Kvælstoffikserende træer spiser sten, spiller en central rolle i skovens sundhed

Ved at tappe næringsstoffer fra grundfjeldet, røde elletræer spiller en nøglerolle i sunde skovøkosystemer, ifølge en ny undersøgelse.

Undersøgelsen offentliggjort i dag i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskere fra Oregon State University og U.S. Geological Survey bestemte rødel, gennem dets symbiotiske forhold til nitrogenfikserende bakterier, tapper næringsstoffer, der er fastlåst i grundfjeldet, såsom calcium og fosfor. Denne proces fremskynder stenopløsning, frigivelse af flere mineralske næringsstoffer, der tillader planter og træer at vokse.

Undersøgelsen omhandler de langsigtede implikationer af, hvordan næringsstoffer trænger ind i økosystemer, som opretholder deres langsigtede vækst og produktivitet og i sidste ende lagrer kulstof, sagde Julie Pett-Ridge, en geokemiker i OSU's College of Agricultural Sciences og en medforfatter på undersøgelsen.

Forskningen fremmer også forståelsen af ​​et specifikt sæt træer, der er kendt for deres evne til naturligt at gøde skove ved at omdanne atmosfærisk kvælstof til former, der er tilgængelige for andre planter. Denne proces, kaldet nitrogenfiksering, er afgørende for naturlige økosystemer.

"Nitrogen kommer for det meste fra atmosfæren, men mere end 20 andre næringsstoffer kommer for det meste fra sten, " sagde Pett-Ridge. "Vi har etableret en forbindelse mellem de to processer. nitrogenfikserende træer, som vi vidste var specielle for, hvordan de bringer nitrogen ind fra atmosfæren, har også en unik evne til at accelerere tilførslen af ​​stenafledte næringsstoffer."

Rødel er et løvfældende bredbladet træ, der er hjemmehørende i det vestlige Nordamerika. Det er nært beslægtet med andre arter af elle rundt om i verden. Som alle ellearter, rødel kan frigive kvælstof til jorden gennem knuder på sine rødder.

På en måde, rødel "spiser" sten, sagde Steven Perakis, en økolog hos USGS og hovedforfatter på den National Science Foundation-finansierede undersøgelse.

"Disse træer kan ikke kun tilføje nitrogen til økosystemer, de kan også tilføje alle de andre næringsstoffer, som skovene kræver for at vokse og lagre kulstof, " sagde Perakis. "Denne viden kan bidrage til bæredygtigheden af ​​skovpraksis i forvaltede skove. Landmænd har for længe siden fundet ud af, at næringsstoffer var afgørende for at opretholde produktiviteten. Disse processer tager lidt længere tid at vise sig i skovene."

Kvælstof er det vigtigste næringsstof for plantelivet. Men atmosfærisk nitrogen er ubrugeligt, medmindre dets kemiske binding nedbrydes af bakterier. Nogle træarter såsom rødel har dannet et symbiotisk forhold med nitrogenfikserende bakterier. Bakterierne har et enzym, der omdanner atmosfærisk nitrogen til ammoniak, som fremmer plantevækst.

I undersøgelsen, Pett-Ridge og Perakis så på seks forskellige træarter, der voksede i Tillamook State Forest i Oregon Coast Range:Sitka-gran, Douglas-gran, vestlig hemlock, vestlig rødceder, storbladet ahorn og rødel.

De samlede blade for at analysere deres strontiumisotopsammensætning, som afslører træets næringsstofkilder. De fastslog, at de røde elleblade viste et stærkere fingeraftryk af stenafledte næringsstoffer end de andre træer.