Углерод в единице пишут прописной C после числа граммов: g C/m². Это граммы углерода, а не граммы сахара или сухой массы. Поток за год пишут g C/(m²·a), где a — год. Долю пишут в процентах от NPP — первичной продукции после дыхания самого растения.
Долю от NPP и долю от всего фотосинтеза GPP: вторая вдвое меньше. Граммы углерода и граммы CO₂: один грамм углерода — это 3,67 грамма CO₂. И поток за год с запасом: грибница может весить меньше, чем углерод, который через неё прошёл за сезон.
Солнце пульсирует над елью. Янтарные капли сахара спускаются по стволу и корню в букву C. Буква — грибной чехол вокруг кончика корня. Из её открытой стороны капли уходят дальше по гифам в почву. Навстречу по тем же гифам к дереву поднимаются зелёные частицы азота. Справа метка на шкале поднимается до 16,7 % и вспыхивает. Мигает индикатор записи.
Паспорт величины
микология ред. 2026-10Микориза %, g C/(m²·a)
Производная единица СИ · величина: поток углерода от растения к грибу на единицу площади и его доля в продукции
Ель платит грибу сахаром
В 2001 году шведские лесоводы сняли с сосен узкое кольцо коры. Деревья не погибли сразу: вода по-прежнему поднималась к хвое. Но сахар из хвои больше не доходил до корней. Через два месяца почва под этими соснами выделяла углекислого газа почти вдвое меньше, чем под соседними.
Половину этого газа выдыхали корни вместе с грибами на них. Кончики корней ели и сосны одеты в грибной чехол. От него в почву уходят гифы. Гриб получает от дерева сахар, а взамен приносит азот, фосфор и воду, которые собирает с огромного объёма почвы. Такой союз называют микоризой.
Цену союза меряют двумя числами. Первое — доля: сколько процентов чистой продукции дерева уходит грибу. Второе — поток: сколько граммов углерода в год гриб получает с квадратного метра леса. В ельнике это порядка шестой части продукции, около 90 g C на квадратный метр за год.
01 · Определение
фотосинтез · дыхание · доля грибаЗа год лес связывает из воздуха много углерода. Этот валовой фотосинтез называют GPP. Примерно половину дерево сразу тратит на собственное дыхание. Остаток — чистая первичная продукция NPP — идёт на прирост древесины, хвою, корни и на оплату грибов.
Доля микоризы — это поток углерода к грибам, делённый на NPP. Её выражают в процентах. Сам поток выражают в граммах углерода на квадратный метр за год. Углерод считают отдельно от остальных атомов, чтобы сахар, древесину и выдохнутый газ можно было складывать в одних единицах.
Доля не постоянна. Если в почве много доступного азота, дерево берёт его само и меньше платит грибу. Если азота мало, доля растёт. Поэтому удобрения и азотные осадки сокращают микоризу, а на бедных северных почвах она самая щедрая.
Сколько дерево платит грибу
Сверху — растение и почва в разрезе. Янтарные капли — сахар, который идёт от листьев к корням и дальше к грибу. Зелёные частицы — азот, который гриб отдаёт растению. Фиолетовым показан гриб: чехлы на кончиках корней и гифы в почве. Ползунками задайте свет, азот в почве и влажность. «Кольцевание» снимает кольцо коры: сахар останавливается у разреза. «Метка ¹³C» пускает порцию меченого углерода, и видно, как быстро она доходит до гриба. Внизу три вида. «Поток» — куда расходится углерод. «Метка ¹³C» — где находится метка по дням. «Азот» — как доля гриба падает, когда азота в почве становится больше.
Гифа тоньше корня в сотню раз
Тонкий корень ели — около полумиллиметра. Гифа — около трёх микрометров. Из того же количества углерода гриб вырастит гораздо больше длины и обойдёт гораздо больший объём почвы. Поэтому дереву выгоднее платить грибу, чем строить корни самому, — пока азота мало. Добавьте азота кнопкой «×2 азот»: доля гриба упадёт, потому что дерево начнёт брать азот напрямую.
02 · Пересчёт
углерод · CO₂ · сахар · масштаб планетыИз граммов углерода в тонны CO₂
Введите поток к грибу в любой единице. Первая вкладка переведёт его в углерод, CO₂, глюкозу и долю продукции ельника. Вторая показывает долю и поток в разных лесах по модели листа. Третья переводит поток с квадратного метра в масштаб гектара, страны и планеты.
