คาร์บอนในหน่วยเขียนด้วย C ตัวพิมพ์ใหญ่ต่อท้ายจำนวนกรัม: g C/m² นี่คือกรัมของคาร์บอน ไม่ใช่กรัมของน้ำตาลหรือของมวลแห้ง ฟลักซ์ต่อปีเขียนเป็น g C/(m²·a) โดย a คือปี สัดส่วนเขียนเป็นเปอร์เซ็นต์ของ NPP ซึ่งคือผลผลิตปฐมภูมิหลังหักการหายใจของพืชเอง
ต้องแยกสัดส่วนของ NPP ออกจากสัดส่วนของการสังเคราะห์แสงทั้งหมด GPP โดยอย่างหลังมีค่าเพียงครึ่งหนึ่งของอย่างแรก ต้องแยกกรัมของคาร์บอนออกจากกรัมของ CO₂ คาร์บอนหนึ่งกรัมเท่ากับ CO₂ 3.67 กรัม และต้องแยกฟลักซ์ต่อปีออกจากสต็อก เส้นใยราทั้งก้อนอาจมีมวลน้อยกว่าคาร์บอนที่ไหลผ่านมันไปในหนึ่งฤดู
ดวงอาทิตย์เต้นเป็นจังหวะเหนือต้นสปรูซ หยดน้ำตาลสีอำพันไหลลงตามลำต้นและรากเข้าสู่ตัวอักษร C ตัวอักษรนี้คือปลอกเชื้อราที่หุ้มปลายราก จากด้านที่เปิดของมัน หยดน้ำตาลไหลต่อไปตามเส้นใยลงสู่ดิน ส่วนอนุภาคไนโตรเจนสีเขียวไหลสวนทางขึ้นมาหาต้นไม้ตามเส้นใยเดียวกัน ทางขวา เครื่องหมายบนสเกลไต่ขึ้นถึง 16.7 % แล้วสว่างวาบ ไฟแสดงการบันทึกกะพริบ
แผ่นข้อมูลหน่วย
วิทยาเห็ดรา ปรับปรุง 2026-10ไมคอร์ไรซา %, g C/(m²·a)
หน่วยอนุพันธ์ SI · ปริมาณ: ฟลักซ์คาร์บอนจากพืชถึงเชื้อราต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ และสัดส่วนของมันในผลผลิต
ต้นสปรูซจ่ายน้ำตาลให้เชื้อรา
ในปี 2001 นักวิชาการป่าไม้ชาวสวีเดนควั่นเปลือกไม้เป็นวงแคบ ๆ รอบต้นสน ต้นไม้ไม่ตายทันที น้ำยังขึ้นไปถึงใบเข็มเหมือนเดิม แต่น้ำตาลจากใบเข็มไม่ไหลลงถึงรากอีก สองเดือนต่อมา ดินใต้ต้นสนเหล่านั้นปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลงเกือบครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับใต้ต้นที่อยู่ข้างเคียง
ก๊าซครึ่งหนึ่งนั้นมาจากการหายใจของรากและเชื้อราที่อยู่บนราก ปลายรากของต้นสปรูซและต้นสนถูกหุ้มด้วยปลอกเชื้อรา จากปลอกนั้นเส้นใยแผ่ลงสู่ดิน เชื้อราได้น้ำตาลจากต้นไม้ และตอบแทนด้วยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และน้ำ ซึ่งมันรวบรวมจากดินปริมาตรมหาศาล ความร่วมมือเช่นนี้เรียกว่าไมคอร์ไรซา
