欢迎来到森林墓地

当你在森林里徒步旅行时，你可能会沿着小路走。毕竟，这条小路修剪得很好，几乎没有树叶或树枝可以穿过，也没有倒下的树干可以爬过去(希望如此)!让我们暂时离开小径，趟过落叶、树枝和树干。在这里，我们发现自己置身于森林的墓地，枯树的枝干从腐烂的树叶中伸出四肢。森林科学家称这些为树骨架朽木他们长期以来一直对了解枯木是如何分解的感兴趣。在分解，枯木被微生物和昆虫吃掉，最终变成土壤[1］．在枯木成为森林墓地生物真正的盛宴之前，在它们生命中保护树木的树皮必须被分解。对于这些渴求木材的动物来说，这不是一件容易的任务，因为树皮中含有的化合物可以保护活着的树木不受一些正在试图消化它的生物的影响。2］．这些化合物还会使水难以进入枯木——一种渴求木材的动物在进食时渴望的饮料。最近的研究正在调查枯木如何影响水循环，以及对森林土壤的影响。

森林墓地中的枯木

枯木是森林的重要组成部分。它影响营养物质的循环，包括碳的捕获和长期储存。天然森林每公顷(10000平方米，或一个橄榄球场大小的面积)可以有40到120立方米的枯木。但由人类管理的森林可能会少得多——每公顷只有5立方米的枯木——因为森林管理者通常会清除大量枯木。相比之下，一头大象的体积约为5立方米，这些枯木的体积大约相当于1-24头大象一公顷森林的体积!并非所有的枯木都是一样的。不同树种的腐烂方式往往不同，因为它们的枯木具有独特的物理和化学特征，这些特征会影响其耐久性。所以，枯木可以像森林里的活树一样多样!随着树皮和木材的分解，枯木的结构也会发生变化，这可以改变枯木的吸水性能(图1)．

这些分解变化的性质和时间似乎取决于木材的硬度。例如，冷杉和白杨是柔软的(因此很容易分解)，但较硬的木材(如角木和橡木)不易分解，非常适合用于建筑结构或户外家具。较软的木材树皮脱落相对较快，大约在10年左右，而较硬的木材树皮可以保持长达100年。雨水必须经过森林墓地，以补充土壤和地下水，供活的植物饮用。考虑到枯木的数量、多样性和类型，对森林科学家来说，研究不同树种的枯木在分解时，与水相关的特性(比如枯木能吸收和储存的水的量)是否会发生有意义的变化是很重要的。

到目前为止我们做了什么?

到目前为止，我们已经研究了来自波兰中部Czarna Rózga森林保护区森林的枯木的水分特性，我们已经研究了不同的物种，包括银冷杉，欧洲角木，白蜡，桤木和白杨。所测试的样本代表中所示的最后三个分解类别图1一个．测量树林里的一根原木能从雨水中吸收多少水是非常具有挑战性的!例如，如果你想在暴风雨中多次称一大块枯木的重量，你如何在下面找到秤?在森林的树冠下，即使是太阳能电池板也很难发电，你如何在森林中为这种规模的能源提供动力?最后，如何保持枯木完好无损，因为大多数超过3级的枯木在抬起时都会散架?

为了避免这些挑战，我们在波兰克拉科夫的一个实验室里将枯木样本暴露在模拟降雨中。图2)．这条路，蓄水能力一小块枯木的水分可以估计为用于模拟木材样品上的降雨的水量与被回收的水量之间的差异，即没有被枯木吸收。我们还通过将枯木浸泡在水中，并在66小时内测量其重量变化，直到重量不再增加，从而研究了多少水可以浸入到木材中。有了这些数据可吸收性被估计的重量差之间的枯木样品饱和的水和干燥的样品。

枯木树皮消失时，储水量如何变化?

研究表明:(1)枯木是森林中重要的大型储水容器;(2)枯木的储水能力和吸水能力既取决于树种，也取决于木材分解的程度[3.，4］．对于我们研究的森林，一立方米的枯木可以容纳大约55升的雨水——大约240个果汁盒!由于天然林每公顷可以有40-120立方米的枯木，在一个橄榄球场大小的面积上有9600 - 28800个果汁盒的雨水储存!这意味着森林墓地里的枯木在一场风暴中吸收的水分比你们班一周的饮水量还要多。我们发现，不同物种的枯木储存了不同数量的水，这表明森林生物多样性对森林的降水、储水量和湿度有影响，即使在树木死亡之后!冷杉的低密度枯木最干渴，而耐寒角树的高密度枯木最不干渴。

