Jökull


Jökull - 01.12.2007, Blaðsíða 40

Jökull - 01.12.2007, Blaðsíða 40
McPeek et al. position of nutrients, particularly phosphorus (P), and of tephra could have significant impact on soil forma- tion (Arnalds, 2004; Gislason et al., 1996), a concur- rent examination of changes in mineral nutrients and carbon (C) will improve our understanding of the ef- fects of biotic and abiotic factors on soil formation. Humid climate and uniform parent materials therefore make Iceland an ideal location for studying how we- athering affects soil development and the rate of chan- ges in soil nutrients, e.g., nitrogen (N) and P, in young volcanic soils. A terrestrial ecosystem depends on the availabi- lity of numerous elements, including C and P, to func- tion properly. Carbon dioxide (CO2) enters the bio- sphere from the atmosphere mostly via photosynthe- sis of green plants. Carbon in plants can cycle thro- ugh other pathways (e.g., plant respiration) and return to the atmosphere. Carbon in plants can also become part of soil organic C pool. Carbon content in young soils tends to increase as the soil develops. Thus, C content in the soil is indicative of how plant activity and other aspects of an ecosystem have changed over a period of time. Phosphorus, on the other hand, has no natural ga- seous phase. The main source of P in terrestrial envi- ronments is rocks and P is released into the ecosys- tem by chemical weathering of these rocks, although deposition of airborne P can also contribute to soil P pool to some extent (Chadwick et al., 1999; Gislason et al., 1996). The most significant source for P in soils is apatite minerals. These minerals can be congruently weathered as a result of reaction with dissolved CO2 in water: Ca5(PO4)3OH+ 4CO2 + 3H2O! 5Ca2+ + 3HPO2!4 + 4HCO 1! 3 In soils, P is released from mineral grains by se- veral processes. First, the reduced pH produced from respiration-related CO2 in the vicinity of both de- composing organic matter and root hairs dissolves P- bearing minerals (mainly apatites) and releases P to root pore spaces. Second, organic acids released by plant roots can also dissolve apatite minerals and re- lease P to soil pore spaces (Jurinak et al., 1986). Pho- sphorus is immobile in most soils, and its slow rate of diffusion from dissolved form in pore spaces strongly limits its supply to root surfaces. Furthermore, much of the available P in soils is in complex organicmatter, which is not directly accessible for plant or microbial uptake. As a consequence, plants and microbes have developed two specific tactics to increase the supply of P to roots. One is through phosphatase, an enzyme often excreted by plants and soil microbes. Phospha- tase can catalyze the release of bio-available inorganic P from organic matter. Another is through a symbio- tic mutualism between plants and mycorrhizae, which not only increase the absorption surface of plant ro- ots, but also excrete phosphatase and organic acids to release P and provide an active uptake site for P that is diffused from soil pore spaces to root surfaces (e.g., Schlesinger, 1997). The distribution among different forms of soil P changes greatly with time and soil development. The forms of soil P can be grouped into refractory (not re- adily bio-available) and labile (readily bio-available). The refractory forms include P in apatite minerals and P co-precipitated with and/or adsorbed onto iron and manganese oxyhydroxides (termed “occluded” P). The reducible oxyhydroxides have large binding capacities for phosphate, due to their immense surface area and numerous delocalized positively charged si- tes (e.g., Froelich, 1988). The labile forms include P in soil pore spaces (as dissolved phosphate ion) and adsorbed onto soil particle surfaces (these forms are termed “nonoccluded” P), as well as P incorporated in soil organic matter. On a newly-exposed lithic sur- face, nearly all of the P is present as P in apatite. With time and soil development, however, P is increasingly released from this form and incorporated in the others (Crews et al., 1995; Filippelli, 2002; Filippelli and Souch, 1999; Filippelli et al., 2006; Walker and Sy- ers, 1976). Over time, the total amount of P available in the soil profile decreases, as soil P is lost through surface and subsurface runoff. Eventually, the soil re- aches a terminal steady state, when soil P is heavily recycled and any P lost through runoff is slowly re- placed by new P weathered from apatite minerals at the base of the soil column. 38 JÖKULL No. 57
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.