Biyolojik toprak kabuğu
Biyolojik toprak kabukları , inorganik toprak parçacıklarının siyanobakteriler , toprak algleri , miselyum ve mikrofungus ve yosun hifleri gibi toprak organizmaları ve bunların hücre dışı olarak birikmiş polisakkaritler gibi aktiviteleri ve ürünleri tarafından bağlandığı ve dolayısıyla stabilize edildiği bir mikro ekosistemdir . Bu canlı kabuklar, toprak yüzeyinde ve toprağın üst milimetrelerinde uyumlu bir tabaka halinde toprak yüzeyini kaplar. Yapılar halihazırda kripto eşli, kriprobiyotik, mikrobiyotik, mikrofitik veya organojenik toprak kabukları gibi çok sayıda eşanlamlı isim altında tanımlanmıştır . Biyolojik toprak kabukları, tamamen vasküler bitkilerle kaplı olmayan açık toprak yüzeyine sahip habitatlarda oluşur; özellikle kurak alanlarda önemlidir .
Biyotik kompozisyon
Pek çok kurak bölgede, biyolojik toprak kabuğunun en önemli bileşenleri , lifleri hücre dışı bir matris kılıfına sarılmış olan Microcoleus cinsinin siyanobakterileridir ve üst toprak katmanlarından geçer. Canlı iplikler, nemli koşullarda kılıflar içinde yüzeye kayabilir ve daha az elverişli koşullarda tekrar aşağı hareket edebilir. Cins Nostoc , Pleurocapsa ve Chroococcidiopsis da önemlidir . Siyanobakterilerin aksine, heterotrofik bakteriler, düşük biyokütleleri nedeniyle kabuğun yapısında yalnızca ikincil bir rol oynarlar. Yüzlerce arasında anlamlı ökaryotik katılan algler böyle cins olarak, ağırlıklı olarak yeşil coccal yosunlar Chlorococcum , Macorchloris ve Stichococcus . En önemli temsilcileri toprakta yaşayan bu grupların aksine likenlerin ve yosunların tallileri öncelikle toprak yüzeyini kolonize eder. Kabuk şeklindeki öğütülmüş likenler arasında, hem yeşil algli olanlar hem de siyanobakterili olanlar, kabuk oluşumunun ortak yaşamında ortak olarak önemlidir . Bunlar, örneğin, Cladonia cinsinde karmaşık, yaprak benzeri talli veya gövde oluşturan formlara sahip Peltigera gibi şekillere kadar basit yassı kabuklar, endokarpon ve Peltula gibi şekiller oluşturan Psora , Buellia ve Trapelia cinslerini içerir . Kurak alanların tipik kaybetmek kuraklık içinde zemin ile temas ve dahil rüzgar tarafından yayılır sözde "dolaşıp likenlerin" vardır Xanthoparmelia , Xanthomaculina ve Chondropsis . Kıyılarda tabakalı tahalli formlara ek olarak tabakasız (homeomerik) tahalili, genellikle jelatinimsi yapıya sahip olanlar da yer alır. Örneğin Bryum , Campylopus veya Gigaspermum cinsi yosunlar da biyolojik toprak kabuğu için önemlidir . Tüm bu formların ortak özelliği, toprak nemli veya ıslak olduğunda büyümeleri ve biyolojik olarak aktif olmalarıdır. Dehidrasyona karşı daha hassas olan ve daha fazla nem gerektiren formlar bu nedenle yalnızca kuzey enlemlerinde veya vasküler bitkilerin koruyucu şemsiyesi altında rol oynar ve yaprak döken ve ciğer otu bitkilerinin çoğu dahil olmak üzere çok kurak alanlarda bulunmaz. Çöllerde, organizmalar çiy veya nadir yağmura bağımlıdır.
