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銨離子對紅樹林生長的影響

 

 

圖靈學院編輯部/2024年7月16日/科楠

 

    紅樹林（Mangroves）是熱帶和亞熱帶潮間帶的獨特植物生態系統，對全球環境具有重要意義。這些生態系統不僅提供了豐富的生物多樣性，還對海岸線保護、碳吸存和水質淨化等方面有著重要作用。研究表明，銨離子（NH₄⁺）作為植物氮營養的重要來源，對紅樹林的生長和生態功能有深遠影響。

 

銨離子作為氮營養來源的重要性

    氮是植物生長所需的主要營養元素之一，氮在植物體內主要以氨基酸和蛋白質的形式存在。銨離子（NH₄⁺）和硝酸鹽（NO₃⁻）是植物吸收和利用氮的兩種主要形式。在紅樹林這類特殊的生態系統中，由於土壤常處於缺氧狀態，銨離子通常比硝酸鹽更為普遍​ (BioMed Central)​。

 

銨離子對紅樹林生長的直接影響

    紅樹林中的植物對銨離子的吸收和利用有著獨特的適應機制。銨離子可以通過植物的根系被吸收，進而參與植物體內的氮代謝過程，這對植物的生長和發育至關重要。研究顯示，適當的銨離子濃度有助於紅樹的生長，提高植物的氮利用效率（NUE），並促進氨基酸和蛋白質的合成​ (Frontiers)​​ (MDPI)​。

 

銨離子對土壤微生物群落的影響

    紅樹林生態系統中的銨離子濃度會影響土壤中的微生物群落結構。這些微生物能將銨離子轉化為硝酸鹽，這一過程被稱為硝化作用。硝化作用在氮循環中起著關鍵作用，能將紅樹林土壤中的氮素有效轉化和利用。研究指出，硝化作用對紅樹林的營養循環和健康有著積極影響​ (BioMed Central)​。

 

銨離子濃度的環境效應

    在紅樹林生態系統中，銨離子的濃度需要保持在適當範圍內。過高的銨離子濃度可能導致氨毒性，損害植物根系並抑制其生長；過低的銨離子濃度則可能限制植物的氮營養供應，影響正常生長。環境中的銨離子濃度受多種因素影響，包括潮汐、降雨、人類活動等​ (Frontiers)​​ (MDPI)​。

 

氮循環與紅樹林健康

    氮循環是紅樹林生態系統中關鍵的生物地球化學過程。銨離子作為氮循環中的重要中間產物，通過硝化和反硝化過程，可以轉化為其他形態的氮，如硝酸鹽（NO₃⁻）或氮氣（N₂）。這些轉化過程有助於維持紅樹林的生態平衡和生物多樣性。健康的氮循環對紅樹林的生態功能，如碳吸存和水質淨化，有重要意義​ (MDPI)​。

 

結論

    銨離子對紅樹林生長的影響是多方面的。作為植物氮營養的重要來源，銨離子對紅樹的生長和發育有著直接影響。此外，銨離子的濃度會影響紅樹林土壤中的微生物群落結構和氮循環，進而影響整個生態系統的健康和功能。因此，有效控制紅樹林的銨離子濃度平衡將可以有效提高紅樹林的固碳能力。。

 

 

參考文獻

 

1. Henry Fok College of Biology and Agriculture, Shaoguan University. "Appropriate NH4+/NO3– Ratio Triggers Plant Growth and Nutrient Uptake of Flowering Chinese Cabbage by Optimizing the pH Value of Nutrient Solution." Frontiers. Frontiers​ (Frontiers)​.

2. Plant Methods. "Differential contributions of NO3−/NH4+ to nitrogen use in response to a variable inorganic nitrogen supply in plantlets of two Brassicaceae species in vitro." Plant Methods​ (BioMed Central)​.

3. Forests. "Ammonia–Nitrate Mixture Dominated by NH4+–N Promoted Growth, Photosynthesis and Nutrient Accumulation in Pecan (Carya illinoinensis)." MDPI​ (MDPI)​.