സസ്യ ജൈവവൈവിധ്യം പോഷക ചക്രങ്ങളെ സ്വാധീനിക്കുന്നുണ്ടോ?

Eva Koller-France 1, Wolfang Wilcke2, Yvonne Oelmann1*

1 Department of Geography/Geoecology, University of Tübingen, Tübingen, Germany2 Institute of Geography and Geoecology, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany

മനുഷ്യർ, മൃഗങ്ങൾ, സസ്യങ്ങൾ, സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ എന്നിങ്ങനെയുള്ള എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും ജീവിക്കാൻ ഒരേ പോഷക ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, അതിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനം നൈട്രജനും ഫോസ്ഫറസും. ആവാസവ്യവസ്ഥകൾ എന്തുകൊണ്ട് അവയുടെ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതു മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് ആവാസവ്യവസ്ഥയിലൂടെ ഈ മൂലകങ്ങളുടെ പോഷകചക്രം (nutrient cycling) മനസ്സിലാക്കുക എന്നത്. സസ്യങ്ങളോ പ്രാണികളോ പോലെയുള്ള ജീവജാലങ്ങളുടെ വൈവിധ്യം ഈ പോഷക ചക്രങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണോ എന്നതാണ് ഞങ്ങൾ ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങളിൽ ഒന്ന്. സസ്യ സമൂഹങ്ങൾ വിവിധ സസ്യ ഇനങ്ങളാൽ നിർമ്മിതമാകുമ്പോൾ, വളരെ കുറച്ച് ഇനങ്ങളുള്ള സസ്യ സമൂഹങ്ങളേക്കാൾ ലഭ്യമായ മണ്ണിലെ പോഷകങ്ങൾ അവർ നന്നായി ഉപയോഗിക്കുന്നതായി കാണപ്പെടുന്നു. പരസ്പരപൂരകത (complementarity) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒന്നായിരിക്കാം ഇത്, എന്നുവെച്ചാൽ വ്യത്യസ്ത സസ്യങ്ങൾ, ലഭ്യമായ പോഷകങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ ലഭ്യമാക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് മണ്ണിൻ്റെ വിവിധ ആഴങ്ങളിൽ നിന്നും ലഭ്യമാകുന്നവ. ഈ ലേഖനത്തിൽ ഞങ്ങൾ സസ്യങ്ങളുടെ ജൈവവൈവിധ്യവും മണ്ണിൻ്റെ പോഷകചക്രവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ വിവരിക്കുകയും മുഴുവൻ ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ പ്രവർത്തനത്തിനുള്ള പ്രത്യാഘാതങ്ങളെക്കുറിച്ചും ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

എന്തുകൊണ്ട് പോഷക ചക്രങ്ങളിലെ ജൈവ വൈവിധ്യത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തെ നമ്മൾ ശ്രദ്ധിക്കുന്നു?

ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും ചില പോഷക ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. പ്രകൃതിദത്ത ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ, ഈ പോഷകങ്ങൾ, ഏറ്റവും പ്രധാനമായി നൈട്രജൻ, ഫോസ്ഫറസ് എന്നിവ സസ്യങ്ങൾ മണ്ണിൽ നിന്നും എടുക്കുന്നു. മൃഗങ്ങളുടെ കാഷ്ഠത്തിലൂടെയും, സസ്യങ്ങളും മൃഗങ്ങളും നിർജീവമാകുമ്പോഴും അതിൽ നിന്നും പോഷകങ്ങൾ മണ്ണിലേക്ക് തിരികെയെത്തുന്നു, തുടർന്ന് പുതിയ സസ്യങ്ങൾ വീണ്ടും ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി ആവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ഇതിനെ പോഷകചക്രം എന്ന് നമ്മൾ വിളിക്കുന്നു.

