식물의 잡동사니

Plant litter
호주, NSW, 블랙불가 주 보존 지역에서 나는 주로 흰 너도밤나무, Gmelina Leichhardtii의 잎사귀

낙엽, 식물 쓰레기, 나뭇잎 쓰레기, 나무 쓰레기, 흙 쓰레기 또는 더프는 땅에 떨어진 죽은 식물 물질이다.이 찌꺼기 또는 죽은 유기 물질과 그 구성 영양소는 일반적으로 "유기물"을 뜻하는 O 지평선(O horizon)으로 알려진 흙의 최상층에 추가됩니다.쓰레기는 생태학적 생산성을 나타내며 지역의 영양 순환과 토양 [1]비옥도를 예측하는 데 유용할 수 있기 때문에 생태계 역학의 중요한 요소이다.

특성 및 가변성

미국 워싱턴주 베이커스노퀄미 국유림에 있는 츠가헤테로필라(Tsuga heterophylla)의 주로 웨스턴 헴록(Western Hemlock) 식물의 이끼류

폐기물은 신선하고 분해되지 않으며 쉽게 식별할 수 있는 식물 잔해로 특징지어진다.이것은 잎, 원추체, 바늘, 잔가지, 나무껍질, 씨앗/견과, 통나무 또는 생식기관(예: 꽃을 피우는 식물의 수술)에서 나온 것일 수 있습니다.직경 2cm보다 큰 것은 거친 쓰레기, 작은 것은 미세한 쓰레기 또는 쓰레기라고 합니다.쓰레기 투하의 유형은 생태계 유형에 의해 가장 직접적인 영향을 받는다.예를 들어, 나뭇잎 조직은 숲 속 쓰레기통의 약 70%를 차지하지만, 나무가 많은 쓰레기는 숲의 나이가 [2]들면서 증가하는 경향이 있다.초원에서는 땅 위에 있는 여러해살이 조직이 거의 없기 때문에 연간 산란량은 매우 낮고 순 1차 [3]생산량과 거의 같다.

토양 과학에서 토양 쓰레기는 O Horizon 표면에 형성되는 세 개의 층으로 분류됩니다.L,[4] F 및 H 레이어는 다음과 같습니다.

  • L – 비교적 분해되지 않은 식물 재료로 특징지어지는 유기적 수평선(위 설명).
  • F – 부분적으로 분해된 유기물이 축적된 것이 특징인 L 아래에 있는 유기물 수평선.
  • H – 완전히 분해된 유기물의 축적을 특징으로 하는 F 이하의 유기물 수평선

쓰레기 층은 두께, 분해 속도 및 영양소 함량이 상당히 다양하며 계절성, 식물 종, 기후, 토양 비옥도, 표고 및 [1]위도에 따라 부분적으로 영향을 받습니다.폐기물의 가장 극단적인 변동성은 계절성의 기능으로 보인다. 각 종의 식물은 1년 내내 폐기물의 수집과 분류에 의해 결정될 수 있으며, 차례로 폐기물의 두께에 영향을 미친다.열대 환경에서는 건기 후반과 [5]우기 초기에 가장 많은 양의 파편이 떨어집니다.계절에 따른 이러한 변동성으로 인해 주어진 영역의 분해 속도도 변동합니다.

북미 발드사이프레스 늪 네트워크, 일리노이주, 루이지애나주, 2003년[6]

Latitude는 쓰레기 투하율과 두께에도 큰 영향을 미칩니다.특히 위도가 높아질수록 쓰레기 투하량은 감소한다.열대 우림에서는 빠른 [7]부패로 인해 얇은 산란층이 있는 반면,[3] 한대 숲에서는 분해 속도가 느려 산란층으로 알려진 두꺼운 산란층이 축적된다.순 1차 생산은 이와 반대로 작용하여 유기물의 축적이 주로 분해율에 의한 것임을 시사한다.

지표면의 이물질은 빗물의 포집과 하층 토양으로의 침투를 용이하게 한다.흙 쓰레기는 빗방울 충격으로부터 흙 골재를 보호하여 진흙과 진흙 입자가 흙구멍을 [8]막히는 것을 방지합니다.점토와 실트 입자를 방출하면 토양의 수분 흡수 능력이 저하되고 횡단면 흐름이 증가하여 토양의 침식을 가속화할 수 있습니다.또한 토양 쓰레기는 토양의 수분 손실을 방지하고 토양 수송을 방해하는 덮개를 제공함으로써 바람의 침식을 감소시킨다.

