The Effects of Differences in Vegetation on Calcium Dynamics in Headwater Streams
The Effects of Differences in Vegetation on Calcium Dynamics in Headwater Streams
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植被差异对源头溪流中钙动态的影响
DOI：
10.1007/s10021-018-0229-1
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Tustom Hiura
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tamihisa Ohta;Ki-Cheol Shin;Yu Saitoh;Takanori Nakano;Tustom Hiura
虽然生物可以通过生理结果改变生态系统中元素的动态，但树种对生态系统营养动态的影响是高度不确定的。在日本中南部种植柳杉引起了河流、土壤和凋落叶中钙浓度的4倍变化。在这项研究中，我们研究了钙的动态是如何影响种植的c。日本通过锶同位素分析。我们预测了c的种植。日本地震将导致钙浓度增加，因为基岩中钙的大量溶解。在森林生态系统中，钙通常来源于降水和基岩风化，它们的相对贡献可以通过锶同位素混合模型来估算。因此，我们收集了以c为主的流域17个站点的溪流、凋落物、土壤、降水和基岩样品。日本人工林或常绿阔叶林；采集后，我们分析了样品的化学成分和锶同位素比值。在以c为主的地点，水体中钙含量和土壤中水溶性钙含量均显著升高。日本蚕在阔叶林地点。锶同位素分析表明，以c为主的水体中基岩钙含量较高。阔叶林立地水流中的日本磷。我们的研究结果表明，由于植被对基岩钙供应的影响，流域尺度上钙和其他阳离子的动态可以被流域植被类型所改变。
Although organisms can alter dynamics of elements in ecosystems via physiological results, the effects of tree species on ecosystem nutrient dynamics are highly uncertain. A four-fold variation in the calcium concentrations of streams, soils and leaf litters were caused by the planting ofCryptomeria japonicain south-central Japan. In this study, we examined how the calcium dynamics were affected by the planting ofC. japonicathrough strontium isotope analysis. We predicted the planting ofC. japonicawould result in the calcium concentration increasing because of the significant dissolution of calcium from bedrock. In a forest ecosystem, calcium is usually derived from precipitation and bedrock weathering, and their relative contributions can be estimated using a strontium isotope mixing model. Therefore, we collected stream water, litter, soil, precipitation and bedrock samples from 17 sites in catchments dominated byC. japonicaplantation or evergreen broad-leaved forest; after collection, we analyzed the sample chemical compositions and strontium isotope ratios. The calcium concentrations in the stream water and the water-soluble calcium in the soil were significantly higher at sites dominated byC. japonicathan at broad-leaved forest sites. Strontium isotope analysis indicated that there was more calcium from the bedrock present in stream water at sites dominated byC. japonicathan in stream water at broad-leaved forest sites. Our results showed that watershed-scale dynamics of calcium and other cations can be altered by the type of vegetation in a catchment due to the effects of vegetation on the supply of calcium from bedrock.
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