[ Pobierz całość w formacie PDF ]

surfaces,ÊincludingÊbothÊtheÊoccultÊdepositionÊandÊtranslocationÊfluxes,Ê andÊcarriedÊ toÊtheÊ soilÊ byÊpre-
cipitationÊisÊcalledÊthroughfall,ÊandÊcanÊbeÊquiteÊsignificantÊinÊ regionsÊwhereÊ thereÊ isÊ aÊ highÊ aerosol
flux.ÊÊSuchÊregionsÊmayÊbeÊeitherÊ thoseÊ downwindÊfromÊheavilyÊ populatedÊ areas,Ê whereÊ theÊ atmos-
phereÊcontainsÊhighÊlevelsÊofÊnitrateÊandÊsulfateÊfromÊfossilÊfuelÊburning,ÊorÊaridÊ regions,ÊwhereÊ there
isÊabundantÊdustÊinÊtheÊ atmosphere.Ê ÊTableÊ 13.4ÊcomparesÊtheÊ concentrationÊofÊnutrientsÊmeasuredÊin
Table 13.4. Concentrations in Bulk Precipitation and Throughfall in the Vosage,
France
NH4 N a K Mg Ca H+ Cl NO3 SO4
ConcentrationÊ(µeq/L)
BulkÊ precipitation 19.1 10.0 2.8 4.5 11.9 33.9 12.5 24.1 41.5
Throughfall 36.9 46.4 52.7 17.8 65.5 114.8 63.4 48.3 185.0
FluxesÊ(moles/ha/y)
BulkÊ precipitation 270.0 142.0 39.0 32.0 84.0 480.0 177.0 340.0 290.0
Throughfall 385.0 484.0 550.0 93.0 642.0 1197.0 661.0 817.0 966.0
Difference 115.0 342.0 511.0 61.0 558.0 717.0 484.0 477.0 676.0
OccultÊ precipitation 115.0 342.0 102.0 31.0 206.0 1282.0 484.0 477.0 676.0
Translocation 0.0 0.0 409.0 30.0 352.0 -565.0 0.0 0.0 0.0
DataÊfromÊProbstÊetÊal.Ê(1990).
569 JanuaryÊ25,Ê1998
W. M. W hit e Geochemistry
Chapter 13: Weathering, Soils, and Stream Chemistry
throughfallÊandÊbulkÊprecipitation,Ê and
Table 13.5. Residence Times of Organic Matter
demonstratesÊtheÊimportanceÊofÊtranslo-
and Nutrients in Forest Litter
cationÊandÊoccultÊdeposition. Ê
Region Organic N P K Ca Mg
TheÊ biotaÊ affectsÊ theÊ compositionÊ of
Matter
soilÊandÊstreamÊwaterÊinÊanotherÊwayÊas
BorealÊ forest 353 230 324 94 149 455
well.ÊÊSomeÊfractionÊ ofÊsoilÊ waterÊ taken
TemperateÊforest
upÊbyÊ rootsÊ isÊ ultimatelyÊ lostÊ fromÊ the
coniferous 17 17.9 15.3 2.2 5.9 12.9
plantÊ toÊ theÊ atmosphereÊ throughÊ leaf
diciduous 4 5.5 5.8 1.3 3 3.4
stomata,Ê theÊ openingÊdesignedÊtoÊ allow
Meditteranean 3.8 4.2 3.6 1.4 5 2.8
CO2ÊintoÊtheÊ leaf.Ê ÊThisÊ lossÊofÊwaterÊ is
TropicalÊ rainforest 0.4 2 1.6 0.7 1.5 1.1
calledÊ transpiration.Ê Ê WaterÊ lost
throughÊ transpirationÊ andÊ thatÊ lostÊ by
FromÊSchlesingerÊ(1991).
directÊ evaporationÊ fromÊtheÊ groundÊsur-
faceÊareÊoftenÊcollectivelyÊcalledÊ evapotranspiration.ÊÊAsÊoneÊmightÊexpect,ÊtranspirationÊ variesÊ sea-
sonally:Ê transpirationÊ isÊ highÊ inÊspringÊandÊsummerÊwhenÊplantsÊ areÊ activelyÊ growingÊ andÊ stomata
areÊopenÊandÊminimalÊinÊwinter.Ê ÊTranspirationÊ alsoÊ dependsÊonÊclimaticÊ factorsÊ suchÊasÊtemperature
andÊrelativeÊhumidity,ÊasÊdoesÊevaporation.Ê ÊEvaptranspirationÊ concentratesÊdissolvedÊ solidsÊ inÊsoil
andÊstreamÊwater.