ราคาของความร่วมมือนี้วัดด้วยตัวเลขสองตัว ตัวแรกคือสัดส่วน คือผลผลิตสุทธิของต้นไม้กี่เปอร์เซ็นต์ที่ไปอยู่กับเชื้อรา ตัวที่สองคือฟลักซ์ คือเชื้อราได้คาร์บอนกี่กรัมต่อปีจากป่าหนึ่งตารางเมตร ในป่าสปรูซนั้นอยู่ที่ราวหนึ่งในหกของผลผลิต หรือประมาณ 90 g C ต่อตารางเมตรต่อปี
01 · นิยาม
การสังเคราะห์แสง · การหายใจ · สัดส่วนของเชื้อราในหนึ่งปี ป่าตรึงคาร์บอนจากอากาศไว้มาก การสังเคราะห์แสงรวมนี้เรียกว่า GPP ต้นไม้ใช้ไปราวครึ่งหนึ่งทันทีเพื่อการหายใจของตัวเอง ส่วนที่เหลือ คือผลผลิตปฐมภูมิสุทธิ NPP ใช้ไปกับการเติบโตของเนื้อไม้ ใบเข็ม ราก และการจ่ายให้เชื้อรา
สัดส่วนไมคอร์ไรซาคือฟลักซ์คาร์บอนไปยังเชื้อราหารด้วย NPP แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ส่วนฟลักซ์เองแสดงเป็นกรัมของคาร์บอนต่อตารางเมตรต่อปี นับคาร์บอนแยกจากอะตอมอื่น เพื่อให้น้ำตาล เนื้อไม้ และก๊าซที่หายใจออกมารวมกันได้ในหน่วยเดียว
สัดส่วนไม่คงที่ ถ้าในดินมีไนโตรเจนที่ใช้ได้มาก ต้นไม้จะดูดไนโตรเจนเอง และจ่ายให้เชื้อราน้อยลง ถ้าไนโตรเจนน้อย สัดส่วนก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นปุ๋ยและการตกสะสมไนโตรเจนจึงลดไมคอร์ไรซา ส่วนในดินทางเหนือที่ยากจนนั้น ไมคอร์ไรซาใจกว้างที่สุด
ต้นไม้จ่ายให้เชื้อราเท่าไร
ด้านบนคือภาคตัดของพืชและดิน หยดสีอำพันคือน้ำตาลที่ไหลจากใบสู่รากและต่อไปยังเชื้อรา อนุภาคสีเขียวคือไนโตรเจนที่เชื้อราส่งให้พืช สีม่วงคือเชื้อรา ได้แก่ปลอกที่ปลายรากและเส้นใยในดิน ใช้แถบเลื่อนตั้งค่าแสง ไนโตรเจนในดิน และความชื้น “การควั่นเปลือก” ควั่นเปลือกไม้เป็นวง น้ำตาลหยุดที่รอยตัด “ฉลาก ¹³C” ปล่อยคาร์บอนติดฉลากไปหนึ่งก้อน และเห็นได้ว่ามันไปถึงเชื้อราเร็วเพียงใด ด้านล่างมีสามมุมมอง “ฟลักซ์” — คาร์บอนแยกไปทางไหน “ฉลาก ¹³C” — ฉลากอยู่ที่ไหนในแต่ละวัน “ไนโตรเจน” — สัดส่วนของเชื้อราลดลงอย่างไรเมื่อไนโตรเจนในดินมากขึ้น
เส้นใยบางกว่ารากร้อยเท่า
รากฝอยของต้นสปรูซหนาราวครึ่งมิลลิเมตร เส้นใยหนาราวสามไมโครเมตร จากคาร์บอนปริมาณเท่ากัน เชื้อราจะสร้างความยาวได้มากกว่าเยอะ และครอบคลุมปริมาตรดินได้ใหญ่กว่ามาก ดังนั้นเมื่อไนโตรเจนมีน้อย การจ่ายให้เชื้อราจึงคุ้มกว่าการสร้างรากเอง ลองเติมไนโตรเจนด้วยปุ่ม “ไนโตรเจน ×2” สัดส่วนของเชื้อราจะลดลง เพราะต้นไม้เริ่มดูดไนโตรเจนโดยตรง
02 · การแปลงหน่วย
