandıktan sonra, genellikle tür, boyut ve türe (mümkünse) göre sınıflandırılır ve bir elektronik tabloya kaydedilir. Bir alan için toplu çöp miktarını ölçerken, ekolojistler çöp torbasının kuru içeriğini tartacaktır. Bu yöntemle çöp akışı akışı şu şekilde tanımlanabilir:

çöp (kg m -2 yıl -1 ) = toplam çöp kütlesi (kg) / çöp torbası alanı (m 2 )

Çöp torbası, çöp tabakasının ayrışmasını incelemek için de kullanılabilir. Bir ekolojist, taze çöpleri file torbalara hapsederek ve onları yere koyarak, o çöpün çürüme ölçümlerini izleyebilir ve toplayabilir. Bu tür bir deneyle üstel bir bozunma modeli üretilmiştir: , burada ilk yaprak döküntüsü ve kırıntılı kütlenin sabit bir fraksiyonudur.

Bu deneylerde kütle dengesi yaklaşımı da kullanılır ve belirli bir süre için ayrışmanın, aynı süre için çöp girdisine eşit olması gerektiğini önerir.

çöp = k (kırıntı kütlesi)

Edafik faunadan çeşitli grupları incelemek için çöp torbalarında farklı ağ boyutlarına ihtiyacınız vardır.

Konular

İstilacı solucanlar nedeniyle değişim

Buzullu Kuzey Amerika'nın bazı bölgelerinde, solucanlar yerli olmadıkları yerlere tanıtıldı. Yerli olmayan solucanlar, çöpün ayrışma oranını hızlandırarak çevresel değişikliklere yol açmıştır. Bu değişiklikler araştırılmaktadır, ancak semenderler gibi bazı sakinler üzerinde olumsuz etkileri olabilir.

Orman çöpü tırmıklama

Yaprak döküntüsü birikimi rüzgar, ayrışma hızı ve ormanın tür bileşimi gibi faktörlere bağlıdır. Yaprak çöpünün miktarı, derinliği ve nemi farklı habitatlarda farklılık gösterir. Birincil ormanlarda bulunan yaprak çöpü, ikincil ormanlara göre daha bol, daha derin ve daha fazla nem tutar. Bu durum aynı zamanda yıl boyunca daha istikrarlı bir yaprak çöpü miktarı sağlar. Bu ince, hassas organik madde tabakası, insanlardan kolayca etkilenebilir. Örneğin, hayvancılıkta saman yerine orman çöpü tırmıklama, orman yönetiminde on yedinci yüzyıldan beri Avrupa'da yaygın olan eski bir kereste dışı uygulamadır. 1853'te, uygulama zirveye ulaştığında, Avrupa ormanlarında yılda tahmini 50 Tg kuru çöp tırmıklandı. Bu insan rahatsızlığı, diğer bozunma faktörleriyle birleştirilmediği takdirde, podzolizasyonu teşvik edebilir; uygun şekilde yönetilirse (örneğin, hayvancılıkta kullanıldıktan sonra çıkarılan çöplerin gömülmesiyle), orman biyokütlesinin tekrar tekrar çıkarılmasının bile pedojenez üzerinde olumsuz etkileri olmayabilir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar