生态系统的营养物质收支

   生态系统的营养物质可通过自然或人为的过程不断地输出和输入，营养物质不断从叶子、枝条、根系、动物尸体和排泄物返回到土壤。经过分解作用，营养物质又以元素的形式重新被吸收。

一、营养物质的输入

   生态系统营养物质的输入主要包括三个方面：

   （1）降水过程。尘埃、气雾、雨和雪等降水过程可带来多种元素。Ovington等（1968）报道，在温带地区每年由于降雨而使各种元素的增长的量为：K：1_~10kg/hm²；Ca：3_~19kg/hm²；mg：4_~11kg/hm²；N：0.8_~4.9kg/hm²；P：0.2_~0.6kg/hm²。

   （2）生物固氮的作用。通过固氮菌可把大气中的氮直接加以固定。豆科植物和根瘤菌形成根瘤，根瘤菌的固氮的能力很强。Tisdale等（1984）报道，豆科农作物的固氮量可达100kg/hm²。使生态系统的生物量有明显增加。据估算，每年以生物固氮输入到生物圈中的氮素可达约3亿t（Bolin et al. 1983）。

   （3）植物的直接吸收。由于母岩的分解，多种化学元素得到释放。植物树根能扎入土壤而直达母岩处，吸取所需的多种元素，并将这些元素送至地上部分的各器官；经过植物利用后，这些元素中的一部分又被枯枝落叶重新带回地面。

二、营养物质的输出

   生态系统营养物质的输出主要有：排水和人为活动两个途径。

   Viro等（1953）提供了排水中营养元素损失的数据，在美国一个黄杉林中，每年每公顷林地输出的元素量为：N：0.6kg；P：0.02kg；K：1kg；Ca：4.5kg。

   Likens等（1971）对建有6个小水池的落叶混交林进行分析，结果表明，除了Ca和SiO₂以外，其他矿质元素的损失并不大。

   人为活动导致元素的损失是常常发生的。在收割中等收成的小麦时，每年从土壤带走营养元素的数量（kg/hm²）分别是：N：70；P：30；K：50；Ca：约30。这足以使土壤肥力下降。

三、¹³⁴Cs在白栎树中的循环

   Witherspoon等（1962）用放射性示踪元素追踪法研究营养物质的循环。他们把7.4*10⁵Bq的¹³⁴Cs注入白栎树中，进行追踪观测。4月注入树中。6月初约有40%已转移到叶子。注入后第一次降雨时，放射性物质开始从叶子上淋溶下来。到9月耗损量达叶内最大浓度的15%。雨淋下的¹³⁴Cs有70%进入了矿质土壤，剩下的30%分别进入枯枝落叶和下层林木。一到秋季落叶时，落叶中含有的铯相当于雨水从树冠淋溶下来的两倍。越冬期间，它们的一半又被淋溶到土壤中。土壤中的铯在两年内有92%仍保留在表层土里；其中80%集中在树冠范围之内，而树干周围就占了19%。这表明土壤中Cs的分布是在一定程度上受雨淋和径流的影响。

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——摘自科学出版社·蔡晓明编著·《生态系统生态学》·第二篇 生态系统功能·第九章 第七节