유기물 축적은 또한 산불 피해로부터 토양을 보호하는 데 도움을 준다.토양 쓰레기는 산불의 강도나 심각도,[9] 계절에 따라 완전히 제거될 수 있다.산불 발생 빈도가 높은 지역은 식생밀도를 낮추고 흙더미를 쌓아올리는 것을 줄였다.기후는 또한 식물 쓰레기의 깊이에 영향을 미친다.전형적으로 습도가 높은 열대 및 아열대 기후는 연중 분해와 높은 식물 밀도 및 성장으로 인해 유기물 층과 지평선이 감소하였다.온대 기후와 추운 기후에서는 짧은 성장기로 인해 쓰레기가 쌓이고 분해되는 경향이 있습니다.

순생산성(Primary Productivity)

순 1차 생산과 쓰레기 유출은 밀접하게 연관되어 있다.모든 지상 생태계에서, 모든 순 1차 생산의 가장 큰 부분이 초식동물에게 손실되고 쓰레기가 [citation needed]떨어집니다.서로 연결되어 있기 때문에 글로벌 쓰레기 유출 패턴은 순 1차 [3]생산성의 글로벌 패턴과 유사합니다.낙엽, 잔가지, 씨앗, 꽃, 그리고 다른 나무 잔해로 구성될 수 있는 식물 쓰레기는 지상 생태계의 지상 순 1차 생산의 많은 부분을 차지한다.곰팡이는 식물의 배설물에서 나오는 영양분을 생태계로 순환시키는 데 큰 역할을 한다.[10]

서식지와 식량

쓰레기는 다양한 유기체의 서식지를 제공한다.

식물

러시아 이바노보주에 사는 일반적인 목축(옥살리스 아세토셀라)

어떤 식물들은 특히 발아하고 산란층에서 번식하도록 적응되어 있다.예를 들어, 블루벨(Hyacinthoides non-scripta) 새싹은 봄에 나타나기 위해 층을 뚫습니다.일반적인 목초(Oxalis acetosella)와 같이 뿌리가 있는 몇몇 식물들은 이 [7]서식지에서 잘 자란다.

유해동물 및 기타 분해자

숲 바닥의 곰팡이(덴마크의 마르셀리스보르 숲)
말레이시아 사바에 있는 잎사귀에 사는 스컹크, Eutropis multiasciata

숲 바닥에 사는 많은 생물들은 곰팡이와 같은 분해체이다.지렁이와 같은 식물의 찌꺼기로 식단을 구성하는 유기체는 해로운 동물이라고 불린다.또한 쓰레기 층의 분해자 군집에는 박테리아, 아메바, 선충, 로티퍼, 타디그라드, 봄꼬리, 크립토스티마타, 화분벌레, 곤충 애벌레, 연체동물, 오리바티스 진드기, 우드리스, 그리고 밀리페드가 [7]포함된다.심지어 일부 종의 미세크러스타인, 특히 요각류(Bryocyclops spp., Graeterella spp.)도 있다.Olmeccyclops 혼도, Moraria spp,브리오캄푸투스 스펜서Atheryella spp.)[11]는 습한 나뭇잎 더미 서식지에서 살며 포식자 [12]및 분해자로서의 중요한 역할을 한다.

분해자에 의한 폐기물의 소비는 단순한 탄소 화합물을 이산화탄소와 물(HO2)로2 분해하는 결과를 초래하고, 주변 식물들이 폐기물로 흘린 영양소를 다시 흡수할 수 있는 토양으로 무기 이온을 방출한다.이런 식으로, 쓰레기 낭비는 삼림 환경을 유지하는 영양 순환의 중요한 부분이 된다.

쓰레기가 분해되면서 영양소가 환경으로 방출된다.쉽게 분해되지 않는 쓰레기 부분은 부식이라고 알려져 있다.쓰레기는 지표면을 냉각시키고 부패하는 유기물에 수분을 잡아줌으로써 토양 수분 유지에 도움을 준다.토양 쓰레기를 분해하는 동식물군도 토양 호흡을 돕는다.분해 바이오매스의 한 층은 거시 [13]및 미생물에 지속적인 에너지원을 제공합니다.

큰 동물

수많은 파충류, 양서류, 조류, 그리고 심지어 몇몇 포유동물들도 피난처와 먹이감을 위해 새끼를 낳습니다.도롱뇽이나 케실리언과 같은 양서류는 낙엽 아래에 있는 습한 미세 기후에서 생애 주기의 일부 또는 전부를 서식합니다.이것은 그들을 관찰하기 어렵게 만든다.BBC의 한 영화 제작진은 2008년에 [14]방영된 다큐멘터리에서 처음으로 어린 소녀와 함께 있는 암컷의 모습을 포착했다.예를 들어 북미 동부의 오븐버드와 같은 몇몇 종의 새들은 먹이를 찾아 둥지를 [15]짓기 위한 잎 더미를 필요로 한다.때때로 배설물은 훨씬 더 큰 포유동물에게 에너지를 공급하기도 하는데, 예를 들어 이끼 배설물이 겨울 사슴과 고라니 [16]식단의 주요 요소 중 하나인 한대 숲이 그것이다.

