Kaboni katika kipimo huandikwa kwa herufi kubwa C baada ya idadi ya gramu: g C/m². Hizo ni gramu za kaboni, si gramu za sukari wala za uzito mkavu. Mtiririko wa mwaka huandikwa g C/(m²·a), ambapo a ni mwaka. Sehemu huandikwa kwa asilimia ya NPP — uzalishaji wa msingi baada ya upumuaji wa mmea wenyewe.
Sehemu ya NPP na sehemu ya usanisinuru wote GPP: ya pili ni nusu ya ya kwanza. Gramu za kaboni na gramu za CO₂: gramu moja ya kaboni ni gramu 3.67 za CO₂. Na mtiririko wa mwaka kwa ziada: mycelium inaweza kuwa nyepesi kuliko kaboni iliyopita ndani yake katika msimu mmoja.
Jua linapiga mapigo juu ya spruce. Matone ya sukari ya rangi ya kaharabu hushuka kupitia shina na mzizi hadi herufi C. Herufi hiyo ni ganda la kuvu kuzunguka ncha ya mzizi. Kutoka upande wake ulio wazi matone huendelea kupitia hifa hadi udongoni. Kinyume chake, kupitia hifa hizo hizo, chembe za kijani za naitrojeni hupanda kuelekea kwenye mti. Kulia alama kwenye kipimo hupanda hadi 16.7 % na kumulika. Kiashiria cha kurekodi kinapepesa.
Ukurasa wa kipimo
mikolojia marekebisho 2026-10Mikoriza %, g C/(m²·a)
Kipimo kinachotokana cha SI · kiasi: mtiririko wa kaboni kutoka mmea hadi kuvu kwa kila eneo na sehemu yake katika uzalishaji
Spruce hulipa kuvu kwa sukari
Mwaka 2001 wataalamu wa misitu wa Uswidi waliondoa pete nyembamba ya gome kwenye misonobari. Miti haikufa mara moja: maji yaliendelea kupanda hadi kwenye sindano. Lakini sukari kutoka kwenye sindano haikufika tena kwenye mizizi. Baada ya miezi miwili udongo chini ya misonobari hiyo ulitoa kaboni dioksidi karibu nusu ya ule wa chini ya miti jirani.
Nusu ya gesi hiyo ilitolewa na mizizi pamoja na kuvu waliokuwa juu yake. Ncha za mizizi ya spruce na msonobari zimevikwa ganda la kuvu. Kutoka kwenye ganda hilo hifa huenda udongoni. Kuvu hupokea sukari kutoka kwa mti, na kwa malipo huleta naitrojeni, fosforasi na maji anayokusanya kutoka ujazo mkubwa mno wa udongo. Muungano wa aina hiyo huitwa mikoriza.
Bei ya muungano hupimwa kwa namba mbili. Ya kwanza ni sehemu: ni asilimia ngapi ya uzalishaji halisi wa mti huenda kwa kuvu. Ya pili ni mtiririko: ni gramu ngapi za kaboni kwa mwaka kuvu hupokea kutoka mita moja ya mraba ya msitu. Katika msitu wa spruce ni kiwango cha sehemu ya sita ya uzalishaji, karibu 90 g C kwa kila mita ya mraba kwa mwaka.
01 · Ufafanuzi
usanisinuru · upumuaji · sehemu ya kuvuKwa mwaka msitu hufunga kaboni nyingi kutoka hewani. Usanisinuru huu jumla huitwa GPP. Takriban nusu mti huitumia mara moja kwa upumuaji wake wenyewe. Kinachobaki — uzalishaji halisi wa msingi NPP — huenda kwenye ukuaji wa mbao, sindano, mizizi na kulipa kuvu.
Sehemu ya mikoriza ni mtiririko wa kaboni kwenda kwa kuvu ukigawanywa kwa NPP. Huonyeshwa kwa asilimia. Mtiririko wenyewe huonyeshwa kwa gramu za kaboni kwa kila mita ya mraba kwa mwaka. Kaboni huhesabiwa tofauti na atomu nyingine ili sukari, mbao na gesi iliyopumuliwa ziweze kujumlishwa kwa kipimo kimoja.