คาร์บอน · CO₂ · น้ำตาล · ระดับโลกจากกรัมของคาร์บอนเป็นตันของ CO₂
ป้อนฟลักซ์ไปยังเชื้อราในหน่วยใดก็ได้ แท็บแรกจะแปลงเป็นคาร์บอน CO₂ กลูโคส และสัดส่วนของผลผลิตป่าสปรูซ แท็บที่สองแสดงสัดส่วนและฟลักซ์ในป่าต่าง ๆ ตามแบบจำลองของหน้านี้ แท็บที่สามแปลงฟลักซ์ต่อตารางเมตรเป็นระดับเฮกตาร์ ประเทศ และโลก
คาร์บอนไหลผ่านเชื้อรามาก แต่ค้างอยู่น้อย เชื้อราหายใจส่วนใหญ่กลับออกไปภายในไม่กี่วันถึงไม่กี่สัปดาห์ บางส่วนไปเป็นอินทรียวัตถุในดิน ดังนั้น 90 g C ต่อปีจึงไม่ได้หมายความว่าดินได้เพิ่ม 90 g C ทุกปี
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · เครื่องมือวัด
ห้อง ¹³C · แมสสเปกโทรมิเตอร์ · การควั่นเปลือก · มินิไรโซตรอนติดฉลากคาร์บอน แล้วตามหามัน
ห้องฉลาก ¹³C
ครอบต้นไม้ต้นเล็กด้วยห้องใส แล้วป้อนอากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์จากไอโซโทปหนัก ¹³C เข้าไปหลายชั่วโมง ต้นไม้ตรึงมันเหมือนคาร์บอนทั่วไป จากนั้นเก็บตัวอย่างใบเข็ม ราก เส้นใย และก๊าซที่ดินปล่อยออกมาในช่วงเวลาเท่า ๆ กัน จากที่และเวลาที่ฉลากปรากฏ จะเห็นว่าคาร์บอนสัดส่วนเท่าใดไปถึงเชื้อรา และใช้เวลากี่วัน
เครื่องแมสสเปกโทรมิเตอร์วัดอัตราส่วนไอโซโทป
ตัวอย่างถูกเผา คาร์บอนทั้งหมดในนั้นกลายเป็น CO₂ โมเลกุลถูกเร่งและส่งผ่านแม่เหล็ก โมเลกุลหนักที่มี ¹³C เบี่ยงเบนน้อยกว่าเล็กน้อย และตกลงในตัวรับข้างเคียง จากอัตราส่วนของกระแสในตัวรับ เครื่องคำนวณว่าในตัวอย่างมีคาร์บอนหนักมากกว่ามาตรฐานกี่เท่า ตัวเลขนี้เขียนเป็นต่อมิลในรูป δ¹³C
การควั่นเปลือก
น้ำตาลไหลลงตามชั้นบางใต้เปลือก ส่วนน้ำไหลขึ้นตามเนื้อไม้ ถ้าควั่นเปลือกเป็นวงรอบลำต้น น้ำตาลจะหยุดที่รอยตัด ส่วนน้ำยังไหลต่อ ต้นไม้ยังมีชีวิต แต่รากและเชื้อราไม่ได้รับคาร์บอนอีก จากการหายใจของดินที่ลดลงไปเท่าใด ก็รู้ได้ว่ารากและเชื้อรามีส่วนเท่าใด
มินิไรโซตรอน
ฝังท่อใสเอียงลงในดิน ข้างในมีกล้องเล็ก ๆ วิ่งไปมา และสัปดาห์ละครั้งถ่ายผนังท่อที่ความลึกเดิมทุกครั้ง ในภาพเห็นได้ว่ารากเติบโตและตายอย่างไร และเส้นใยงอกอย่างไร จากจำนวนและความยาวของเส้นใยในภาพ ประมาณได้ว่าเชื้อราลงทุนคาร์บอนกับการเติบโตเท่าใด และสูญเสียมันเร็วแค่ไหน
05 · กฎการเขียน
