Informace

Co se stane, když vezmete listnatý strom a umístíte ho do klimaticky řízeného skleníku?


Skleník by měl stabilní hladinu světla (přizpůsobenou změnám jasu vlnové délky den/noc jako mimo skleník), vlhkost a teplotu.

Nespouštějí se určité procesy ve stromu? Poškozuje to organismus a dochází ke změnám v délce života?


Škodí stromům, sezónní chemie v rostlině je omezená a oslabená. Zkoušeli pěstovat jablka a rozhodné ovocné stromy na rovníku a musí s nimi zacházet chemicky, aby jim pomohly zůstat silnější:

http://www.actahort.org/books/49/49_14.htm

tropy mají sezónní fronty a ve skleníku bez změny teploty a světla by byla rostlina velmi dezorientovaná, kritické cyklování glukózy a listů by bylo velmi degradováno, protože rostliny mají většinu svých front z teplot, vody a slunce.

http://www.madsci.org/posts/archives/2001-02/981072513.Bt.r.html

více informací


Borovice jsou jedním z největších přispěvatelů ke znečištění ovzduší: borové plyny chemicky transformované volnými radikály

Borovice jsou jedním z největších přispěvatelů ke znečištění ovzduší. Vydávají plyny, které reagují se vzduchem přenášenými chemikáliemi - z nichž mnohé jsou produkovány lidskou činností - a vytvářejí drobné, neviditelné částice, které kalí vzduch. Nový výzkum týmu vedeného Neilem Donahueem z Carnegie Mellon University ukazuje, že biogenní částice vytvořené z emisí borovic jsou mnohem chemicky zajímavější a dynamičtější, než se dříve myslelo. Studie poskytuje první experimentální důkaz, že tyto sloučeniny jsou chemicky transformovány volnými radikály, stejnými sloučeninami, které stárnou naši kůži, poté, co jsou poprvé vytvořeny v atmosféře.

Tato zjištění, publikovaná v Sborník Národní akademie věd, může pomoci zpřesnit modely predikce klimatu a kvality ovzduší a umožnit regulačním agenturám činit efektivnější rozhodnutí při zvažování strategií pro zlepšování kvality ovzduší.

"Dokázali jsme přesvědčivě ukázat, že biogenie je v atmosféře chemicky transformována. Nejsou jen statické. Pokračují, neustále se mění a stále rostou," řekl Donahue, profesor chemie, chemického inženýrství, strojírenství a veřejné správy. politika a ředitel Centra pro studie atmosférických částic Carnegie Mellon. "Docela dost atmosférických modelů, které se běžně používají k informování výzkumu a politiky, předpokládá, že se to nestane. To, co v modelech opravdu potřebujeme, je přesné znázornění toho, co se v atmosféře skutečně děje, a to je to, co nám to umožňuje. "

Vzduch, který dýcháme, je plný částic nazývaných aerosoly. Tyto drobné kapalné nebo pevné částice pocházejí ze stovek zdrojů, včetně stromů, sopek, automobilů, nákladních vozidel a požárů dřeva. Malé částice ovlivňují tvorbu mraků a srážek a ovlivňují klima a lidské zdraví. Ve Spojených státech je každý rok 50 000 předčasných úmrtí na srdeční a plicní onemocnění způsobeno nadměrnou koncentrací aerosolů, zejména částic o průměru menším než 2,5 mikrometru.

"Existuje velmi, velmi silný soubor dat, který dokazuje, že jemné částice ve vzduchu, který dýcháme, mají na lidi významný špatný vliv. Méně dobře se rozumí, jak tento účinek ovlivňuje velikost a chemické složení těchto částic," řekl Donahue .

To, co komplikuje, je, že atmosféra je vysoce oxidační, vysoce reaktivní místo, což znamená, že aerosoly se velmi rychle transformují na částice, které mohou mít zcela odlišné chemické složení. Donahue a kolegové z Centra pro studium atmosférických částic byli první, kdo popsal chemické procesy zahrnující volné radikály, které transformují aerosoly emitované lidskými zdroji, jako je výfukový plyn z nafty. Tento mechanismus ale nevysvětlil, co se děje s přírodními sloučeninami, když vstupují do atmosféry.

„Bylo to příliš agresivní a dělalo to příliš mnoho věcí, takže modeláři jednoduše úplně vypnuli biogenní stárnutí. To vypadalo trochu extrémně,“ řekl Donahue. Měl podezření, že biogenní částice také stárnou, ale jiným způsobem.

Donahue spolu s kolegy z Německa, Švédska, Dánska a Švýcarska se rozhodli tuto hypotézu otestovat pomocí falešných atmosfér zvaných smogové komory, které obsahují několik krychlových metrů vzduchu v uzavřeném prostoru v laboratoři. Krmili alfa-pinen, aerosol uvolňovaný borovicemi, a ozonem do smogových komor a poté přidali radikály hydroxylu (OH), což jsou přirozeně se vyskytující, vysoce reaktivní molekuly, které řídí reakce s jinými chemikáliemi přítomnými ve vzduchu. Vědci shromáždili data ze čtyř různých smogových komor a vložili je do počítačového modelu, který vyvinuli. Zjistili, že OH stárne částice, mění jejich vlastnosti a koncentrace a produkuje třikrát více částic, než kolik bylo původně uvolněno do atmosféry.

„Nejzajímavější je, že lidé mohou ovlivnit způsob, jakým se hraje chemie,“ řekl Donahue. „Stromy vyzařují látky, ale vzhledem k tomu, že lidská činnost mění chemii probíhající v atmosféře, mohou tyto změny ovlivnit množství a vlastnosti přírodních aerosolů. Existuje mnoho důkazů, že i když organické plyny pocházejí z přírodních zdrojů, hladiny aerosolu, které z nich pocházejí, jsou kontrolovány lidskou činností. Naše práce ukazuje jeden ze způsobů, jak se to může stát. “

Kromě Carnegie Mellon jsou autory výzkumníci z Karlsruhe Institute of Technology, Forschungszentrum J & uumllich a Univerzita Johannesa Gutenberga, Německo, Univerzita Gothenberg, Švédsko, Univerzita Kodaň, Dánsko a Paul Scherrer Institute, Švýcarsko.


Co děláme Justdiggit

Globální oteplování postupuje rychle. Naše Země vysychá.