영양 주기

잎이 노화하는 동안, 식물의 영양소의 일부가 잎에서 재흡수된다.낙엽의 영양소 농도는 [3]잎 노화 중 성분의 재흡수에 의해 성숙한 잎의 영양소 농도와 다르다.영양소 가용성이 낮은 지역에서 자라는 식물은 사용 가능한 영양소의 많은 부분이 재흡수되기 때문에 낮은 영양소 농도로 새끼를 낳는 경향이 있다.노화 후 영양분이 풍부한 잎은 폐기물이 되어 아래 토양에 가라앉는다.

스코틀랜드의 성숙(120년) 소나무 단일 재배지(SWECON 사이트)의 유기물 예산.앤더슨 외 연구진(1980)의 데이터에 근거한다.단위는 ha당 유기물 kg입니다.Att. -첨부, Surf. -surface, min. -mineral 및 야채. -getation[17]

특히 질소(N)와 인(P)의 경우 토양으로 영양소를 되돌리는 주요 경로이다.흙의 최상층에 이러한 영양소가 축적되는 것을 토양 고정화라고 합니다.일단 쓰레기가 가라앉으면, 비나 낙하를 통한 영양소의 침출과 해충식물의 노력에 의해 이루어진 쓰레기층의 분해는 분해된 생성물을 아래 토양에 방출시키고, 따라서 토양의 양이온 교환 능력에 기여한다.이것은 특히 풍화가 심한 열대 [18]토양에 해당된다.

침출은 철(Fe)과 알루미늄(Al) 등의 양이온과 유기물이 쓰레기 더미에서 제거되어 아래 토양으로 운반되는 과정이다.이 과정은 포드졸라이제이션으로 알려져 있으며 페놀 화합물과 [3]풀브산이 풍부한 침엽수 소나무로 주로 구성된 한대 및 서늘한 온대 숲에서 특히 격렬합니다.

미생물, 세균, 곰팡이에 의한 생물학적 분해 과정에 의해2 CO, HO, 영양소2 및 부식이라고 하는 내분해성 유기물이 방출된다.부식균은 하부 토양 [3]프로파일에 유기물의 대부분을 구성합니다.

영양소 비율의 감소는 또한 배설물의 분해의 함수이다(즉, 배설물이 분해되면 더 많은 영양소가 아래 토양으로 유입되고 폐기물은 더 낮은 영양소를 갖게 된다).높은 영양소 농도를 포함한 쓰레기 방울은 그 영양소들이 [19]감소함에 따라 더 빨리 분해되고 점근적으로 변합니다.이를 알고 생태학자들은 원격 감지에 의해 측정된 영양소 농도를 특정 [20]지역의 잠재적 분해 속도의 지표로 사용할 수 있었다.세계적으로, 다양한 숲 생태계의 데이터는 숲의 [3]겉으로 보이는 영양 이용 가능성과 영양 비율의 감소에 반비례하는 관계를 보여준다.

일단 영양분이 토양에 다시 들어오면, 식물은 뿌리를 통해 영양분을 다시 흡수할 수 있다.따라서 노화 중의 영양소 재흡수는 식물의 미래 순 1차 생산 사용에 대한 기회를 제공한다.영양소 저장소 간의 관계는 다음과 같이 정의할 수 있다.

식물 조직의 영양소 연간 저장 + 폐기물과 침출로 인한 손실 대체 = 생태계 내 흡수량

바다거북이

비지상적인 쓰레기 투하는 매우 다른 경로를 따른다.쓰레기는 육지 식물에 의해 내륙으로 생산되고, 하천 과정과 맹그로브 생태계에 의해 해안으로 옮겨진다.1989년 해안에서 로버슨과 다니엘은 조류, 게, 미생물에 의해 그것이 제거된다는 것을 발견했다.그들은 또한 그 세 가지 중 어떤 것이 가장 중요한지는 조수 상태에 달려있다는 것을 알아챘다.Nordhouse et al. 2011은 썰물 때 잎을 위한 게를 찾아내고, 게의 유해물이 주요 폐기 경로일 경우 잎 재료의 80%를 가져갈 수 있다.Bakkar et al 2017은 게 배변의 화학적 기여도를 연구했다.그들은 게들이 퇴적물과 물의 성분 둘 다에 상당한 양의 변질되지 않은 리그닌을 전달한다는 것을 발견한다.그들은 또한 각 식물 종들의 정확한 탄소질 기여가 식물에서 게를 통해, 이러한 방식으로 침전물이나 물의 배치까지 추적될 수 있다는 것을 발견한다.게는 보통 이 과정에서 유일하게 중요한 대게류이지만, 2017년 Raw et al.는 Terebralia palustris가 동남아시아에서 [21]게와 유별나게 활발하게 경쟁하고 있음을 발견했다.