คาร์บอน · ระยะเวลา · ฐานของสัดส่วนต้องเขียนว่าเป็นคาร์บอน ในระยะเวลาเท่าใด และเป็นสัดส่วนของอะไร
ฟลักซ์เขียนเป็นกรัมของคาร์บอน มี C ต่อท้ายกรัม และระบุระยะเวลา สัดส่วนเขียนพร้อมสิ่งที่ใช้เป็นฐาน คือ NPP, GPP หรือการสังเคราะห์แสงในวันที่ติดฉลาก
ถ้าไม่มี C และไม่มีระยะเวลา ก็ไม่รู้ว่าเป็นกรัมของอะไรและในเวลาเท่าใด “เปอร์เซ็นต์คาร์บอน” ไม่บอกว่าใช้ปริมาณใดเป็นฐาน คาร์บอน 91 g เท่ากับ CO₂ 334 g ไม่ใช่ 91 ส่วนที่เบี่ยงเบนขององค์ประกอบไอโซโทปเขียนเป็นต่อมิล ไม่ใช่เปอร์เซ็นต์ และระบุมาตรฐานด้วย และสัดส่วนของ GPP น้อยกว่าสัดส่วนเดียวกันของ NPP ราวครึ่งหนึ่ง
06 · หน่วยข้างเคียง
วิทยาเห็ดราคาร์บอนที่ต้นไม้ให้เชื้อรากลายเป็นเส้นใยรา มวลของมันต่อเฮกตาร์คำนวณโดยหน้าข้างเคียง เส้นใยงอกเร็วเพียงใด หน้าว่าด้วยการเติบโตของไมซีเลียมแสดงไว้ ส่วนเรื่องคาร์บอนในฐานะปริมาณสาร คือโมล หน้าหน่วยฐาน SI เป็นผู้เล่า
คาร์บอนที่จ่ายไปแล้วไปที่ไหน
K_rขอบโคโลนี mm/d
molคาร์บอน 12 g — หนึ่งโมลของอะตอม
07 · ภาคประวัติ
จดหมายเหตุ · จาก “รากรา” ถึง 13 กิกะตันราคาของความร่วมมือคำนวณกันอย่างไร
{title}
{text}
คาร์บอนหนึ่งกรัมไม่ใช่น้ำตาลหนึ่งกรัม
น้ำตาลกลูโคสประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน คาร์บอนในนั้นคือ 72 ส่วนจาก 180 ดังนั้นคาร์บอนหนึ่งกรัมเท่ากับกลูโคสสองกรัมครึ่ง และถ้าเชื้อราหายใจเอาคาร์บอนเดียวกันออกมา ก็จะได้ CO₂ 3.67 กรัม
เพื่อไม่ให้สับสน นิเวศวิทยาแปลงคาร์บอนทั้งหมดเป็นหน่วยวัดเดียว คือกรัมของคาร์บอนเอง ตัวอย่างใบเข็ม ราก หรือดินถูกห่อด้วยแคปซูลดีบุกแล้วเผาที่หนึ่งพันองศา คาร์บอนทั้งหมดกลายเป็น CO₂ และเครื่องนับปริมาณของมัน มาตรฐาน ISO 10694 ก็หาคาร์บอนในดินด้วยวิธีนี้
ทางขวาคือแนวคิดเดียวกันบนตาชั่ง ที่จานซ้ายมีน้ำตาล 2.5 กรัม ที่จานขวามีคาร์บอน 1 กรัมที่อยู่ในน้ำตาลนั้น ตาชั่งไม่สมดุล แต่ถ้านับเป็นกรัมของคาร์บอน บัญชีก็ลงตัว
หน่วยฐาน SI ทั้งเจ็ด
สารบัญปริมาณ
วิทยาเห็ดราและคาร์บอน · 12 หน้า
กรดหยดเดียวเปลี่ยนสีน้ำผลไม้ เกลือย้อมสีเปลวไฟ น้ำแข็งตัวเมื่อถูกเคาะ ข้างใต้คือทุกหน้าของ Simetrium เรียงตามสาขาและตามลำดับอักษร
เปิดดัชนี →