Sehemu si thabiti. Ikiwa udongoni kuna naitrojeni nyingi inayopatikana, mti huichukua wenyewe na hulipa kuvu kidogo. Ikiwa naitrojeni ni kidogo, sehemu hukua. Kwa hiyo mbolea na uwekaji wa naitrojeni hupunguza mikoriza, na kwenye udongo maskini wa kaskazini ndiyo yenye ukarimu zaidi.
Mti hulipa kuvu kiasi gani
Juu — mmea na udongo kwa mkato. Matone ya kaharabu ni sukari inayoenda kutoka majani hadi mizizi na zaidi hadi kwa kuvu. Chembe za kijani ni naitrojeni anayoipa kuvu mmea. Kwa zambarau kuvu huonyeshwa: maganda kwenye ncha za mizizi na hifa udongoni. Kwa vitelezi weka mwanga, naitrojeni udongoni na unyevu. «Kuzungushia gome» huondoa pete ya gome: sukari husimama kwenye mkato. «Alama ya ¹³C» hutoa sehemu ya kaboni iliyowekewa alama, na huonekana inavyofika kwa kuvu kwa haraka. Chini kuna mionekano mitatu. «Mtiririko» — kaboni inaenda wapi. «Alama ya ¹³C» — alama iko wapi kwa siku. «Naitrojeni» — jinsi sehemu ya kuvu inavyoshuka naitrojeni udongoni inapoongezeka.
Hifa ni nyembamba mara mia kuliko mzizi
Mzizi mwembamba wa spruce ni kama nusu milimita. Hifa ni kama mikromita tatu. Kutoka kwa kiasi hicho hicho cha kaboni kuvu hukuza urefu mkubwa zaidi na hupitia ujazo mkubwa zaidi wa udongo. Kwa hiyo mti hunufaika zaidi kulipa kuvu kuliko kujijengea mizizi wenyewe — maadamu naitrojeni ni kidogo. Ongeza naitrojeni kwa kitufe «×2 naitrojeni»: sehemu ya kuvu itashuka, kwa sababu mti utaanza kuchukua naitrojeni moja kwa moja.
02 · Kubadilisha
kaboni · CO₂ · sukari · kipimo cha sayariKutoka gramu za kaboni hadi tani za CO₂
Weka mtiririko hadi kuvu kwa kipimo chochote. Kichupo cha kwanza huubadilisha kuwa kaboni, CO₂, glukosi na sehemu ya uzalishaji wa msitu wa spruce. Cha pili kinaonyesha sehemu na mtiririko katika misitu mbalimbali kwa mfano wa karatasi. Cha tatu hubadilisha mtiririko wa mita moja ya mraba hadi kipimo cha hekta, nchi na sayari.
Kaboni nyingi hupita kwenye kuvu, lakini kidogo hubaki. Sehemu kubwa kuvu hupumua tena ndani ya siku na wiki, sehemu huenda kwenye mada hai ya udongo. Kwa hiyo 90 g C kwa mwaka haimaanishi kwamba udongoni huongezeka 90 g C kila mwaka.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Vifaa vya kupima
chumba cha ¹³C · spektromita ya uzito · kuzungushia gome · minirhizotronKaboni huwekewa alama, kisha hutafutwa
Chumba chenye alama ya ¹³C
Mti mchanga hufunikwa kwa chumba cha uwazi na kwa saa kadhaa hupewa hewa yenye kaboni dioksidi ya isotopu nzito ¹³C. Mti huifunga kama ya kawaida. Kisha kwa vipindi sawa huchukuliwa sampuli za sindano, mizizi, hifa na gesi inayopumuliwa na udongo. Kwa mahali na wakati alama ilipoonekana, huonekana ni sehemu gani ya kaboni imeenda kwa kuvu na kwa siku ngapi.
Spektromita ya uzito wa isotopu
Sampuli huchomwa, na kaboni yake yote hubadilika kuwa CO₂. Molekuli huharakishwa na kupitishwa kwenye sumaku. Molekuli nzito zenye ¹³C hupinda kidogo kidogo na kuanguka kwenye kipokezi jirani. Kwa uwiano wa mikondo katika vipokezi kifaa huhesabu ni mara ngapi kaboni nzito ni nyingi zaidi katika sampuli kuliko katika kiwango rejea. Namba hii huandikwa kwa elfu kama δ¹³C.