수집 및 분석

폐기물 샘플링 및 분석의 주요 목적은 폐기물의 생산과 화학조성을 시간에 따라 정량화하는 것이다. 따라서 폐기물의 양이 기후(습기 및 온도) 및 토양 [22]조건의 환경 구배에서 순환하는 영양소의 역할을 평가할 수 있다.

생태학자들은 쓰레기 수거에 간단한 접근 방식을 사용하는데, 대부분의 경우 쓰레기 봉지로 알려진 하나의 장비를 중심으로 한다.쓰레기봉투는 단순히 위에 있는 캐노피에서 떨어지는 식물 쓰레기를 모으기 위해 지정된 시간 동안 임의의 지역에 놓아둘 수 있는 모든 종류의 컨테이너입니다.

이스트[23] 앵글리아 테트포드에 있는 너도밤나무 판매대의 쓰레기 낙하 및 스루폴 수집가

쓰레기봉투는 일반적으로 특정 지역 내의 임의의 위치에 설정되며 GPS 또는 로컬 좌표로 표시된 후 특정 시간 간격으로 모니터링됩니다.샘플이 수집되면 보통 유형, 크기 및 종(가능한 경우)에 따라 분류되고 스프레드시트에 [24]기록됩니다.생태학자들은 한 지역의 쓰레기 부피를 측정할 때 쓰레기봉투의 건조한 내용물의 무게를 잴 것이다.이 방법을 통해 폐기물 낙하 플럭스는 다음과 같이 정의할 수 있습니다.

쓰레기 낙하(kg−2 m yr−1) = 총 쓰레기 질량(kg) / 쓰레기 봉지 면적2([25]m)

쓰레기 봉지는 쓰레기 층의 분해를 연구하기 위해 사용될 수도 있다.생태학자는 그물 주머니 안에 신선한 쓰레기를 가둬서 땅에 놓아둠으로써 [7]그 쓰레기의 부패 측정을 관찰하고 수집할 수 있다. o -({ {X_{o}}=의 기하급수적인 붕괴 패턴이 생성되었다. 서 o {는 초기 잎 k { k는 유해 [3]질량의 상수 비율이다.

질량 균형 접근법은 이러한 실험에서도 활용되며, 주어진 시간에 대한 분해는 동일한 시간에 대한 쓰레기 낙하 입력과 동일해야 한다고 제안한다.

폐기물 낙하 = k(초기 질량)[3]

에다픽 동물군의 다양한 그룹을 연구하려면 쓰레기 봉투에[26] 다른 메쉬 사이즈가 필요합니다.

문제들

침습성 지렁이에 의한 변화

주요 기사:침습종으로서의 지렁이와 북미의 침습성 지렁이

빙하의 북미 일부 지역에서는 지렁이가 자생하지 않는 곳에 유입되었다.비토종 지렁이는 쓰레기의 부패 속도를 가속화함으로써 환경 변화를 가져왔다.이러한 변화들은 연구되고 있지만,[27] 도롱뇽과 같은 일부 서식자들에게 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

숲의 쓰레기 긁힘

잎의 배설물은 바람, 부패율, 숲의 종 구성 등의 요인에 따라 축적된다.잎 더미의 양, 깊이, 습도는 서식지에 따라 다릅니다.일차림에서 발견되는 잎더미는 이차림보다 더 풍부하고 깊으며 습도가 높다.이 상태는 또한 [28]1년 내내 더 안정적인 잎 더미의 양을 허용한다.이 얇고 섬세한 유기물 층은 사람에 의해 쉽게 영향을 받을 수 있습니다.예를 들어, 가축의 짚을 대신하는 숲의 쓰레기를 긁어모으는 것은 17세기 [29][30]이후 유럽에서 널리 퍼진 삼림 관리의 오래된 비시간제 관행이다.1853년, 그 실행이 최고조에 [31]달했을 때, 매년 약 50 Tg의 마른 쓰레기가 유럽 숲에서 긁어모았습니다.이러한 인간의 교란은 다른 분해 인자와 결합되지 않으면 팟졸화를 촉진할 수 있다. 적절하게 관리한다면(예를 들어, 동물 사육에 사용한 후 제거된 쓰레기를 매립함으로써), 산림 바이오매스의 반복적인 제거조차도 소아 [32]형성에 부정적인 영향을 미치지 않을 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

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외부 링크

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