Naším úkolem je to zvrátit a máme jedno desetiletí. Víme, že musíme udržet nárůst globální teploty pod 2 ° C, abychom zastavili nevratné poškození planety, která nás živí. Musíme jednat společně a musíme jednat rychle.

Místo: Afrika

V Africe se ročně ztratí 3,9 milionu ha lesů a 65% půdy je postiženo degradací.

Výsledkem je rostoucí nedostatek vody a potravin, chudoba, ztráta biologické rozmanitosti. Celosvětově existují 2 miliardy ha obnovitelné půdy. Afrika má největší potenciál obnovy ze všech kontinentů na naší krásné planetě, s možností chránit a přivést biologickou rozmanitost k některým z nejcennějších ekosystémů světa.

Řešení: Příroda

Naštěstí my umět obrátit věci!

Aplikace přírodních řešení na obnovu vegetace je klíčem ke snížení rostoucích globálních teplot. Rostliny a stromy jsou klimatizací naší planety: odstraňují uhlík ze vzduchu a ochlazují okolní oblast. Také regenerace a obnova degradované půdy má pozitivní dopad na zabezpečení vody a potravin, biologickou rozmanitost a vytváří lepší život pro miliony lidí a zvířat.

Co musíme udělat, je vrátit přírodu a obnovit rovnováhu planety. Proto jsme uzavřeli partnerství s Programem OSN pro životní prostředí, který deklaroval 2021-2030 jako Dekádu obnovy ekosystému . Společně můžeme do roku 2030 vytvořit africkou zemi zelenou, svěží a chladnou.


Druhy stonkových řízků

Čtyři hlavní typy stonkových řízků jsou bylinné, měkké, polotvrdé a tvrdé. Tyto termíny odrážejí růstovou fázi základní rostliny, což je jeden z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících, zda řízky zakoření nebo ne. Kalendářní data jsou užitečná pouze jako vodítko. V tabulce 1 najdete další informace o nejlepším čase pro zakořenění stonků konkrétních okrasných rostlin.

Tabulka 1. Optimální stupeň zralosti tkáně (dřeva) pro zakořenění stonkových řízků vybraných dřevitých okrasných dřevin.
Běžné jméno Odborný název Typ řezání (SW = měkké dřevo, SH = polotvrdé dřevo, HW = tvrdé dřevo)
Stálezelené rostliny
Abelia Abelia spp. SH, HW
Arborvitae, Američan Thuja occidentalis SH, HW
Arborvitae, orientální Platycladus orientalis SW
Azalka (stálezelená a polozelená) Rhododendron spp. SH
Dřišťál, mentor Berberis X mentorensis SH
Dřišťál, japonský Berberis thunbergii SH, HW
Dřišťál, zimozeleň Berberis julianae SH
Zimostráz, listíček Buxus microphylla SH, HW
Zimostráz, společný Buxus sempervirens SH, HW
Camelia Camelia spp. SW, SH, HW
Ceanothus Ceanothus spp. SW, SH, HW
Cedr Cedrus spp. SH, HW
Chamaecyparis Falešný cypřiš Chamaecyparis spp. SH, HW
Cotoneaster Cotoneaster spp. SW, SH
Cryptomeria, japonština Cryptomeria japonica SH
Daphne Daphne spp. SH
Elaeagnus, trnitý Elaeagnus pungens SH
Anglický břečťan Hedera helix SH, HW
Euonymus Euonymus spp. SH
Jedle Abies spp. SW, HW
Gardenia Cape jasmín Gardenia jasminoides SW, SH
Vřesoviště Erica spp. SW, SH
Bolehlav Tsuga spp. SW, SH, HW
Holly, Číňanka Ilex cornuta SH, HW
Holly, Fosterová a#39 Ilex x attenuata 'Fosteri ' SH
Holly, Američan Ilex opaca SH
Holly, Yaupon Ilex vomitoria SH, HW
Holly, anglicky Ilex aquifolium SH
Holly, Japonci Ilex crenata SH, HW
Jasmín Jasminum spp. SH
Jalovec, plíživý Juniperus horizontalis SH, HW
Jalovec, Číňan Juniperus Chinensis SH, HW
Jalovec, břeh Juniperus conferta SH, HW
Leylandský cypřiš x Cupressocyparis leylandii SH, HW
Magnólie Mahonia spp. SH
Oleandr Nerium oleander SH
Osmanthus, cesmína Osmanthus heterophyllus Sh, HW
Photinia Photinia spp. SH, HW
Borovice, Mugo Pinus mugo SH
Borovice, východní bílá Pinus strobus HW
Pittosporum Pittosporum spp. SH
Podocarpus Podocarpus spp. SH
Ptačí zob Ligustrunum spp. SW, SH, HW
Pyracantha Firethorn Pyracantha spp. SH
Rhododendron Rhododendron spp. SH, HW
Smrk Picea spp. SW, HW
Kalina Viburnum spp. SW, HW
Tis Taxus spp. SH, HW
Běžné jméno Odborný název Typ řezání (SW = měkké dřevo, SH = polotvrdé dřevo, HW = tvrdé dřevo)
Listnaté stromy
Azalka (opadavá) Rhododendron spp. SW
Lípa americká lípa Tilia americana SW
Bříza Betula spp. SW
Hořkosladký Celastrus spp. SW, SH, HW
Borůvka Vaccinium spp. SW, HW
Koště Cytisus spp. SW, HW
Galeriová hruška Pyrus calleryana SH
Katalpa Catalpa spp. SW
Clematis Clematis spp. SW, SH
Crabapple Aplikace Malus. SW, SH
Krepová myrta Lagerstroemia indica SH
Třešeň, kvetoucí Prunus spp. SW, SH
Dawn sekvoje Metasequoia glyptostroboides SW, SH
Deutzia Deutzia spp. SW, HW
Dřín Cornus spp. SW, SH
Bezinka Sambucus spp. SW
Jilm Ulmus spp. SW
Euonymus Euonymus spp. HW
Forsythia Forsythia spp. SW, SH, HW
Třásně Chioanthus spp. SW
Ginkgo, strom jinanů Ginkgo biloba SW
Goldenrain strom Koelreuteria spp. SW
Hibiscus, Číňan Hibiscus rosa-sinensis SW, SH
Medová kobylka Gleditsia triacanthos HW
Zimolez Lonicera spp. SW, HW
Hortenzie Hydrangea spp. SW, HW
Ivy, Boston Parthenocussus tricuspidata SW, HW
Modřín Larix spp. SW
Šeřík Syringa spp. SW
Javor Acer spp. SW, SH
Falešná oranžová Philadelphus spp. SW, HW
Moruše Morus spp. SW
Topol Aspen Cottonwood Populus spp. SW, HW
Topol, žlutý tulipánový strom Tulipánový topol Liriodendron tulipfera SH
Kdoule, kvetoucí Chaenomeles spp. SH
Redbud Cercis spp. SW
Rose of Sharon Shrub-althea Hibiscus syriacus SW, HW
Růže Rosa spp. SW, SH, HW
Ruská oliva Elaeagnus angustifolia HW
Serviceberry Amelanchier spp. SW
Kouřový strom Cotinus coggygria SW
Spirea Spiraea spp. SW
Třezalka Hypericum spp. SW
Sumac Rhus spp. SW
Sladká guma Liquidambar styraciflua SW
Trubková liána Campsis spp. SW, SH, HW
Virginická liána Parthenocissus quinquefolia SW, HW
Weigela Weigela spp. SW, HW
Vrba Aplikace Salix. SW, SH, HW
Vistárie Wisteria spp. SW

