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Jun 05, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12337(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

페랄솔은 열대 지방에서 흔히 볼 수 있는 빨간색과 노란색 토양에 해당합니다. 풍화작용이 깊지만 강한 미세입상 구조를 보여주기 때문에 물리적 번식력이 높다. 그 기원은 아직도 활발히 논의되고 있다. 본 연구에서 우리는 토양 동물군의 활동으로 인한 구조의 생물학적 기원에 대한 증거를 찾았습니다. 우리는 자생 식물에서 개발된 브라질 Ferralsols로 기록된 결과를 제시합니다. 연구된 페랄솔은 사회성 곤충의 활동과 관련된 형태학적 특징을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다. 우리는 연구된 모든 Ferralsol의 미세 응집체에서 사프롤라이트에서 유래한 칼륨 2:1 점토의 존재를 보여주었습니다. 이러한 2:1 점토는 장기적인 흰개미 활동의 지표로 이전에 논의되었습니다. 이는 여러 연구에서 지적한 바와 같이 집약 농업이 토양 동물군의 생물 다양성을 감소시키는 경우 이러한 토양의 물리적 비옥도와 더 광범위하게는 관련 열대 지역의 물 순환에 영향을 미치는 위협을 강조합니다.

남미, 아프리카 및 아시아 열대 지방에서 발견되는 대부분의 노란색 또는 빨간색 토양은 페랄솔입니다. 이들 지역은 전 세계적으로 7억 5천만 헥타르에 달하며1 이는 전체 육지 표면적의 약 5%, 열대 지방 육지 표면적의 14%에 해당합니다. 이는 대부분의 경우 수백만 년 동안 지속된 조건 하에서 장기간에 걸친 심층 풍화작용의 결과입니다1,2,3,4,5. 이러한 토양에서는 유리, 철마그네시아 광물과 같은 쉽게 풍화되는 1차 광물은 물론, 저항력이 더 강한 장석과 운모도 완전히 사라졌습니다6. 결과적으로, 이들의 미세한 부분은 본질적으로 저활성 점토(주로 카올리나이트)와 철 및 알루미늄 세스퀴산화물7,8,9로 구성됩니다. 결과적으로 Ferralsols는 매우 낮은 영양분 매장량, 낮은 pH, 산화물 광물에 의한 높은 인 보유 및 낮은 pH 의존 양이온 교환 용량으로 인해 매우 낮은 기본 화학적 비옥도를 특징으로 합니다6,10. 반면, 대부분의 Ferralsol은 잘 발달된 미립자 구조2,11,12,13,14,15,16,17와 수평선 사이의 한계가 매우 확산되어 수평이 좋지 않은 것이 특징입니다1. 따라서 대부분의 Ferralsol은 높은 다공성, 높은 침투율, 높은 수분 보유량 및 뿌리 침투에 대한 낮은 저항성으로 인해 높은 물리적 비옥도를 나타냅니다6.

물리적 번식력의 대부분을 담당하는 미세과립 구조의 형성에서 토양 사회 곤충, 특히 흰개미의 역할은 여전히 많은 논쟁의 여지가 있습니다 2,11,19,20,21,22,23. 토양 사회성 곤충의 장기적인 활동이 Ferralsols23,24,25,26,27의 물리적 비옥함, 자생 식생 제거에 따른 농업 발전 및 토양 생물 다양성에 대한 결과28,29에 책임이 있다면 이는 중요한 문제입니다. 30,31,32,33,34는 미세 구조와 재생을 담당하는 토양 사회 곤충의 소멸로 이어질 수 있습니다.

남미에서는 Ferralsol이 널리 퍼져 있으며, 대부분은 농업 사업 확장을 위한 토지 보호 구역으로 간주되는 사바나 생물군계인 브라질 Cerrado에 위치하고 있습니다33,35. 집약적 농업을 위한 길을 마련하기 위해 2019년까지 이미 9,200만 헥타르의 자생 Cerrado 식생이 제거되어 토지에 대한 압력이 특히 높습니다36. 이러한 맥락에서, 2억 8천만 헥타르에 달하는 Cerrado 생물군계의 Ferralsol의 미세과립 구조는 수많은 연구의 대상이 되었지만2,16,17,18,19,23,37 토종 Cerrado 식생 개간 효과에 관한 연구는 소수에 불과합니다. 토양 생물 다양성에 대한 집약적 농업 개발24,38. 미세과립 구조와 토양 곤충 군집 모두 Ferralsols에서 자생 Cerrado 식생 아래에서 특히 잘 발달되어 있기 때문에 Ferralsols는 미세과립 구조 개발과 그에 따른 고유한 물리적 생식력을 담당하는 과정에 대한 연구에 매우 유리합니다.

18 °C). The average annual rainfall ranges from 1500 to 2000 mm (Peel et al.64). Ten ferralic B horizons (BF1 to BF10) of Ferralsols (F1 to F10) corresponding to Ferralsols studied earlier (L1 to L10) were selected23,47,48. The location and main characteristics of these Ferralsols (Orthic Ferralsols: F2, F5 and F7; Rhodic Ferralsols: F1, F6, F8, F9 and F10; Xanthic Ferralsols: F3; Plinthic Ferralsols: F4) (WRB) which belong either to the South American Surface (BF2 to BF4) or to the Velhas Surface (BF1 and BF5 to BF6) can be found in these earlier studies23,47. They were all located under native forest vegetation at least 30 m away from any visible termite mount. They developed on a large range of parent materials (granulite: F1; sandy metharithimite: F2 and F3; quartzite: F4; clayey metharithimite: F5; metapelite: F6, F7 and F8; metapelite and limestone: F9; limestone: F10)48,65. Their ferralic B horizons were collected at a depth ranging from 0.85 m (BF4) to 1.70 m (BF6) and were highly clayey with a clay content ranging from 520 (BF1) to 780 g kg−1 (BF6)48,65. Their kaolinite content ranged from 196 (BF1) to 645 g kg−1 (BF9), their gibbsite content from 183 (BF9) to 625 g kg−1 (BF4), their hematite content from 0 (BF3 and BF4) to 205 g kg−1 (BF1) and their goethite content from 0 (BF10) to 178 g kg−1 BF4)65. More recent studies were conducted on BF2 and BF511 and then on BF1, BF4 and BF621. In similar soils in the Cerrado region, it was shown that most soil macroinvertebrates under native vegetation were termites taxons (76.0% of the total density in ind. m−2) when formicidae taxons were much less present (8.9% of the total density in ind. m−2)66. These results are consistent with those recorded earlier38. Moreover, several studies were dedicated to the inventory of families of termites and ants present in this region under native Cerrado vegetation66,67./p>

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