Biyolojik toprak kabukları, topraktaki hayvan türleri için besin temelini ve yaşam alanını oluşturur. Küçük boyutları ve düşük üretkenlikleri nedeniyle, bu özellikle akarlar, yay kuyrukları, tardigradlar ve nematodlar gibi mezofauna türleri için geçerlidir . Kara salyangozları, odun biti ve çöl alanlarında siyah böcekler (Tenebrionidae) gibi daha büyük hayvanlar kabuklarda otlayabilir.
dağıtım
Tüm iklim bölgelerinde ve tüm toprak türlerinde biyolojik toprak kabukları oluşabilir. Bununla birlikte, nemlendirildiklerinde şişmeye ve dolayısıyla kabuğu mekanik olarak tahrip etmeye meyilli olduklarından, saf killi topraklarda sadece zayıf şekilde gelişirler. Yeşil algler asidik topraklarda ortaya çıkarken, siyanobakteriler alkali topraklarda, yüksek tuz içerikli veya çok az yağışlı topraklarda gelişir. Azot bağlayıcı türler, besin açısından fakir topraklarda ortaya çıkar. Toprağın kabukları genellikle sadece nemli çiğ topraklarda birbirini izleyen bir aşama oluştururken ve dönem içinde vasküler bitkiler tarafından yer değiştirebilirken, aşırı habitatlarda kalıcı topluluklar oluştururlar. Özel bir özellik, örneğin kuvars gibi şeffaf çakılların altında özel bir topluluk oluşturan "pencere alglerinin" mikro yaşam alanıdır .
Soğuk, sıcak ve kuraklık gibi aşırı çevre koşulları nedeniyle biyolojik verimliliği düşük bölgelerde biyolojik toprak kabuğunun önemi artmaktadır. Bunlar , birlikte yeryüzünün kara yüzeyinin yüzde 40'ından fazlasını kaplayan arktik ve alp tundraları ve soğuk çölleri ve kurak ve yarı kurak yarı çölleri ve kuru çölleri içerir. Ilıman, ılıman enlemlerde, bazı stepler ve serpantinit kaya koridorları gibi özel konumlarla sınırlı, baskın yaşam biçimidirler . Ham topraklarda toprak yüzeyini değiştirerek vasküler bitkiler tarafından toprağın kolonileşmesini hızlandırabilir ve kolaylaştırabilirler.
önem
Özellikle çöller gibi kurak alanlarda biyolojik toprak kabukları su dengesi için büyük önem taşımaktadır . Siyanobakteriler, kuru hacimlerinin yaklaşık on katı ve ağırlıklarının sekiz ila on iki katı suda depolayabilirler. Düzgün kaplamalar şeklinde görünürlerse, yüzeydeki gözenek hacmini ve dolayısıyla sızıntı kapasitesini azaltırlar, ancak bu, ölen hücre ipleri ve toprak kabukları ile ilişkili toprak hayvanları yoluyla mekanik toprak gevşemesine karşı koyar ve baskın bir etkiye sahip olabilir. Ayrıca, toprağı erozyona karşı dengeler ve rüzgarın taşıdığı tozu etkin bir şekilde engeller.
Bununla birlikte, bu kabuklar, örneğin insan faaliyetleri yoluyla mekanik hasara karşı hassastır. Örneğin, Micrcoleus cyanobacteria'nın hücre dışı zarfları tahrip edilirse , hücre iplikleri artık nemi takiben yukarı doğru kayamaz ve ölmez. Yıkımdan sonra, özellikle çöl alanlarında, yağmur suyunun yüzey akışı artar ve rüzgar erozyonu artar. Bu faktörlerin kantitatif etkisine dair halihazırda birkaç çalışma var, ancak henüz güvenilir bir şekilde nicelleştirilemiyor. Bununla birlikte, etki toprak tipinin çok üzerinde olabilir.
Bireysel kanıt
- ↑ a b c J. Belnap, B. Büdel, OL Lange: Biyolojik toprak kabukları: Özellikleri ve dağılımı. Jayne Belnap, Otto L. Lange (Eds.): Biological Soil Crusts: Structure, Function ve Management içinde Bölüm 1. Springer, 2013. ISBN 978-3-642-56475-8 .
- ↑ Jayne Belnap (2006): Kurak alan hidrolojik döngülerinde biyolojik toprak kabuklarının potansiyel rolleri. Hidrolojik Süreçler 20: 3159-3178. doi: 10.1002 / hyp.6325
- ^ Matthew A. Bowker, Jayne Belnap, V. Bala Chaudhary, Nancy C. Johnson (2008): Kuru arazilerde klasik su erozyon modellerini yeniden gözden geçirme: Biyolojik toprak kabuklarının güçlü etkisi. Toprak Biyolojisi ve Biyokimyası 40 (9): 2309-2316. doi: 10.1016 / j.soilbio.2008.05.008