Bylinné řízky jsou vyrobeny z nedřevnatých bylin, jako je coleus, chryzantémy a jiřina. Z rodičovské rostliny se odřízne 3 až 5 palcový kousek stonku. Listy na spodní třetině až polovině stonku jsou odstraněny. Vysoké procento kořene řízků, a to rychle.

Řízky z měkkého dřeva jsou připraveny z měkkého, šťavnatého, nového růstu dřevin, právě když začíná tvrdnout (zrát). Výhonky jsou vhodné pro výrobu řízků z měkkého dřeva, když je lze snadno ohnout, když jsou ohnuté, a když mají stále odstupňování velikosti listů (nejstarší listy jsou zralé, zatímco nejnovější listy jsou stále malé). U většiny dřevin tato fáze nastává v květnu, červnu nebo červenci. Měkké výhonky jsou docela jemné a je třeba věnovat zvláštní pozornost tomu, aby nevyschly. Vynaložené úsilí se vyplatí, protože rychle zakoření.

Řízky z polotvrdého dřeva jsou obvykle připraveny z částečně vyzrálého dřeva aktuální sezóny a růstu rsquos, těsně po návale růstu. Tento typ řezání se běžně provádí od poloviny července do začátku podzimu. Dřevo je přiměřeně pevné a listy zralé velikosti. Touto metodou se množí mnoho listnatých stálezelených keřů a některé jehličnany.

Řízky z tvrdého dřeva jsou odebírány ze spících, zralých stonků na konci podzimu, v zimě nebo brzy na jaře. Rostliny jsou obecně zcela spící bez zjevných známek aktivního růstu. Dřevo je pevné a neohýbá se snadno. Řízky z tvrdého dřeva se používají nejčastěji pro listnaté keře, ale lze je použít i pro mnoho stálezelených rostlin. Příklady rostlin rozmnožovaných ve stádiu tvrdého dřeva zahrnují forsythii, zobák, fík, hrozn a spirea.

Tyto tři druhy řízků z tvrdého dřeva jsou rovné, paličky a pata (obrázek 3). Přímé řezání je nejčastěji používaným řezáním stonků. Odřezky paličky a paty se používají pro rostliny, které by jinak mohly být obtížněji zakořeněné. Pro řezání paty je na základně řezání zahrnuta malá část staršího dřeva. Pro řezání paličkou je zahrnuta celá část staršího kmenového dřeva.

Obrázek 3. Tři druhy řízků z tvrdého dřeva jsou rovné, paličkové a patní.


Fakta

Přírodní klimatická řešení jsou jádrem práce Conservation International. Jedná se o akce, které zachovávají, obnovují nebo zlepšují využívání nebo správu ekosystémů při zachování jejich schopnosti absorbovat a ukládat uhlík z atmosféry. Příroda by nám mohla přinést alespoň 30 procent cesty k řešení klimatické krize a zároveň poskytnout řadu dalších výhod - filtrování sladké vody, poskytování dýchatelného vzduchu - které jiné přístupy ke změně klimatu nenabízejí.

Ještě lépe: Příroda to dnes dokáže - zdarma.


Jehličnany přirozeně shazují jehly v létě a na podzim

CORVALLIS, Ore - Sledovat, jak se stromy mění v kouzelné odstíny oranžové, červené a žluté, je součástí kouzla podzimu, ale vidět jehly na jehličnanech vyblednout a spadnout na zem může být zneklidňující.

Takové botanické chování je přirozené, řekl Paul Ries, specialista na městské lesnictví pro Oregon State University Extension Service. Stálezelené jehličnany shazují jehličí, stejně jako listnaté stromy ztrácejí listy, a to se stává jen po delší dobu.

"Rozdíl je v tom, že u listnatých stromů to dělají najednou v kratším časovém období," řekl. "Jehličnaté jehličnany shazují jehly od léta do podzimu." A ty, které padají, jsou jen zlomkem celkových jehel. “

V závislosti na druhu může trvat dva až sedm let, než jehličnan ztratí a naroste všechny jehly.

"Když se podíváte na jehličnatý strom, ano, je technicky stálezelený, protože je vždy zelený," řekl Ries. "Ale nekoukáš pořád na stejné jehly." Každý rok odhazují nejstarší jehly. Lidé si myslí, že nemají dobré zdraví. Ale ve skutečnosti jen procházejí normálním cyklem. “

Nejvzdálenější jehly jsou nejnovější, takže ty kapající jsou uvnitř a je méně pravděpodobné, že si jich všimnete. Pokud ostatní oblasti stromu zežloutnou, pak je na čase si nechat poradit od místní pobočky pobočky nebo certifikovaného arboristy. V posledních dvou letech velké množství Oregonců sledovalo, jak některé jejich jehličnany-převážně douglasky-hnědnou a někdy hynou. Tato škoda, řekl Ries, je důsledkem sucha a také problémem, který by měl být předán odborníkům.

Několik jehličnanů ztratí během jednoho roku všechny jehly, konkrétně modřín západní (Larix occidentalis), úsvit sekvoje (Metasequoia glyptostroboides) a plešatý cypřiš (Taxodium distichum). Pokud tedy v zimě uvidíte jeden z těchto stromů bez jehel, není třeba se znepokojovat.

