Омбротрофный («питаемый облаками»), от древнегреческого ὄμβρος ( ómvros ), означающего «дождь», и τροφή ( trofí ), означающего «пища»), относится к почвам или растительности, которые получают всю воду и питательные вещества из осадков , а не из ручьи или родники. Такая среда гидрологически изолирована от окружающего ландшафта, а поскольку дождь является кислым и содержит очень мало питательных веществ , они являются домом для организмов, толерантных к кислой среде с низким содержанием питательных веществ. Растительность омбротрофных торфяников часто болотная , с преобладанием сфагновых мхов. Гидрология этих сред напрямую связана с их климатом , поскольку осадки являются источником воды и питательных веществ, а температура определяет, насколько быстро вода испаряется из этих систем . [1]
Омбротрофные условия могут возникать даже в ландшафтах, состоящих из известняка или других богатых питательными веществами субстратов - например, в районах с большим количеством осадков известняковые валуны могут быть покрыты кислой омбротрофной болотной растительностью. Эпифитная растительность (растения, растущие на других растениях) омбротрофна.
В отличие от омбротрофных, минеротрофные среды – это те, в которых водоснабжение осуществляется преимущественно из ручьев или родников. Эта вода текла по камням или сквозь них, часто приобретая растворенные химические вещества, которые повышают уровень питательных веществ и снижают кислотность, что приводит к появлению различной растительности, такой как болотистая местность или бедная болотистая местность .
В большинстве случаев омбротрофные болота испытывают крайний дефицит питательных веществ, и в качестве источника питательных веществ они полагаются исключительно на осадки и атмосферную пыль . Этот дефицит является ключевой характеристикой этих экосистем. Однако, хотя омбротрофный торф разлагается медленно, некоторое выделение питательных веществ все же происходит. Например, такие микроэлементы, как цинк (Zn), медь (Cu) и марганец (Mn), легко мобилизуются. Кроме того, присутствие более требовательных к питательным веществам видов в дренажных каналах, дренирующих омбротрофные болота, предполагает удаление питательных веществ из этих экосистем. [2]
Растительность на омбротрофных болотах приспособлена к выживанию в условиях скудности питательных веществ, при этом сфагновые мхи играют решающую роль в ее круговороте и сохранении питательных веществ. Добавление дополнительных питательных веществ и его влияние на растительность и углеродный цикл могут повлиять на омбротрофное болото. Увеличение атмосферных осаждений азота (N) является серьезной проблемой в северных экосистемах, которые, как правило, ограничены в питательных веществах. Некоторые исследования показывают, что отложение N может увеличить потенциал поглощения углекислого газа (CO2) в экосистемах за счет стимулирования продуктивности растений. Высокие уровни осаждения N в Европе привели к изменениям в видовом составе растений на торфяниках и тундре , с документально подтвержденным увеличением биомассы сосудистых растений и уменьшением численности мхов , особенно рода Sphagnum . Этот мох имеет решающее значение для болот из-за его способности поглощать и удерживать влагу и питательные вещества из атмосферы, а также замедлять рост сосудистых растений, способствуя тем самым секвестрации углерода (C) . Атмосферные выпадения N в Северной Америке ниже, чем в Европе. Исследования бореальных торфяников в Канаде выявили положительную корреляцию между влажными осаждениями N и накоплением углерода, но неясно, сохранится ли эта закономерность при более высоких уровнях осаждения N. При более теплом и сухом климате , без воздействия осаждения N, болотные сообщества в Канаде, вероятно, изменятся и могут стать более слабыми поглотителями углерода или даже источниками углерода. [3]
Омбротрофные болота также были оценены на предмет их использования в качестве архивов атмосферных осаждений ртути . Это предполагает изучение распределения ртути и других металлов в твердом состоянии в болоте, чтобы понять процессы переноса после отложения и неподвижность отложившихся следов металлов. Было обнаружено, что ртуть (Hg) и свинец (Pb) неподвижны в омбротрофном торфе, что указывает на то, что их распределение можно использовать для определения временных изменений в отложениях, а также позволяет предположить, что омбротрофные болота могут служить надежными данными об исторических осаждениях ртути в атмосфере. Историческое атмосферное осаждение ртути в Арльберг-Бог, штат Миннесота , постепенно увеличивалось после середины 1800-х годов, достигло пика между 1950 и 1960 годами и, возможно, впоследствии снизилось. Доиндустриальные уровни осаждения оценивались примерно в 4 мкг/м2год, тогда как недавние уровни осаждения составляли примерно 19 мкг/м2год. На отложение ртути в болоте Арльберг, по-видимому, повлияли источники как регионального, так и/или местного масштаба, что подчеркивает сложную природу закономерностей атмосферных осаждений и необходимость учитывать множество факторов при изучении осаждения металлов в омбротрофных болотах. [4]
Однако, несмотря на их значение как источников топлива и садового торфа, еще многое предстоит узнать об экологических и биогеохимических процессах омбротрофных болот. Химический анализ профилей торфа мог бы пролить свет на этот аспект, но собранные до сих пор данные недостаточны для такого анализа. Одной из основных проблем являются нечастые интервалы отбора проб и отсутствие химических данных о поверхностном торфе или достаточной информации об условиях среды обитания . Хотя некоторое высвобождение питательных веществ происходит в омбротрофном торфе, существует значительный пробел в понимании скорости и глубины высвобождения элементов, а также того, как мобильность варьируется в этих экосистемах. Таким образом, несмотря на признание их важности, омбротрофные болота остаются относительно недостаточно изученными , что подчеркивает необходимость дальнейших исследований, чтобы заполнить эти пробелы в знаниях и получить всестороннее понимание их экологических процессов. [2]
