稀树大草原的结构和功能

生态系统功能可以从两方面解释。它可以指的是通过一个生态系统能量流动和营养或物种种群随着时间的流动,即物种种群的持久性及其属性、温和所说的弹性系统(温和1973,1986;Solbrig 1993)。通常的观察生态系统功能的方法是只考虑流动的能量和营养。我们首先讨论物种特征如何控制草原生态系统中的能量流和材料,然后解决物种特征给草原生态系统的恢复力。

稀树大草原的草本成分可以被视为系统的控制元件,调节的基本生态过程如水平衡、生产力、矿物自行车、火灾和食草性。常见的物种广泛的地理分布,然而每一个物种都有自己的物候学和microdistribution (Solbrig et al . 1992年)。虽然草本层被认为是连续的,只有在其增长的高度,因为草的实际底面积可能只有10 - 20% (Sarmiento 1984)。

8.2.1稀树大草原资源的动态

水分和养分的基本资源限制生产过程在热带大草原。反过来,土壤水分的政权受到(1)总量和季节性分布的降雨进入土壤和水的比例(2)土壤的持水能力,这在很大程度上是土壤颗粒大小和深度的函数,和(3)的蒸散量。以复杂的方式有关吗raybet雷竞技最新气候、土壤和粒径、表面特征植被类型在这个网站。反过来,草原群落结构和物种组成与水保高度相关动力学沿水分梯度(席尔瓦和Sarmiento 1976 a, b >。

草原土壤颗粒大小相差很大,结构、配置文件和深度,反映了交互的地质、地貌和气候,以及地形的影响,植被和动物的活动(年轻1976;raybet雷竞技最新蒙哥马利和歪斜的1983}。三个因素起着重要的作用在成土作用:地形、母质和年龄。

地形对生态系统的主要影响是在排水的规定,并最终在水平衡。反过来,通过他们的行动在成土作用,代理生产救灾间接确定土壤的理化特性,以便救援也转化为稀树大草原土壤的化学和营养特征(Sarmiento 1984)。

瘠薄稀树大草原土壤酸结晶风化的岩石或来自古代沉积存款通常有低储备的抗寒耐热的矿物质。1:1晶格的优势在这些土壤粘土和铁和铝氧化物结果在低有效总可交换的阳离子交换容量和少量的基地,尤其是钙和镁(琼斯和野生1975;洛佩斯和考克斯1977;莫特et al . 1985年)。磷水平有时也非常低,土壤富含倍半氧化物具有较高的固定磷的能力。一些高抗寒耐热的土壤也有高水平的可交换铝(洛佩斯和考克斯1977;Haridasan 1982)。

在热带大草原土壤的养分状况相关的主要是沉积物的年龄(科尔1986)。例如,在奥里诺科河热带稀树草原,最贫困的土壤(氧化土和老成土)来自于那些最古老的存款,因为这些材料已经受到predogenic过程的时间太长。

除了极酸性土壤有机质的数量是主要的决定因素的阳离子交换容量。在潮湿的热带稀树草原,高降雨和一个扩展的潮湿季节忙工厂生产,由此土壤有机质的输入。因为几乎每年火灾的频率,有机质输入几乎完全地下生产的结果,因为火有效采集矿物大部分物质产生的天线(Sanford 1982;Menaut et al . 1985年)。高温度和湿度有利于微生物的活动。然而,微生物活动受到低水平的可吸收的碳,高C: N比率,木质素含量,和,在某些情况下,大量的浓缩单宁和中等的化学物质。微生物活动可能刺激根系分泌物和水溶性化合物产生的蚯蚓(Lavelle et al . 1983;Menaut et al . 1985年)。

擅长构筑土墩白蚁,尤其是earth-eating物种,修改在它们的巢中土壤的理化性质,选择微粒在建设和增加土壤的养分含量在巢穴,特别是钙、钾、镁和P,通过喂养活动(城堡1983;Lopez-Hernandez et al . 1989年)。白蚁是有效的觅食者,可以剥夺的周边地区巢穴有机质和养分。在美国热带稀树草原属阿塔的蚂蚁和白蚁Acromyrmex以类似的方式,把垃圾从大区域,集中其营养地下巢穴。根据Coutinho (1984)。一个成熟的蚁群一年处理一吨的材料。白蚁和蚂蚁创建一个营养分配不均衡,进而延续的植被,尤其是树木生长优先成堆。

热带大草原的营养动力学是众所周知的。几个作者(麦地那1982,1993;Sarmiento 1984;Menaut et al . 1985年)总结现有知识营养分区不同隔间之间在草原生态系统中,提出了氮的循环模型和其他元素。这些研究的主要结论是,火代表源养分损失的系统原理、内部养分通量的自行车占最大的比例,这最重要的隔间是有机物质在土壤中。氮的赤字必须通过降雨覆盖输入和游离氮固定。

流动的能量和营养物质通过稀树大草原生态系统紧密联系的水流通过soil-plant-atmosphere连续体(图8.2)。脉冲的能量和营养生物生态系统的组件造成的输入脉冲的生产工厂。水分的脉冲有两个层次:(a)干湿交替的季节,和(b) PAM的变化因违规在雨季降雨。在潮湿的热带大草原,草原上的树木和草之间有一个重要的区别在这方面:草生产紧密联系降雨脉冲而树生产不是(Sarmiento 1984;科尔1986;弗罗斯特et al . 1986;沃克1987)。树,而取决于总年降雨量补充地下水储量。相比之下,干燥机,桑迪南部非洲的热带稀树草原,树木似乎取决于降雨脉冲草。在热带大草原,草代表植物总生物量的比例很高,因此大部分能源和

图8.2养分循环在热带稀树草原。树木的深根获得深层的水分和养分的土壤。树叶和垃圾和分解的上层土壤(上约30厘米),他们利用,主要是由草层。一些水和营养物质可能渗出较低层,但它是树木的抽水行动相比微不足道

图8.2养分循环在热带稀树草原。树木的深根获得深层的水分和养分的土壤。树叶和垃圾和分解的上层土壤(上约30厘米),他们利用,主要是由草层。一些水和营养物质可能渗出较低层,但它是微不足道的抽水行动相比,树营养流经系统与降雨脉冲。经过几天不下雨,土壤水分减少,没有草。随之而来的关闭气孔和光合组织的损失如果干旱持续将减少二氧化碳的吸收。通量是重建一旦下雨,和足够的土壤水分有效性允许蒸腾水通量通过植物从土壤向大气中(Sarmiento el al。1985)。

估计的热带稀树大草原的草的生产力。大多数的研究都是假设生产力,获得新的有机物通过植被,近似的测量地上生物量的增加。然而,这种假设已经被证明是错误的,导致低估真正的生产力的两到三倍(Sarmiento 1984;长et al . 1989, 1992)有三个原因:(1)对地下生产可以高或高于地上生物量;(2)组织的方法假定死亡发生后才生产已经达到的峰值;(3)研究人员并没有考虑到不同物种在不同的时间生产达到峰值。最近的研究(表8.2)在热带草原,这些考虑考虑获得值高出5 - 10倍比从先前的研究,和一个近似图1000 - 2300 g m”2年1热带森林(Ajtay et al . 1979年)。

热带稀树大草原生产力的准确评估是必不可少的理解有机物质进入生态系统的输入量和材料用于生产者和分解者,包括

寓言8.2估计生产率热带稀树大草原的草

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