Pokud díky všem těmto řečem o jehličnanech máte chuť přidat jeden do své krajiny, podzim je vhodný čas na jeho výsadbu. Podzimní a zimní déšť udrží strom napojený a dá mu dobrý start. Než ale vyrazíte na výlet do školky a strhnete si peníze, řekl Ries, že si nejprve udělá domácí úkol a vybere správný strom na správné místo.

"Často mi volají lidé, kteří se obávají stromů příliš blízko základny svého domu," řekl. "Pravidlem je, že pokud máte malý strom, jako je réva nebo japonský javor, je to v blízkosti domu." Velký strom jako dub by měl být alespoň 20 stop od základu. “

Získejte pomoc s výběrem stromu pomocí bezplatné aplikace Extension určené pro tablety iOS a Android s názvem Výběr, výsadba a péče o nový strom, jejímž spoluautorem je Ries. Pro ty, kteří nemají tablety, je k dispozici publikace ke stažení.


Co se stane, když vezmete listnatý strom a umístíte ho do klimaticky řízeného skleníku? - Biologie

„Ekologická posloupnost“ je pozorovaný proces změn v druhové struktuře ekologického společenství v průběhu času. V rámci jakéhokoli společenství mohou být některé druhy v určitém časovém intervalu méně hojné, nebo dokonce mohou z ekosystému zmizet úplně. Podobně v určitém časovém intervalu mohou být další druhy v rámci komunity hojnější, nebo dokonce mohou do komunity vniknout nové druhy ze sousedních ekosystémů. Tato pozorovaná změna v čase v tom, co žije v konkrétním ekosystému, je „ekologická posloupnost“.

Proč dochází k „ekologické posloupnosti“?

Každý druh má soubor podmínek prostředí, za kterých bude růst a reprodukovat nejoptimálněji. V daném ekosystému a za podmínek daného ekosystému se ty druhy, které mohou růst nejefektivněji a plodit nejživější potomstvo, stanou nejhojnějšími organismy. Dokud bude soubor podmínek prostředí v ekosystému konstantní, budou druhy, optimálně přizpůsobené těmto podmínkám, vzkvétat. „Motorem“ posloupnosti, příčinou změn ekosystémů, je dopad zavedených druhů na jejich vlastní prostředí. Důsledkem života je někdy jemná a někdy zjevná změna vlastního prostředí. Původní prostředí mohlo být optimální pro první druhy rostlin nebo zvířat, ale nově změněné prostředí je často optimální pro některé jiné druhy rostlin nebo zvířat. Za změněných podmínek prostředí může dříve dominantní druh selhat a jiný druh se může stát předchůdcem.

Ekologická posloupnost může také nastat, když se náhle a drasticky změní podmínky prostředí. Lesní požáry, větrné bouře a lidské činnosti, jako je zemědělství, to vše výrazně mění podmínky prostředí. Tyto masivní síly mohou také ničit druhy, a tak měnit dynamiku ekologického společenství, což vyvolává tah o nadvládu mezi stále přítomnými druhy.

Existují na naučné stezce příklady „ekologické posloupnosti“?

Následnictví je jedním z hlavních témat naší naučné stezky. Téměř v kterémkoli bodě stezky je možné sledovat jak pokračující proces nástupnictví, tak důsledky minulých nástupnických událostí. Vzestup a pokles četných druhů v našich různých společenstvech ilustruje jak typy hybných sil posloupnosti: dopad zavedeného druhu na změnu podmínek prostředí dané lokality, tak dopad velkých vnějších sil na náhlou změnu environmentální povahy stránka. Obě tyto síly nutně vybírají, aby se nové druhy staly v ekosystému nadřazenými a případně dominantními.

Některé konkrétní příklady pozorovatelné posloupnosti zahrnují:
1. Růst stromů z tvrdého dřeva (včetně jasanu, topolu a dubu) v oblasti výsadby červené borovice. Důsledkem tohoto růstu stromů z tvrdého dřeva je zvýšené zastínění a následná úmrtnost slunečnicových červených borovic sazenicemi tvrdého dřeva odolnými vůči stínu. Stínované lesní podmínky generované borovicemi zakazují růst slunečnicových sazenic borovic a umožňují růst tvrdého dřeva. Důsledkem růstu tvrdých dřevin je pokles a stárnutí borového lesa. (Pozorujte mrtvé borovice, které spadly. Pozorujte mladé tvrdé dřeviny rostoucí pod stále živými borovicemi).
2. Malinové houštiny rostoucí na slunci osvětlovaly lesní části pod mezerami v korunách stromů vytvářených větrem házenými stromy. Rostliny malin vyžadují ke svému růstu a prospívání sluneční světlo. Pod hustým stínovým baldachýnem, zejména červenými borovicemi, ale také pod hustými porosty dubů, není dostatek slunečního světla k přežití maliny. Avšak na jakémkoli místě, kde došlo k pádu stromu, se malinové hůlky rozmnožily do hustých houštin. Tento postupný důsledek makroekonomických změn můžete pozorovat v porostu červené borovice a po celé otevřenější části stezky. Mimochodem, v těchto malinových houštinách jsou husté porosty sazenic tvrdého dřeva. Malinové rostliny vytvářejí pro tyto sazenice chráněnou „školku“ a brání hlavnímu prohlížeči sazenic stromů (jelenec běloocasý) jíst a ničit mladé stromy. Poskytnutím těchto stromů zastíněnému útočiště, ve kterém rostou malinové rostliny, se připravuje budoucí stromový baldachýn, který ve velké míře zastíní budoucí lesní půdu a následně zabrání budoucímu růstu dalších malin!
3. Děj „zahradní“ posloupnosti. Tato zápletka byla založena v dubnu 2000 (sérii fotografií najdete na stránce „Zahradní pozemek nástupnictví“). Počáteční rostlinné společenství, které bylo založeno v mezích tohoto pozemku, bylo tvořeno těmi druhy, které dokázaly tolerovat periodické sečení, které „kontrolovalo“ tento „travní“ ekosystém. Brzy se však ustálily další druhy rostlin v důsledku odstranění stresu ze sekání. V průběhu času umožnilo zvýšené zastínění povrchu půdy a zvýšené zadržování vlhkosti nerušeného rozhraní půda-stelivo ještě větší rozmanitost rostlin růst a vzkvétat v zahradě nástupnictví. Nakonec se ustálily vyšší, dřeviny, které zastínily komunitu plevelů milující slunce. V příštích letech očekáváme, že sazenice stromů vyrostou v nástupnické zahradě a pomalu založí novou část lesa.