പല ആവാസവ്യവസ്ഥകളിലും വ്യത്യസ്ത പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിലും, പോഷകങ്ങളുടെ സൈക്ലിംഗ് വേഗത്തിലോ സാവധാനത്തിലോ പ്രവർത്തിക്കും, കൂടാതെ പോഷകങ്ങൾ പൂർണ്ണമായ രീതിയിൽ കൂടുതലോ കുറവോ, ഘടനയുടെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാനും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാനും കഴിയും, ഇത് അസന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് കാരണമായേക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, കർഷകർ മണ്ണിൽ വളരെയധികം വളം ചേർക്കുന്നതിനാലോ അല്ലെങ്കിൽ മണ്ണിലെ ജീവജാലങ്ങൾ പുനരുപയോഗം ചെയ്ത് സസ്യങ്ങളുടെ നിഷ്ക്രിയ ഘട്ടത്തിൽ അവക്ക് ആവശ്യമില്ലാത്ത ചത്ത വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും പോഷകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നനാലോ ശൈത്യകാലത്ത്, ചൂടുള്ള ദിവസങ്ങളിൽ ആവശ്യമുള്ളതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ പോഷകങ്ങൾ ലഭ്യമാകുന്നു. മണ്ണിൽ അധിക പോഷകങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ആ പോഷകങ്ങൾ ഭൂഗർഭജലത്തിലേക്കോ തടാകങ്ങളിലേക്കോ അരുവികളിലേക്കോ ഒഴുകിപ്പോകും. അവിടെ നിന്നും വലിയ നദികളിലേക്കും ഒടുവിൽ കടലിലേക്കും എത്തിച്ചേരുന്നു. ഇതിൻറെ ഫലമായി ഈ ജലാശയങ്ങളിൽ വളരെയധികം പോഷകങ്ങൾ വന്നുചേരുകയാണെങ്കിൽ, ശുദ്ധജല ആവാസവ്യവസ്ഥയെ നശിപ്പിക്കുന്ന ആൽഗകളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വളർച്ച ഉണ്ടാകാം. ഈ സാഹചര്യം ഉദാഹരണമാക്കുന്നത്, ‘അധികമായാൽ നല്ലതുപോലും ദോഷം ചെയ്യും’. അതിനാൽ വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ പോഷക ചക്രങ്ങൾ പഠിക്കുന്നത്, ആവാസവ്യവസ്ഥകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് അറിയാനുള്ള ഒരു നല്ല മാർഗ്ഗമാണ്, മാത്രമല്ല, നമ്മുടെ ശുദ്ധജലത്തിൻ്റെ വിതരണം എങ്ങനെ സംരക്ഷിക്കാം എന്നതുപോലുള്ള പ്രായോഗിക പരിഗണനകൾക്കും നമ്മെ

സഹായിക്കുന്നു.

ഒരു ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ ജൈവവൈവിധ്യം, ജീവിവർഗങ്ങളുടെ സമൃദ്ധി, അതിൻ്റെ പല പ്രവർത്തനങ്ങളിലും പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് നമുക്കറിയാം, കൂടാതെ ആഗോളതലത്തിൽ ജൈവവൈവിധ്യം കുറഞ്ഞുവരുന്നതായും നമുക്കറിയാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ചില ഇനം തേനീച്ചകളും അപൂർവ പൂക്കളും ഇന്ന് വംശനാശം നേരിട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ പല ആവാസവ്യവസ്ഥകളും ഇപ്പോൾ മുൻപുള്ളതിനേക്കാൾ വൈവിധ്യം കുറഞ്ഞവയാണ്. ഈ ജൈവവൈവിധ്യത്തിലെ മാറ്റങ്ങളോട് പോഷകചക്രം എങ്ങനെ പ്രതികരിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഈ വിഷയത്തിൽ ഞങ്ങൾക്ക് താല്പര്യമുള്ളതിന്റെ കാരണങ്ങളിൽ ഒന്ന് .

ജൈവവൈവിധ്യം മണ്ണിലെ നൈട്രജനിൽ എന്ത് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു?