DeadÊ vegegtationÊ lyingÊ aboveÊtheÊ mineralÊ soilÊ (theÊ OÊsoilÊ horizon)Ê isÊ calledÊ litter.Ê Ê TheÊ rateÊ a t
whichÊ litterÊ decomposes,ÊandÊhenceÊÒturnsÊoverÓÊdependsÊstronglyÊ onÊ climate.Ê Ê TableÊ 13.5Ê listsÊ the
meanÊresidenceÊtimesÊ ofÊbulkÊorganicÊmatterÊ andÊnutrientsÊinÊtheÊ surfaceÊ litterÊ ofÊ forestÊ ecosystems.
TheÊgreatÊrangeÊofÊtimes,ÊfromÊhundredsÊofÊyearsÊinÊborealÊforestsÊtoÊaÊ yearÊ orÊlessÊinÊtropicalÊ rainfor-
ests,Ê isÊ particularlyÊ interesting.Ê ÊKÊisÊ recycledÊ moreÊrapidlyÊ thanÊ bulkÊorganicÊmatter,Ê butÊrecycling
timesÊforÊotherÊnutrientsÊareÊ generallyÊ comparableÊ toÊthatÊ ofÊbulkÊorganicÊmatter.Ê ÊThoughÊanimals,
particularlyÊthoseÊlivingÊinÊtheÊsoilÊsuchÊasÊtermitesÊandÊworms,ÊplayÊaÊroleÊinÊorganicÊdecomposition,
mostÊofÊitÊisÊcarriedÊoutÊbyÊsoilÊfungiÊandÊbacteria.ÊÊTheseÊsoilÊmicrobesÊcanÊcompriseÊupÊtoÊ5%ÊofÊtheÊ or-
ganicÊcarbonÊinÊsoils,ÊwithÊfungiÊdominatingÊoverÊbacteriaÊinÊwell-drainedÊsoils.ÊÊDecompositionÊofÊor-
ganicÊmatterÊisÊacomplishedÊbyÊextracellularÊenzymesÊreleasedÊ byÊtheseÊ organisms.ÊÊBecauseÊsoilÊ mi-
crobesÊconcentrateÊthem,ÊaÊparticularlyÊhighÊfractionÊofÊorganiclyÊboundÊNÊandÊPÊinÊsoilsÊ isÊ contained
inÊtheÊmicrobialÊbiomass.
AsÊmicrobesÊdecomposeÊorganicÊ matter,Ê theyÊ preferentiallyÊ oxidizeÊ theÊ mostÊ labile,Ê energy-rich
compounds,ÊsuchÊasÊsugars,ÊandÊsynthesizeÊ humusÊfromÊrefractoryÊ compoundsÊsuchÊasÊligninsÊandÊtan-
nins.ÊÊSoilÊhumusÊtogetherÊwithÊ humicÊandÊfulvicÊ acids,Ê whichÊ areÊ closelyÊ relatedÊ (seeÊChapterÊ 13),
accumulateÊwithinÊtheÊsoil.ÊÊAsÊweÊhaveÊmentioned,ÊtheÊcationÊexchangeÊcapacityÊ ofÊthisÊ soilÊ organic
matterÊisÊimportant,ÊbothÊinÊprovidingÊaÊreservoirÊofÊnutrientsÊtoÊplants,Ê andÊalsoÊ inÊdownwardÊtrans-
portÊofÊAlÊandÊFeÊinÊsoils.Ê ÊInÊmostÊcases,ÊtheÊ massÊofÊsoilÊ humusÊexceedsÊtheÊ combinedÊmassÊorÊliving
vegetationÊandÊlitter.ÊÊTheÊresidenceÊtimeÊ humusÊinÊtheÊ soilÊ mayÊexceedÊthatÊ ofÊlitterÊ byÊseveralÊ or-
dersÊofÊmagnitude,ÊwithÊmeasuredÊmeanÊ14CÊagesÊrangingÊupwardÊtoÊthousandsÊofÊyears.
Weathering Rates and Reactions
The Watershed Approach
AsÊweÊstatedÊatÊtheÊbeginningÊofÊthisÊsection,ÊweatheringÊproducesÊtwoÊproducts:Ê secondaryÊminerals
andÊdissolvedÊcomponents.ÊÊTheÊprocessÊmayÊbeÊstudiedÊinÊaÊvarietyÊofÊwaysÊandÊonÊaÊvarietyÊofÊscales.
PerhapsÊtheÊmostÊbasicÊstudyÊisÊsimplyÊtoÊobserveÊtheÊphaseÊthatÊreplaceÊoriginalÊ onesÊasÊweathering
ofÊexposedÊrockÊproceeds.ÊÊTheseÊobservationsÊprovidingÊtheÊstartingÊ pointÊforÊlaboratoryÊ experiments
fromÊwhichÊthermodynamicÊandÊkineticÊdataÊmayÊbeÊdeduced.ÊÊAÊthirdÊapproach,Ê andÊtheÊ oneÊweÊex- [ Pobierz caÅ‚ość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • oralb.xlx.pl