Jak jsou lidé ovlivněni ekologickou posloupností?

Ekologická posloupnost je přírodní síla. Ekosystémy, kvůli vnitřní druhové dynamice a vnějším silám zmíněným výše, jsou v neustálém procesu změn a restrukturalizací. Abychom ocenili, jak ekologická posloupnost ovlivňuje člověka, a také abychom si začali vážit neuvěřitelného času a peněžních nákladů na ekologickou posloupnost, stačí si jen představit čerstvě obdělaný zahradní pozemek. Vyčištění půdy pro zahradu a příprava půdy k výsadbě představuje významnou vnější událost, která radikálně obnoví strukturu a naruší dříve stabilizovaný ekosystém. Narušený ekosystém okamžitě zahájí proces ekologické posloupnosti. Rostlinné druhy přizpůsobené slunečným podmínkám a rozbité půdě rychle napadnou lokalitu a rychle a hustě se založí. Tyto invazní rostliny nazýváme „plevele“. Nyní mají „plevele“ velmi důležité ekologické role a funkce (viz například diskuse „Zimní ptáci“), ale plevele také konkurují zahradním rostlinám o živiny, vodu a fyzický prostor. Ponecháte -li zahradu bez dozoru, rychle se stane plevelem, ve kterém se slabě konkurenceschopné zahradní rostliny zadusí a zničí silně produktivní plevele. Jediným postupem zahradníka je strávit spoustu času a energie pletím zahrady. Tento energetický vstup je přímo úměrný „energii“ vlastní síle ekologické posloupnosti. Pokud extrapolujete tento velmi malý scénář na všechna zemědělská pole a systémy na Zemi a představíte si všechny činnosti všech zemědělců a zahradníků, kteří pěstují naše potraviny, začnete mít představu o obrovských nákladech, pokud jde o čas, palivo, herbicidy a pesticidy, které lidé platí každé vegetační období kvůli síle ekologické posloupnosti.

Zastaví se někdy ekologická posloupnost?

V ekologické posloupnosti existuje koncept, kterému se říká komunita „vyvrcholení“. Komunita vyvrcholení představuje stabilní konečný produkt postupné sekvence. V klimatické a krajinné oblasti Naučné stezky je tato vyvrcholená komunita subdivizí biomu listnatého lesa „Dub-topolový les“. Zavedený dubový topol se bude udržovat po velmi dlouhou dobu. Jeho zjevná druhová struktura a složení se během pozorovatelného času znatelně nezmění. Do této míry bychom mohli říci, že se ekologická posloupnost „zastavila“. Musíme však uznat, že jakýkoli ekosystém, bez ohledu na to, jak neodmyslitelně stabilní a vytrvalý, by mohl být vystaven masivním vnějším rušivým silám (jako jsou požáry a bouře), které by mohly znovu nastavit a znovu spustit postupný proces. Dokud jsou tyto náhodné a potenciálně katastrofické události možné, není úplně přesné tvrdit, že se nástupnictví zastavilo. Také se po dlouhou dobu („geologický čas“) mění klimatické podmínky a další základní aspekty ekosystému. Tyto změny geologického časového měřítka nejsou v naší „ekologické“ době pozorovatelné, ale o jejich základní existenci a historické realitě nelze polemizovat. Žádný ekosystém tedy neexistoval ani nebude existovat nezměněný nebo neměnný v geologickém časovém měřítku.

/> Tento web je chráněn licencí Creative Commons License. Zobrazit podmínky použití.


Stromy a oxid uhličitý: Jaké je skutečné spojení?

Na internetu není těžké najít šílené představy o vědě - bizarní koncepty, které vynikají, protože jsou tak vzdálené realitě. Když jsou však populární představy o vědě velmi téměř správné - ale ne zcela -, lze takové jemné chyby těžko odhalit. Fascinující příklad zahrnuje naše populární vysvětlení vztahu mezi stromy a oxidem uhličitým. Není to tak, že by tato populární vysvětlení byla zcela špatná - ve skutečnosti jsou většinou správná - a přesto omezení některých z těchto modelů mohou vést k mylným závěrům.

Níže je uvedeno šest běžných mentálních modelů, které často používáme k vysvětlení spojení mezi stromy a oxidem uhličitým. Mnoho z nás bylo vystaveno více než jednomu z těchto konceptů, i když se můžeme spoléhat na jeden model jako hlavní mentální rámec tohoto tématu. Všech šest těchto modelů lze nalézt ve vzdělávacích materiálech a na internetu. Když zkoumáme těchto šest myšlenek, může být pro vás užitečné zvážit, který model nejvíce odpovídá tomu, co jste se naučili.

Společným tématem těchto modelů je, že „stromy absorbují oxid uhličitý“. Tento koncept je v poslední době velmi populární-protože lesy pomáhají kompenzovat část nárůstu atmosférického oxidu uhličitého způsobeného lidmi. Jinými slovy, existuje spojení mezi lesy - zejména tropickými deštnými pralesy - a globální změnou klimatu. Pokud můžeme celosvětové snížení počtu stromů zpomalit nebo zvrátit, pak to pomůže zpomalit nárůst atmosférického CO2. Co to ale ve skutečnosti znamená, když řekneme „stromy absorbují oxid uhličitý“? Každý ze šesti mentálních modelů poskytuje stručné - ale odlišné - vysvětlení, co tato fráze znamená.

Použitím výrazu „mentální model“ se můžeme soustředit na to, co se děje v mysli člověka, který se učí a interpretuje koncept. Tento mentální model nemusí přesně odpovídat tomu, co měl autor učebního materiálu v úmyslu - částečně proto, že student pravděpodobně „spojí body“ a vyvodí závěry, které nejsou v učebním materiálu výslovně uvedeny.

