잎사귀 분해는 산림 환경에서 중요한 과정입니다. 이것은 잎에 저장된 영양소가 재활용되어 토양으로 돌아와 나무가 다시 나타날 수 있도록하여 성장과 생존을 유지하는 방식입니다. 잎 쓰레기는 물리적 요인 (즉, 물에 의한 용해)뿐만 아니라 토양 미생물 및 곤충과 같은 살아있는 유기체에 의해 분류되지만 쓰레기가 부서지는 속도는 파트 자체의 특성에 부분적으로 의존합니다.
.많은 연구에 따르면 쓰레기의 화학적 구성은 그것이 얼마나 빨리 분해되고 산림 바닥에 통합되는지에 영향을 미치지 만,이 과정에서 잎의 물리적 특성의 역할을보기 위해 많은 노력을 기울이지 않았습니다. 우리가 잎 쓰레기의 화학적 구성을 살펴보면 화학에서 관찰하는 차이점은 다른 물리적 구조와 특성을 반영하여 쓰레기가 얼마나 빨리 분해 되는가? 이것에 대해 더 많이 아는 것은 쓰레기가 분해되는 메커니즘을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
우리는 또한 많은 잎 특성이 한쪽 끝에 자원을 획득하는 것과 관련된 특성 값 (예 :높은 잎 질소 농도, 질량 (특정 잎 면적) 및 더 빠르게 성장하는 경향이있는 식물에서 발견되는 다른 특성 값, 영양소 규모의 짧은 잎을 생성하는 경향이있는 다른 특성 값 (예 :자원)과 관련된 특성을 반영하는 스펙트럼에 따라 서로 변한다는 것을 알고 있습니다. 높은 잎 건조 물질 함량 및 기타 특성 값은 종종 더 오래 지속되고 영양이 풍부한 잎을 생산하는 식물에서 발견됩니다). 여러 연구에 따르면 분해 속도는 신선한 잎 에서이 스펙트럼에 따라 다릅니다. 그래도 잎 쓰레기에서 특성 간의 관계가 적용됩니까? 쓰레기가 얼마나 빨리 분해 될지 추론하는 데 사용될 수 있습니까?
우리는 다른 물리적 특성이 얼마나 빨리 잎 쓰레기가 분해되는지를 조사하기 위해 연구를 수행하고, 잎 쓰레기 특성이 서로 다른 식물 종의 쓰레기가 얼마나 빨리 분해 될지 유추하는 데 사용할 수있는 스펙트럼을 생성 할 수있는 방식으로 잎 쓰레기 특성이 서로 관련 될지 여부를 조사했습니다.
.우리는 캐나다 브리티시 컬럼비아 출신의 12 개의 다른 우디 식물 종의 신선한 잎과 잎 쓰레기 모두에서 물리적 및 화학적 특성을 측정했습니다. 우리는 Paper Birch ( betula papyrifera 와 같은 넓은 잎 종을 보았습니다. ), 붉은 알더 ( alnus rubra ), Bigleaf maple ( Acer macrophyllum ) 및 롯지 폴 소나무와 같은 침엽수 종 ( pinus contorta ), Douglas Fir ( pseudotsuga menziesii ), 서부 헴록 ( tsuga heterophylla ). 우리는 또한 서쪽 낙엽술 ( larix occidentalis 를 포함시켰다 ), 매년 바늘을 흘리는 침엽수, 살랄 ( gaultheria 샬론 ), 상록수 넓은 잎 관목은 우리 모두 잎 특성에 의해 생성 된 스펙트럼의 중간에있을 것이라고 생각했습니다. 우리는 질소, pH 및 탄수화물 농도와 같은 화학적 특성을 측정했으며 강인성 및 물 흡수와 같은 신체적 특성을 포함시켰다. 우리는 또한 신선한 잎의 큐티클 (왁스 코팅)의 두께를 측정했습니다. 우리가 아는 한, 큐티클 두께는 이와 같은 연구에 포함되지 않았습니다.