随着所有枯木的分解，贯穿其中的孔的数量被称为孔隙度-可以随着墓地居民找到进入和进食的方法而增加(图1 b)．随着孔隙度的增加，水可以渗透的潜在空间就会增加，从而提高储水能力和吸水能力。因此，在最后一类分解的大多数枯木，无论树种，都有很大的潜力储存水分。对于仍有树皮“盖子”附着的枯木(3级枯木)，树皮表面降低了储水能力。例如，对于任何被研究的物种来说，只有部分树皮盖的枯木，平均只能储存5类枯木所能储存的五分之三[5］．经过长时间的干燥期，当树皮变得非常干燥时，树皮对枯木储水能力的影响会变得更大。对于所有研究的物种来说，有一些非常干燥的树皮的枯木的平均储水量只有没有树皮的枯木的四分之一!因此，森林枯木的生物多样性，它的孔隙度，树皮的存在，以及树皮的干燥程度，都有助于森林墓地可以储存的雨水量(图3)．

枯木里的水为什么重要?

森林科学家对枯木及其树皮如何与水循环相互作用非常感兴趣。这是因为森林墓地里的枯木似乎是一个重要的储水容器。树皮的存在就像盖子一样覆盖在这些容器上。不管有没有树皮，一根枯木每年都能储存数百升水。

枯木蓄水很重要，因为它能防止一部分雨水变成水径流．由于雨水径流很容易带走土壤颗粒，枯木中的水储存也有助于防止当地的土壤侵蚀。manbetxapp在线登录枯木就像活着的森林本身一样多样。因此，任何新掉落的原木或树枝都会将其物种独特的树皮特征带到森林地面，从而影响其能储存多少水。这意味着森林的生物多样性会影响墓地的储水量。然而，随着不同种类的枯木分解，原木失去了盖子，多样性在吸水和保水方面就不再那么重要了。这些发现表明，通过调节枯木的数量和物种组成，我们可以通过森林生态系统积极影响雨水的储存和排水方式。管理枯木也可能有助于创造当地的“微型”栖息地，以保持水分。潮湿的微生境在水资源稀缺的时期尤为重要。总的来说，枯木是森林生态系统的基本元素，是营养物质的来源，在维持生物多样性方面发挥着非常重要的作用。 Deadwood are microhabitats which, thanks to the combination of shapes, wood species and degrees of decomposition, enable rain waters to persist and be available to multiple organisms even when it is not raining.

术语表

朽木：↑森林地面上的木材，包括死根和直径≥10厘米的树桩。

分解：↑“腐烂”的过程，死的物质被分解成土壤。

水循环：↑流动:水在地球表面上、上面和下面的持续流动

蓄水能力：↑最大容量:一个表面或材料所能容纳的最大水量

可吸收性：↑吸水能力:一种物质吸水的能力

孔隙度：↑一种材料中“空”空间的度量。

径流：↑雨水:流经地表的雨水，而不是被吸收到地下或蒸发

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

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原文

↑2020年，Klamerus-Iwan, A.， bolozynska, E.和Lasota, J.。枯木储水能力和吸收能力的种间变异。森林．11:575。doi: 10.3390 / f11050575

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参考文献

[1]↑瓦克斯曼，S. A.和史蒂文斯，K. R. 1929。参照石化木材的化学成分，涉及木材分解的过程。j。化学。Soc。51:1187 - 96。

[２]↑多萨，G. G.，保罗，E.，曹，K.，谢弗，D.和哈里森，R.。2016。五种热带树种树皮分解的控制因素及其在木材分解中的作用。合作伙伴。代表．6:1-9。doi: 10.1038 / srep34153

[3]↑bolozynska, E.， Klamerus-Iwan, A.， Łagan, S.和Lasota, J. 2018。温带气候下不同树种枯木的拒水性和物理性能随分解速率的变化。Ecohydrol。11: e2023。doi: 10.1002 / eco.2023

[4]↑bolozynska, E.， Kacprzyk, M.， Spólnik, A. 2017。不同树种枯木不同分解阶段对土壤生化性质和碳储量的影响生态。Res。32:193 - 203。doi: 10.1007 / s11284 - 016 - 1430 - 3

［5］↑2020年，Klamerus-Iwan, A.， bolozynska, E.和Lasota, J.。枯木储水能力和吸收能力的种间变异。森林．11:575。doi: 10.3390 / f11050575