První tři níže uvedené modely jsou nejjednodušší - což je činí docela populární -, ale také většinou vedou k vědeckým mylným představám. Poslední tři modely se těmto mylným představám vyhýbají lépe, ale i tyto modely mohou být mírně zavádějící, pokud se používají izolovaně. Nejsilnější mentální rámec je tedy kombinací modelů 4, 5 a 6:

Model 1 - Stromy filtrují oxid uhličitý ze vzduchu.

Tento mentální model přirovnává stromy k systému filtrace vzduchu, který ze vzduchu odfiltruje oxid uhličitý a další „špatné“ látky. Na rozdíl od některých ostatních modelů tento model nenabízí vysvětlení, co se stane s odstraněným CO2. To může vést k mylné představě, že vytěžený CO2 je zcela zničen. (Poznámka: Jakákoli variace tohoto modelu, která konkrétně uvádí skladování oxidu uhličitého, je ve skutečnosti modelem 2.)

Jednou výhodou tohoto modelu je, že je tak snadno pochopitelný - a je jistě pravda, že stromy odstraňují oxid uhličitý ze vzduchu, ačkoli mechanismus je odlišný od mechanismu filtračního systému. Tento model má však dvě hlavní slabiny:

1) Tento model tím, že neuznal, že stromy ukládají obrovské množství uhlíku, naznačuje, že jedinou škodou při kácení stromů je, že je méně stromů, které by mohly odfiltrovat oxid uhličitý. Neexistuje žádný náznak, že by zničení lesa mohlo uvolnit obrovské množství oxidu uhličitého zpět do atmosféry.

2) Tento model se vyhýbá otázce „Proč to stromy dělají? Co to má za stromy? " Tento dohled ostře omezuje hodnotu modelu - protože zodpovězení této otázky otevírá dveře několika důležitým pohledům na vztah mezi stromy a CO2.

Další slabinou, společnou všem prvním třem modelům, je implikace, že stromy jsou jediné zelené rostliny, které ze vzduchu odstraňují oxid uhličitý.

Model 2 - Stromy absorbují a ukládají oxid uhličitý.

Tento mentální model přirovnává strom k obří houbě, která vysává oxid uhličitý ze vzduchu. Základní myšlenkou je, že stromy neustále absorbují a ukládají CO2.

Stejně jako Model 1 je tento model velmi snadno pochopitelný - což je určitě výhoda. Druhou výhodou je uznání, že oxid uhličitý není magicky eliminován. A třetí výhodou je důsledek toho, že se oxid uhličitý vrátí do atmosféry, pokud bude strom zničen.

I když je Model 2 lepší než Model 1, stále má několik slabých stránek:

1) Stejně jako Model 1 se tento model vyhýbá otázce „Proč to stromy dělají? Co to má za stromy? " Tento dohled opět výrazně omezuje hodnotu modelu.

2) Je prostě špatné říkat, že stromy „ukládají oxid uhličitý“. Stromy použití oxid uhličitý - nemají obchod to. Co je pravda je, že strom obsahuje velké množství sloučenin na bázi uhlíku. Jinými slovy, strom převádí oxid uhličitý na jiné chemické sloučeniny na bázi uhlíku, které jsou pro strom užitečné. Velká hmota stromu se skládá především ze dvou věcí: sloučenin na bázi uhlíku (také nazývaných organické sloučeniny) a vody.

Strom však ve skutečnosti není obchod většina z těchto organických molekul - alespoň ne v populárním slova smyslu „obchod“, což znamená, že nepoužitý materiál byl odložen pro případné pozdější použití. Naopak, většina těchto molekul byla přeměněna na dřevo nebo listy nebo jiné nezbytné části stromu.

3) Tento model znamená, že jakýkoli oxid uhličitý „absorbovaný“ stromem zůstane uzamčen, dokud strom nezemře. (Some educational materials explicitly make this point, even though it is wrong.) In fact there are several mechanisms by which carbon dioxide is returned to the air even while the tree is alive — including the metabolism of sugars by plant cells, and the annual shedding of leaves by deciduous trees.

4) This model ignores the role of other plants in removing carbon dioxide from the air. It’s not just trees that do it! In fact, some non-forest ecosystems — such as peat bogs — are extremely good at removing carbon dioxide from the air.

Despite the weaknesses of this model, a person who learns this model will realize that destroying a forest has dva negative effects connected to carbon dioxide. First, there are fewer trees to remove carbon dioxide from the air. And second, destroying a forest tends to release a lot of carbon dioxide into the atmosphere in a short period of time.

Model 3 — Forests are the lungs of the planet.

This mental model equates forests — especially tropical forests — to a set of lungs, allowing the planet to “breathe”. The idea is that a forest “purifies” the air by absorbing carbon dioxide and releasing oxygen. On a literal level, this is the opposite of what lungs actually do. Lungs take in “fresh” air and exhale the “stale” air — partially depleted of oxygen, but enriched in carbon dioxide. However, because the lung model is clearly a metaphor, it is easy to understand that trees do the opposite of what animal lungs do. Thus there is an implied balance between the forests of the world and the animals of the world. In fact, many educational materials contain graphics that illustrate such a balance.

The main strength of this model is its emphasis on gas exchange — the exchange of carbon dioxide and oxygen — which is an important concept. But if a forest has the equivalent of lungs, then where are these lungs? The answer is that most of the gas exchange occurs in the leaves. Pores on the surface of each leaf allow gases to move in and out. During the day, carbon dioxide enters through these pores, and oxygen escapes. This is consistent with the “reverse lungs” concept. But at night the opposite happens — oxygen enters through the pores, and carbon dioxide escapes — a phenomenon that Model 3 does not explain, or even acknowledge.

Despite the helpful emphasis on gas exchange, this model has several weaknesses:

1) Like Models 1 and 2, this model (in its simplest, most common form) avoids the question of “Why do trees do this? What’s in it for the trees?” A child who has been taught this model might answer this question by saying “Because people and animals need oxygen.” This answer confuses a benefit s důvod.

2) Like Model 1, the simplest version of this model fails to acknowledge that trees store massive amounts of carbon. There is no suggestion that cutting down a forest can release a huge amount of carbon dioxide back into the atmosphere.

3) Furthermore, by failing to explain what happens to the carbon, this model can promote the misconception that carbon dioxide is completely eliminated by conversion to oxygen.