그런 다음 1 년에 걸쳐이 12 종의 쓰레기 질량 손실률을 측정하여 숲 바닥에 놓은 메쉬 백 (쓰레기 봉투)에 넣은 쓰레기의 질량 변화를 측정했습니다. 우리는이 종이 거의 모든 종이 처음 3 개월 후에 가장 빨리 분해되어 그 후 느려졌다는 것을 알았으므로 0에서 3 개월에서 3 개월에서 12 개월 사이에 손실 된 질량의 비율을보기로 결정했습니다.
.우리는 우리가 측정 한 쓰레기 특성이 서로 다양하여 높은 침출 손실, 물 흡수, 수용성 추출물 농도 및 특정 잎 면적의 농도, 두께, 강인성 및 산산조화 성 잔류 물의 높은 값을 가진 스펙트럼을 생성한다는 것을 발견했습니다. 이 스펙트럼은 쓰레기가 겪는 침출 정도와 관련이있을 수 있습니다. 우리는 또한 큐티클 두께가 처음 3 개월 동안 질량 손실과 상관 관계가 있음을 발견하여 두꺼운 큐티클이 질량 손실 속도를 늦출 수 있음을 시사합니다. 요컨대, 우리가 큐티클 두께와 인성처럼 측정 한 일부 물리적 특성은 화학적 특성뿐만 아니라 분해를 설명했습니다.
큐티클 두께는 산-이수 분해성 잔기의 농도와 강하게 상관 관계가 있었으며, 이는 큐틴 (큐티클의 주요 화학적 빌딩 블록)을 포함하고; 아마도 분해 속도를 예측할 때 사용하는 화학적 및 물리적 특성은 동일한 현상을 표현하는 다른 방법을 반영하지만 물리적 특성을 측정하면 추가 통찰력을 제공 하고이 쓰레기가 실제로 어떻게 분해되는지에 대한 더 많은 가설을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.
.처음 3 개월 동안 질량 손실과 더 밀접한 관련된 특성은 쓰레기 물 흡수, 침출 손실, 특정 잎 면적 및 수용성 추출물의 농도와 같은 침출 손실과 관련된 특성이었습니다. 3 개월에서 12 개월까지의 질량 손실과 관련된 쓰레기 특성에는 인성, 특정 잎 면적 및 탄소 대 질소 비율 (C :N)이 포함되며, 특정 잎 면적이 낮고 C :N이 더 느리게 분해되는 거친 쓰레기가 포함됩니다. 우리는 또한 분해 및 신선한 잎 질소와의 관계를 발견했지만 쓰레기 질소와의 관계를 발견했기 때문에, 잎 질소와 분해 사이의 관계가 잎과 분해의 mesophyll 조직의 비율 사이의 관계를 반영하는지 궁금합니다. 노화 중에 분해되는 질소가 풍부한 엽록소 분자를 함유 한 Mesophyll의 비율이 높을 수 있습니다. 노화 중에 분해되는 질소가 풍부한 엽록소 분자 (나무가 잎으로부터 영양분을 흡수하는 과정은 잎 정맥과 같은 강한 조직과는 달리, 절제제가 더 빠르게 접근 할 수 있기 때문에 더 빠르게 분해됩니다. 그러나이 가설은 테스트해야합니다.
우리의 발견은 패턴이 관찰된다는 점에 유의해야합니다. 그것들은 분해에 대한 이러한 특성의 영향을 테스트하는 실험의 결과가 아닙니다. 우리의 관찰에서, 우리는 쓰레기 특성이 서로 관련되어 있기 때문에 값의 스펙트럼이 분해 속도를 예측하는 데 도움이 될 수 있다는 가설을 세웁니다. 우리는 또한 잎 쓰레기의 물리적 특성과 쓰레기 화학과의 관계를 더 자세히 살펴볼 가치가 있다고 가정하여 쓰레기가 끊어지고 영양분이 숲에서 재활용되는 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있습니다.
.이러한 발견은 최근 12 개의 우디 식물 종에서 잎 쓰레기 분해의 초기 단계에서 잎 기능성 특성, 쓰레기 특성 및 질량 손실 간의 관계라는 제목의 기사에 설명되어 있으며, 저널 ocologia에 발표되었습니다. 이 작업은 브리티시 컬럼비아 대학교에서 Jenna M. Zukwert와 Cindy E. Prescott에 의해 수행되었습니다.