Через грибы проходит много углерода, но задерживается мало. Большую часть гриб выдыхает обратно за дни и недели, часть уходит в почвенное органическое вещество. Поэтому 90 g C в год не означают, что в почве каждый год прибавляется 90 g C.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Приборы измерения
камера ¹³C · масс-спектрометр · кольцевание · минирайзотронУглерод метят, а потом ищут
Камера с меткой ¹³C
Молодое дерево накрывают прозрачной камерой и на несколько часов подают воздух с углекислым газом из тяжёлого изотопа ¹³C. Дерево связывает его так же, как обычный. Потом через равные промежутки берут пробы хвои, корней, гиф и выдыхаемого почвой газа. По тому, где и когда появилась метка, видно, какая доля углерода ушла к грибам и за сколько дней.
Изотопный масс-спектрометр
Пробу сжигают, и весь её углерод превращается в CO₂. Молекулы разгоняют и пропускают через магнит. Тяжёлые молекулы с ¹³C отклоняются чуть меньше и попадают в соседний приёмник. По отношению токов в приёмниках прибор считает, во сколько раз в пробе больше тяжёлого углерода, чем в эталоне. Это число пишут в промилле как δ¹³C.
Кольцевание
Сахар идёт вниз по тонкому слою под корой, а вода поднимается по древесине. Если снять с ствола кольцо коры, сахар останавливается у разреза, а вода продолжает идти. Дерево ещё живо, но корни и грибы перестают получать углерод. По тому, насколько упало дыхание почвы, узнают, какую его часть давали корни и грибы.
Минирайзотрон
В почву наклонно закапывают прозрачную трубку. Внутри неё ездит маленькая камера и раз в неделю снимает стенку на одних и тех же глубинах. На снимках видно, как растут и отмирают корни и как прорастают гифы. По числу и длине гиф на снимках оценивают, сколько углерода гриб вкладывает в рост и как быстро он его теряет.
05 · Правила записи
углерод · срок · база долиПишут, что это углерод, за какой срок и от чего доля
Поток пишут в граммах углерода, с буквой C после грамма, и с указанием срока. Долю пишут вместе с тем, от чего она взята: от NPP, от GPP или от фотосинтеза за день метки.
Без буквы C и без срока непонятно, граммы чего и за какое время. «Процент углерода» не говорит, от какой величины он взят. 91 g углерода — это 334 g CO₂, а не 91. Отклонение изотопного состава пишут в промилле, а не в процентах, и указывают эталон. И доля от GPP примерно вдвое меньше той же доли от NPP.
06 · Соседние единицы
микологияУглерод, который дерево отдаёт грибу, превращается в грибницу — её массу на гектар считает соседний лист. Как быстро гифы прорастают, показывает лист о росте мицелия. А о мере углерода как вещества — моле — рассказывает базовая единица СИ.
Куда идёт оплаченный углерод.
K_rКрай колонии, mm/d.
mol12 g углерода — один моль атомов.
07 · Исторический раздел
архив · от «грибокорня» до 13 гигатоннКак подсчитали цену союза
{title}
{text}
Грамм углерода — не грамм сахара
Сахар глюкоза состоит из углерода, водорода и кислорода. Углерод в нём — 72 части из 180. Поэтому один грамм углерода — это два с половиной грамма глюкозы. А если тот же углерод выдохнут грибы, получится 3,67 грамма CO₂.
Чтобы не путаться, весь углерод в экологии приводят к одной мере — граммам самого углерода. Пробу хвои, корня или почвы заворачивают в оловянную капсулу и сжигают при тысяче градусов. Весь углерод уходит в CO₂, и прибор считает его количество. Так стандарт ISO 10694 определяет углерод в почве.
Справа — та же мысль на весах. На левой чаше 2,5 грамма сахара, на правой — 1 грамм углерода, который в нём содержится. Весы не уравновешены, а счёт в граммах углерода сходится.
Семь основных единиц СИ
Каталог величин
Микология и углерод · 12 паспортов
Капля кислоты меняет цвет сока, соль красит пламя, вода замерзает от стука. Под ними — все листы Simetrium по дисциплинам и по алфавиту.
Открыть указатель →