4) This model diverts much of the attention away from the reduction of atmospheric carbon dioxide, shifting the attention to the production of oxygen. Indeed, some websites and educational materials suggest that if the world’s forests were to be cut down, then we would soon run out of oxygen to breathe. (“Forests are the lungs of the earth. If we destroy them, we destroy ourselves!”) Destroying the world’s forests would indeed be catastrophic, but it would not result in our suffocating.

5) Like the first two models, this model also undervalues the role of non-forest ecosystems in reducing atmospheric CO2.

Model 4 — Green plants use sunlight to convert CO2 and water into sugar.

This mental model explains the essence of fotosyntéza quite succinctly. Unlike the first three models, this model provides a důvod that plants remove carbon dioxide from air — to produce sugar. It also explains what happens to the carbon — it becomes part of the sugar (C6H12O6). This model also implies how green plants benefit from the process — they can use the sugar.

This model usually mentions that oxygen is given off as a waste product of photosynthesis. CO2 and water contain more oxygen atoms than are needed to make sugar, so the excess oxygen is released as a gas. That’s the reason that green plants give off oxygen — not because animals and humans need it. In fact, when early green plants began to pump oxygen into the atmosphere, the gas poisoned much of the existing life on earth — killing it off, but paving the way for the later evolution of oxygen-dependent creatures.

This simple mental model of photosynthesis — that green plants use sunlight to convert CO2 and water into sugar — provides a great foundation for understanding the relationship between trees and carbon dioxide. However, this model is incomplete without a second mental model that explains what happens to all that sugar. The simplest such model (although incomplete) is that the sugar produced by photosynthesis serves as food for the plant. This is a crucial concept. Every living cell needs energy to survive — and for most plant and animals cells, this energy is delivered as sugar. Therefore the sugar produced in the leaves of a plant must be transported to all the living cells in the plant — particularly the roots.

Once you fully grasp these two ideas — that every plant cell needs food in the form of sugar, and that a living plant must move sugar to where it is needed — it makes perfect sense that most land-based green plants have an internal water-based transport system. In fact there are two distinct transport systems. One system moves sugar water down from the leaves to the roots, and the other system moves mineral water up from the roots to the leaves.

So why do plant cells need energy? Cells use the chemical energy of sugar to drive the normal metabolic processes that keep the plant alive. When the cells use this energy, the sugar reverts to carbon dioxide and water — although oxygen is also consumed in the process.

The upshot is that every cell in a plant constantly consumes oxygen and gives off carbon dioxide — just as animal cells do. However, when the sun is shining, the chloroplasts in the leaves and other green surfaces do just the opposite — and they do it at a much faster rate. Thus, during the day, green plants are net consumers of carbon dioxide and net producers of oxygen. But at night, when photosynthesis shuts down, it is just the opposite.

Model 4 is therefore a powerful concept that is closely connected to several important details. But even if you remember all of these details, there is a crucial concept that is missing — the key concept underlying Model 5.

Model 5 — Green plants create biomass animals and decomposers break it down.

The concept missing from Model 4 is that much of the sugar produced by green plants is ne used to provide energy to the cells of the plant. Instead, the sugar is converted into other organic compounds that are useful to the plant. A surprisingly wide range of compounds are produced, including starches, fats, proteins, and many other classes of molecules. Some of these compounds, such as starches and fats, require nothing more than the atoms already present in sugar — carbon, hydrogen, and oxygen. But some compounds (such as proteins) require additional atoms (such as nitrogen) that arrive via the mineral water sent up from the roots. This wide range of molecules serves many different purposes in the life of a plant.

However, a very high percentage of the sugar is simply converted into cellulose — or in the case of woody plants, cellulose and lignin. These are the structural materials that give a plant its shape and allow it to stand upright. (Lignin, which is much stiffer than cellulose, is the compound that makes woody plants “woody”.) Therefore the dry mass of a woody plant is composed primarily of cellulose and lignin, and the dry mass of an herbaceous (non-woody) plant is usually composed primarily of cellulose. Humans cannot digest cellulose or lignin, so we tend to eat the parts of plants where the digestible compounds — such as sugars, starches, fats, and proteins — have been concentrated.

Biomass is any material that consists either of living tissue, or tissue that had once been living. In a forest ecosystem, most of the biomass consists of living trees or dead remnants of trees, such as the leaf litter on the forest floor. Some of the biomass is underground, including tree roots, fungus, other microorganisms, and the myriad little critters that live in the soil.

One component of biomass is water — embedded in living or dead tissue. But the rest of the biomass consists almost entirely of energy-rich carbon-based compounds. For that reason, dried biomass is flammable, and can be used as fuel. The most obvious example is firewood, but any dried plant material tends to burn easily. This fact reveals a key detail: that cellulose and lignin contain a lot of stored chemical energy. This energy was originally captured from sunlight and stored in sugar molecules that were later converted to other high-energy molecules. In fact, all the carbon-based compounds in a plant are high-energy, and this energy can be traced back to sugar created by photosynthesis.

The upshot is that green plants are the only organisms that can create biomass — because these are the only organisms that can use the energy of sunlight to manufacture sugar. (There is a minor exception for organisms that use the chemical energy of deep-sea hydrothermal vents.) Animals, like plants, can convert certain high-energy compounds into other high-energy compounds, but in doing so there is always a loss in biomass. In other words, when an animal eats biomass — plant or animal tissue — a small part of that biomass is often incorporated into the body of the animal, becoming muscle or other tissue. But a larger part of that biomass is simply metabolized for its energy. And a far larger part of the eaten biomass is wasted — especially if the animal is incapable of digesting cellulose. The key point here is that in a typical ecosystem, such as a forest or grassland, all of the biomass is originally created by plants.

When discussing the biomass of an ecosystem, it is helpful to consider how dense the biomass is. This can be expressed, for example, as tons of biomass per acre (or in metric tons per hectare). Not surprisingly, forests tend to have the densest biomass figures — especially tropical forests — because so much biomass is locked up in woody tree trunks, branches, and roots.

Model 6 — The forests of the world are a huge carbon sink.

Because all biomass consists of carbon-rich compounds — and the carbon in these compounds originated as atmospheric CO2 captured by green plants to create sugar — forests can be viewed as a major carbon sink. A “carbon sink” is anything that absorbs large amounts of carbon dioxide from the atmosphere, retaining the carbon in one form or another.

