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林下叶层
写 Rhett Butler. 翻译 Che Fei 07/12/2007 雨林中的土壤和营养循环 理解森林土壤的基本组成能帮助我们解释雨林中营养循环的概念；为什么清理雨林农业土壤会存在很多问题？在影响森林复杂性方面，土壤是怎样的一个重要因素. 土壤构成 雨林是无限增殖的.热带地区早期的欧洲殖民者相信(甚至一度被科学家保证)丛林的繁盛是归于土壤的肥沃，因此他们砍掉大量的雨林树木，留出空地种植庄稼. 光秃的土地有力支撑着农业生产，但这仅仅持续了几年时间，让人疑惑的是，植物的生长减缓，甚至到了只有存在大量肥料才能维持生长的地步.殖民者想知道他们的庄稼为什么开始死亡，如此贫瘠的土壤到底是怎样支撑起热带雨林的繁茂生长的.答案在于雨林中快速的营养物质循环.
随着植物的死亡,营养素很快被分解，被活植物吸收后几乎立刻回到了系统中去.植物根和真菌之间形成了一种不同寻常的关系:菌根，这使得根摄取营养素更为便利.菌根附着在植物根上，专门提高从土壤中摄取营养素的效率.作为回报，植物为真菌提供糖分和根间的庇护.有研究也已表明菌根能帮助树木耐寒抗病. 树木根系
热带雨林里的树木很好地适应着它们的环境,已经控制了土壤贫瘠带来的问题.由于土壤表层6-8英寸(15-20)的部分是由腐烂的树叶、木头和其他一些有机物组成，所以在地面营养素最为丰富.为了利用这些资源，冠层树木一般都是浅根,然而大部分的温带树木根部会多延伸5英尺(1.5米)之深.实际上许多热带树木的根长到了地面以外，从而形成了森林地面上的一层垫子，为的是更有效的收集营养素.这些极小的根同菌根一起交错形成网状，能快速吸收营养素. 浅根的构造和高度给雨林树木带来了很大的不稳定性,尤其针对生长在潮湿土壤、时常遭受上层冠层强风的雨林树木来说，不稳定系数更是增大不少.为了解决这种不利的条件,许多树木有广大的根系，有时候会有325英尺(100米)长.其他的一些树，尤其那些高大突兀的经过进化长出了板状根;它是从大约离地面有20英尺的树干部分伸出的既大又细的根系.树木的这些结构也被认为是帮助水分的摄取和贮存、增加气体交换的表面积和收集凋落叶用于额外的营养.有些树，尤其棕榈，长有支柱根用于支撑. 并非全部的雨林土壤都是如此的贫瘠;有些雨林生长在富含营养素的泛滥平原和火山灰土里.品质最好的土壤发现位于陡坡之上，因为表层土遭侵蚀后矿物质就会释放出来.如此肥沃的土壤发现在亚马逊泛滥平原，安第斯山麓和东南亚、非洲、中美及加勒比的火山区. 然而由于没有经过恰当的管理，这些土壤中的营养物质经历过暴雨和日晒后也很快被滤掉.举个例子，一公顷的热带雨林每年几乎很少会损失超过1吨的土壤.然而当森林中开始变得平坦，到处种有各种庄稼的时候，土壤腐蚀的情况就会严重地增加.如果森林全部换成茂密的植物，比如说咖啡种植园，那样的话，一公顷的森林将会造成土壤损失在20-60吨之间，然而如果全部种上庄稼，这片地每年能造成土壤损失超过1,000吨. 砍伐后的再生
当欧洲人伐林为农的时候，他们可能认为森林会象欧洲和北美的温带森林一样，再生会相对快些.但在农业单一的土地上，这种单一栽培的模式已使得森林消失有一些年了，并且土壤早已变得高度退化，因此雨林不可能很快在那片土地上恢复.暴雨和强光造成了土壤中营养素的快速浸出，这使得热带土壤很快变得不适合生长.另外，许多热带阔叶树种需要一些动物来达到传粉、撒种以及萌发的目的.许多热带雨林树种的种子很大(因为它们在冠层的阴凉处发芽，在地表的低光条件下有着足够的食物储备),因此需要动物传播者(通常风或其他的机械方法对于这种大小种子的传播并不充分).森林被砍平后，这些种子传播物种会逐渐减少，这意味着种子不能被传播到林木被砍伐的地区.因此这些重要的树种将很难恢复. 这些树种和幼苗并不受限于动物传播和授粉物，通常它们能特异适应隐蔽的雨林地表的光照和气候条件.它们通常不会在炎热干旱的空旷地以及发芽很快死于阳光和贫瘠的土壤的地方生长.热带雨林植物适应了健康、旺盛生长着的雨林的这种稳定性.当它们和它们的种子遭遇由于森林砍伐而呈现的完全不同的环境时,它们的生长就会受到阻碍.而它们的种子很少甚至不能再冬眠. 森林砍伐后的干的空气也使得凋落物很干燥，从而引起菌根死亡.这种共生菌根的消失降低了树木从土壤中汲取营养素的能力.由于每种树种都有自己特有的共生菌根，所以这种真菌特别难以被别的菌类所代替.森林砍伐后，杂草和灌木快速的繁殖，使得雨林林木的再生受到阻碍. 当砍伐区周围是成片雨林并且土壤没有被毁坏时，情况则是不同的.在这种条件下，林木会快速的占领贫瘠片区，并快速生长，这些蔓生的先锋植物如草类、香蕉树、姜以及葡萄树等很快进入砍伐区. 生长需要强光和较低湿度条件的先锋树种象号角树(新热带植物区)和血桐属植物(亚洲)能快速的占领森林空地.一些年后,只有很小数目的先锋植物如木棉和号角树逐渐的被各种各样的较有典型特征的树龄更长的主要的林木所代替.必不可少的菌根真菌在周围森林环境下重新开拓"殖民地",从而有利于营养素的吸收. 20年后，曾经被砍伐过的土地又可以支撑起雨林旺盛的生长，尽管这仅仅是原先原生林的一个影子. 新生长的次生林,多样性远远不如以前，冠层也不如以前发达，动物较少，地面植物较浓密. 不知道从次生林到恢复到原生林的复杂性得需要多长时间，估计也得数百甚至上千年吧. 复习题:
[打印版] 续: 种子和果实 |
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