Kuzungushia gome
Sukari hushuka kupitia tabaka nyembamba chini ya gome, na maji hupanda kupitia mbao. Ukiondoa pete ya gome kwenye shina, sukari husimama kwenye mkato, na maji huendelea kupita. Mti bado uko hai, lakini mizizi na kuvu huacha kupokea kaboni. Kwa kiasi upumuaji wa udongo ulichoshuka hujulikana ni sehemu gani mizizi na kuvu ilitoa.
Minirhizotron
Mrija wa uwazi huzikwa udongoni kwa mwinuko. Ndani yake kamera ndogo husafiri na mara moja kwa wiki hupiga picha ukuta kwa kina kile kile. Kwenye picha huonekana mizizi inavyokua na kufa na hifa zinavyochipua. Kwa idadi na urefu wa hifa kwenye picha hukadiriwa kaboni kiasi gani kuvu huwekeza kwenye ukuaji na inaipoteza kwa haraka kiasi gani.
05 · Kanuni za kuandika
kaboni · muda · msingi wa sehemuHuandikwa kuwa ni kaboni, kwa muda gani, na sehemu ya nini
Mtiririko huandikwa kwa gramu za kaboni, na herufi C baada ya gramu, na kwa kutaja muda. Sehemu huandikwa pamoja na kile ilichochukuliwa kutoka kwake: kutoka NPP, kutoka GPP au kutoka usanisinuru wa siku ya alama.
Bila herufi C na bila muda haieleweki ni gramu za nini na kwa muda gani. «Asilimia ya kaboni» haisemi imechukuliwa kutoka kiasi gani. 91 g ya kaboni ni 334 g ya CO₂, si 91. Mkengeuko wa muundo wa isotopu huandikwa kwa elfu, si kwa asilimia, na kiwango rejea hutajwa. Na sehemu ya GPP ni takriban nusu ya sehemu ile ile ya NPP.
06 · Vipimo jirani
mikolojiaKaboni ambayo mti humpa kuvu hugeuka kuwa mycelium — uzito wake kwa hekta huhesabiwa na karatasi jirani. Hifa huchipua kwa kasi gani huonyeshwa na karatasi ya ukuaji wa mycelium. Na kuhusu kipimo cha kaboni kama dutu — mole — husimulia kipimo msingi cha SI.
Kaboni iliyolipwa huenda wapi.
K_rUkingo wa koloni, mm/d.
mol12 g ya kaboni — mole moja ya atomu.
07 · Sehemu ya kihistoria
kumbukumbu · kutoka «kuvu-mzizi» hadi gigatani 13Jinsi bei ya muungano ilivyokokotolewa
{title}
{text}
Gramu ya kaboni si gramu ya sukari
Sukari glukosi ina kaboni, hidrojeni na oksijeni. Kaboni ndani yake ni sehemu 72 kati ya 180. Kwa hiyo gramu moja ya kaboni ni gramu mbili na nusu za glukosi. Na ikiwa kaboni ile ile itapumuliwa na kuvu, hupatikana gramu 3.67 za CO₂.
Ili kuepuka kuchanganyikiwa, kaboni yote katika ikolojia hurejeshwa kwenye kipimo kimoja — gramu za kaboni yenyewe. Sampuli ya sindano, mzizi au udongo hufungwa kwenye kapsuli ya bati na kuchomwa kwa digrii elfu moja. Kaboni yote huenda kwenye CO₂, na kifaa huhesabu kiasi chake. Hivyo kiwango cha ISO 10694 hubainisha kaboni katika udongo.
Kulia — wazo lile lile kwenye mizani. Kwenye sahani ya kushoto kuna gramu 2.5 za sukari, kwenye ya kulia gramu 1 ya kaboni iliyomo ndani yake. Mizani haijasawazika, lakini hesabu kwa gramu za kaboni inakubaliana.
Vizio saba vya msingi vya SI
Orodha ya vipimo
Mikolojia na kaboni · pasipoti 12
Tone la asidi hubadilisha rangi ya juisi, chumvi hupaka mwali rangi, maji huganda kwa kugongwa mara moja. Chini yake kuna kurasa zote za Simetrium, kwa fani na kwa alfabeti.
Fungua faharasa →