Of course, this is a two-way street — because carbon can move in either direction. The biomass of a forest becomes CO2 again whenever any of the following processes occur:

  • Sugars are metabolized by plant or animal cells in order to access the stored energy.
  • Dead biomass, such as fallen leaves or downed trees, decomposes into simpler compounds. (Decomposer organisms play a key role, consuming some of the stored energy while breaking down the organic compounds.)
  • Fire races through a forest, burning the dead forest litter — and in the case of a crown fire, then also consuming parts of living trees.

In a typical forest, far more carbon is captured than is released — although the amount varies according to the type of forest, the age of the forest, and other factors.

Because trees can be very large, it seems intuitive that a forest would store more carbon per acre than any other type of ecosystem. But is that really true? If you only consider the above-ground storage of carbon, then the tropical rainforests of the world are the clear winners in terms of carbon mass. Forests in temperate climates also store a lot of carbon, but less than tropical forests.

However, if you consider the organic carbon stored in soils, then the picture becomes more complicated. There are extensive areas of peatlands in the world, where the density of carbon storage is as great as in tropical forests. However, much of this carbon is stored in a thick blanket of peaty soil, not in living vegetation. The acidic, waterlogged soils prevent fallen organic matter from decomposing, so it builds up over a long period of time. Peatlands are especially common in the far north — such as Canada, Russia, Scandinavia, and Alaska — but the tropics also contain significant areas of peatland.

Destroying peat bogs is as bad as destroying tropical forests, when viewed through the lens of preserving our major carbon sinks. Peat bogs are easily destroyed by draining away the water, which exposes the soil to air, allowing the organic matter to decompose. However, peatlands are not the only ecosystem with high levels of organic carbon in the soil — other examples include grasslands and mangrove swamps. In fact, worldwide there is more organic carbon in the top meter of soil than in all the above-ground biomass, including tropical forests.

Despite the crucial role of vegetation and soil as carbon sinks, they are not the only carbon sinks in the world. The ocean is also a major carbon sink, because carbon dioxide is soluble in water. In fact, there is far more carbon dioxide dissolved in the ocean than there is floating in the atmosphere. Therefore vegetation, soil, and oceans are the three major carbon sinks — but each is capable of returning carbon dioxide to the atmosphere, depending upon current conditions.

To round out this picture, it is also helpful to think about the bývalý carbon sinks of the world, now locked away deep in the earth. There are two such former sinks:

1) Our fossil fuel reserves — oil, gas, and coal — are the remnants of ancient swamps in which large amounts of plant material accumulated without decomposing. This organic matter eventually became buried under deep layers of soil, which hardened into rock. This pool of carbon has been locked away for hundreds of millions of years — but now humans actively seek out these reserves to burn them as fuel, returning the carbon dioxide to the air.

2) The vast amounts of limestone in the earth’s crust are a result of carbon dioxide dissolving in the oceans. CO2 combines with water to form carbonate, which remains dissolved in the water. Many forms of sea life extract carbonate to produce shells, reefs, and other hard structures. Additional carbonate interacts with calcium that has weathered from continental rocks and washed into the ocean. Both of these processes result in a steady rain of calcium carbonate settling to the bottom of the ocean, forming thick layers of marl that eventually become limestone and related rocks. When limestone is processed to create cement, some of the carbon dioxide returns to the air.

We have now examined six popular mental models that attempt to explain the relationship between trees and carbon dioxide — each model consistent with the basic concept that trees remove carbon dioxide from the air:

1. Trees filter carbon dioxide from the air.

2. Trees absorb and store carbon dioxide.

3. Forests are the lungs of the planet.

4. Green plants use sunlight to convert CO2 and water into sugar.

5. Green plants create biomass animals and decomposers break it down.

6. The forests of the world are a huge carbon sink.

Each of these mental models can help the learner to draw useful insights. However, the first three models all have serious weaknesses — including a failure to address the reason that plants absorb carbon dioxide, and a tendency to produce scientific misconceptions. The final three models are far stronger, but each in isolation only paints part of the complete picture. When combined, these last three models can provide a powerful understanding of the relationship between trees and carbon dioxide.

Of course, the forests of the world provide far more benefits than just capturing carbon — and the wholesale destruction of forests does far more harm than just releasing carbon dioxide into the atmosphere. But with the current emphasis on trees as part of the solution for fighting the rising levels of atmospheric carbon dioxide, it is helpful to have a good understanding of the underlying scientific concepts.


Perhaps unsurprisingly grasslands do not store anywhere near as much carbon in their biomass as trees, due to much smaller size above and below ground. However, soils in grassland habitats are very important carbon sinks.

In total, grasslands store 343 gigatons of carbon in the vegetation and top one metre of soil. Sequestering an average of 0.5 gigatons per year. (5)

As with forests, the potential of a grassland to store carbon varies. In general the amount of carbon a grassland can store increases when there is a greater mix of different species. (6)

The majority of grasslands are used for grazing livestock such as cows or sheep (20 million km 2 ). The intensity at which this grazing is carried out affects how much carbon is stored in the soils. Lowering the amount of livestock on a grassland has been found to increase the amount of carbon sequestered.

Condition of the grasslands is also important, if grasslands become degraded they can start to lose carbon. In the past 30 years approximately 3.02 gigatons of carbon has been lost from grassland soils, either through degradation or land use change. (6)

The ability of a grassland soil to absorb carbon also depends on the microbial activity. Higher microbial activity leads to more carbon being absorbed. It can take a long time to restore this balance in the soil when converting other habitats such as arable cropland to grassland. (7)

This has led some authors to question the merit of converting croplands to grassland as a way of storing carbon and tackling climate change. (8) Studies have shown that this only alters the top section of the soils in the short to medium term. Especially if the new grassland is grazed with animals such as cattle which have other negative impacts on the environment such as methane emissions and fertilizer use.


ZÁVĚR

Whew. Congratulations, you made it.

You now know that you basically have two options when growing trees from seed: The natural way, which often includes sowing the seeds in the autumn, or through “assisted” germination, which is initially done indoors.

Of course, the easiest way is just to sow outdoors in autumn and let nature take its course, but if you want to be serious about growing your trees, you’ll need to be familiar with both ways.

Once you plant your seedlings on your site, you start the development of fruiting plants ideally suited to your local area. This is a lifetime of work, but with great personal rewards.

If you have more questions, comments or feedback about how to grow trees from seeds, I would like to hear them.


Podívejte se na video: Strom (Listopad 2021).