ജൈവവൈവിധ്യവും നൈട്രജനും (നൈട്രേറ്റിൻ്റെ രൂപത്തിൽ, സസ്യങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന നൈട്രജൻ്റെ ഒരു രൂപമാണ്) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ജൈവവൈവിധ്യത്തിൻ്റെ ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളിൽ വളരെ നന്നായി സ്ഥാപിക്കപെട്ടതാണ് [1]. ഈ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, സസ്യ വൈവിധ്യം പഠിക്കാൻ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് ഒരേ മേഖലയിൽ ഒരേ പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ നിശ്ചിത എണ്ണമുള്ള സ്പീഷീസുകൾ വളരുന്ന ചെറിയ മാതൃകാ ആവാസവ്യവസ്ഥകൾ (പലപ്പോഴും പുൽമേടുകൾ, പഠിക്കാൻ എളുപ്പമുള്ള സ്ഥലങ്ങൾ) സൃഷ്ടിച്ചുകൊണ്ടാണ്. ഇത് ചെയ്യുന്നത് പരീക്ഷണാത്മക പ്ലോട്ട് (experimental plot) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ചതുരത്തിൽ ഉള്ള ഒരു നിലം തിരഞ്ഞെടുത്ത് അതിൽ നിശ്ചിത മിശ്രതത്തിൽ വിത്തുകൾ വിതച്ചാണ്. ഈ ചെറിയ പ്ലോട്ടുകൾ പതിവായി നീരിക്ഷിക്കുകയും അവയിൽ വിതക്കാതെ വളരുന്ന സസ്യങ്ങളെ നീക്കം ചെയ്യുന്നു.

പുൽമേടുകളിലെ ഈ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, സസ്യജാലങ്ങളുടെ എണ്ണം കൂടുന്തോറും മണ്ണിലെ നൈട്രജൻ്റെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നതായി ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, ഇത് വിശദീകരിക്കാൻ വളരെ എളുപ്പമാണ്. സസ്യങ്ങൾ കൂടുതൽ നൈട്രജൻ എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, മണ്ണിൽ നൈട്രജൻ “അവശേഷിച്ചിരിക്കുന്നു” എന്നർത്ഥം. കൂടാതെ പോഷകങ്ങളാൽ സമ്പുഷ്ടമായ ആവാസവ്യവസ്ഥകളിൽ, ഈ നൈട്രജൻ ഭൂഗർഭജലത്തിലേക്ക് ഇറങ്ങുന്നു അതുവഴി ഭൂഗർഭജലത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരവും ശുദ്ധജല ആവാസവ്യവസ്ഥയും സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു എന്നും ഇതിനർത്ഥം ഉണ്ട്.

ഈ ഫലങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ, ഫലഭൂയിഷ്ഠമല്ലാത്ത ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ സസ്യ ജൈവവൈവിധ്യത്തിൻ്റെ മറ്റ് പ്രധാന സ്വാധീനങ്ങളിൽ ഒന്നായ, സസ്യവളർച്ചയിലെ വർദ്ധനവ് നാം പരിഗണിക്കണം. ഉയർന്ന സസ്യ ജൈവവൈവിധ്യം ഉള്ളപ്പോൾ, പൊതുവെ കൂടുതൽ സസ്യ ജൈവാംശം ഉണ്ടാകും, ഉദാഹരണത്തിന് പുൽമേടുകളിൽ കൂടുതൽ വൈക്കോൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ വലിയ അളവിലുള്ള ജൈവാംശം നിർമ്മിക്കാൻ കൂടുതൽ നൈട്രജൻ ആവശ്യമാണ്. തീർച്ചയായും, അതിനെ നോക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു മാർഗ്ഗം, സസ്യങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ നൈട്രജൻ (കൂടാതെ ആവശ്യമായ മറ്റ് എല്ലാ പോഷകങ്ങളും) ആക്സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ മാത്രമേ ഈ വലിയ ജൈവവസ്തു നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയൂ എന്നതാണ്. ഇവിടെയാണ് പരസ്പരപൂരകത എന്ന ആശയം വരുന്നത്.

പോഷക ലഭ്യതയ്ക്കായി വിവിധ ജീവജാലങ്ങൾ പരസ്പരം സഹായിക്കുന്നു

ഒരു ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, വ്യത്യസ്ത ജീവിവർഗങ്ങൾ) വേറിട്ട സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്നോ വേറിട്ട സമയങ്ങളിലോ ആവശ്യമായ (പരിമിതമായ) സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മെക്കാനിസത്തെ പരസ്പരപൂരകത അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഒരു സ്പീഷീസ് ഈ സ്രോതസ്സിൻറെ ഉപയോഗം മറ്റ് സ്പീഷീസുകളെ “പൂരകമാക്കുന്നു”. ഈ രീതിയിൽ, സസ്യ സമൂഹം ലഭ്യമായ വിഭവങ്ങൾ കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ ഉദാഹരണത്തില്, മണ്ണിലെ ലഭ്യമായ നൈട്രജനാണ് ഉപയോഗിച്ച സ്രോതസ്സ്.

നിങ്ങൾക്കറിയാം ചെടികൾ അവയുടെ വേരുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മണ്ണിൽ നിന്ന് പോഷകങ്ങൾ എടുക്കുന്നുവെന്ന്. എന്നാൽ എല്ലാ വേരുകളും ഒരുപോലെയല്ല. ചില ചെടികൾക്ക് ശക്തമായ, നീളമുള്ള വേരുകളുണ്ട്, അവയ്ക്ക് മണ്ണിൻ്റെ ആഴത്തിലുള്ള ഭാഗങ്ങൾ ആക്സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, പക്ഷേ അതിലേക്കുള്ള വഴിയിൽ കൂടുതൽ ശാഖകൾ ഉണ്ടാകില്ല. മറ്റുള്ളവയ്ക്ക് മണ്ണിൻ്റെ ആഴം കുറഞ്ഞ ഭാഗങ്ങളിൽ മാത്രം എത്തുന്ന വേരുകളുണ്ട്. ഈ രണ്ട് തരം വേരുകൾ നിങ്ങൾ സംയോജിപ്പിച്ചാൽ, ഒരു സസ്യയിനം ആഴം കുറഞ്ഞ മണ്ണിൽ നിന്ന് വെള്ളവും പോഷകങ്ങളും പുറത്തെടുക്കുന്നതായി കാണാം, മറ്റൊന്ന് ആഴത്തിലുള്ള മണ്ണിൽ നിന്നും അതേ സ്രോതസ്സ് എടുക്കുന്നു (ചിത്രം 1). രണ്ട് തരം റൂട്ട് സിസ്റ്റങ്ങൾ പരസ്പരം പൂരകമാക്കുന്നു, ഇതിനർത്ഥം ഈ സസ്യങ്ങളിൽ ഒന്നോ അതിലധികമോ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു സിസ്റ്റത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാതെ പോകുമായിരുന്ന പോഷകങ്ങൾ ഇപ്പോൾ കൂടുതൽ സസ്യ ജൈവവസ്തുക്കൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്കും മൃഗങ്ങൾക്കും ഭക്ഷണമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ രണ്ട് സസ്യങ്ങളും പരിസ്ഥിതിയിൽ വ്യത്യസ്തമായ ഇടങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു; അതിനാൽ നാം അതിനെ “അവകാശമേഖല” അല്ലെങ്കിൽ “സ്പേഷ്യൽ നിഷ്” എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. അതുപോലെ, എല്ലാ സസ്യങ്ങളും ഒരേ സമയം വികസിക്കുകയും വളരുകയും ചെയ്യുന്നില്ല. ഒരു സ്പീഷിസ് വസന്തകാലത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ വളരാൻ തുടങ്ങുകയും മറ്റൊന്ന് വേനലിൽ മാത്രം വളരാൻ തുടങ്ങുകയുമാണെങ്കിൽ, ഇവ രണ്ടും ഭൂരിഭാഗവും പോഷകങ്ങൾ ഒരേ സമയത്ത് ഉപയോഗിക്കില്ല. ഇവ രണ്ട് സമയഭിന്നതയുള്ള നിഷുകൾ (temporal niches) ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഇവ ഒറ്റയായി വളരുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ സമഗ്രമായി കൂടിച്ചേർന്നുവച്ച് പോഷകങ്ങളും മറ്റ് സ്രോതസ്സുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതുപോലെ രണ്ട് അല്ല, നിരവധി സസ്യങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമായ സ്ഥാന (spatial)വും കാല (temporal)വുമായ നിഷുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വളരുമ്പോൾ, മണ്ണിലെ നൈട്രജൻ കൂടുതലായും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, നമ്മൾ അളക്കുമ്പോൾ മണ്ണിൽ ശേഷിക്കുന്ന നൈട്രജൻ കുറവായിരിക്കും.

സസ്യങ്ങളുടെ ജൈവ വൈവിധ്യവും മണ്ണിലെ ഫോസ്ഫറസും

മണ്ണിൻ്റെ നൈട്രജനിൽ നമ്മൾ ഇപ്പോൾ വിവരിച്ച ജൈവവൈവിധ്യത്തിൻ്റെ ഫലം മണ്ണിൻ്റെ ഫോസ്ഫറസിനും സമാനമാണെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നത് യുക്തിസഹമാണ്. രണ്ടും അവശ്യ പോഷക ഘടകങ്ങളാണ്, രണ്ടും ബയോമാസ് ഉൽപാദനത്തിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതായി തോന്നും. എന്നിരുന്നാലും, അതിശയകരമെന്നു പറയട്ടെ, ജൈവവൈവിധ്യ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നാം ഇത് കണ്ടെത്തുന്നില്ല, ഇവിടെ ആവാസവ്യവസ്ഥയിലെ ജൈവവൈവിധ്യ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ പഠിക്കാൻ ഒരു ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ സ്പീഷിസ് വൈവിധ്യം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പലപ്പോഴും, എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമാകുന്ന ഫോസ്ഫേറ്റിൻ്റെ സാന്ദ്രത, സസ്യങ്ങൾ എടുക്കുന്ന ഫോസ്ഫറസിൻ്റെ രാസരൂപം, നമ്മൾ പഠിക്കുന്ന സിസ്റ്റങ്ങളുടെ മണ്ണിൽ വളരെ കുറവാണ്, ചിലപ്പോൾ നൈട്രജൻ്റെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ “അവശിഷ്ടങ്ങൾ” ഉണ്ടാകില്ല. അപ്പോൾ, സസ്യങ്ങളുടെ വൈവിധ്യം ഫോസ്ഫറസ് സൈക്ലിംഗിൽ എന്തെങ്കിലും സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുണ്ടോ?

ഒരുപക്ഷേ, ലഘുവായി പറഞ്ഞാൽ അതെ എന്നതായിരിക്കും ഉചിതമായ ഉത്തരം. കൂടുതൽ വൈവിധ്യമാർന്ന സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സസ്യ ജൈവവസ്തുക്കളിൽ കൂടുതൽ ഫോസ്ഫറസ് ഉണ്ടെന്നും — നൈട്രജൻ പോലെ — ഈ പ്രഭാവം, സസ്യങ്ങൾ കൂടുതൽ ഫോസ്ഫറസ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന വലിയ അളവിലുള്ള ബയോമാസ് മൂലമാണെന്നും നമുക്കറിയാം [2]. മണ്ണിൽ ഇതിൻ്റെ ഫലം കാണാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിലും കൂടുതൽ വൈവിധ്യമാർന്ന ആവാസവ്യവസ്ഥകൾക്ക് എങ്ങനെ കൂടുതൽ ഫോസ്ഫേറ്റ് എടുക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ് ചോദ്യം.

മണ്ണിലെ ഫോസ്ഫേറ്റ് ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ, സസ്യങ്ങളും സൂക്ഷ്മാണുക്കളും എൻസൈമുകൾ (ചില രാസപ്രവർത്തനങ്ങളെ സുഗമമാക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ) ഉപയോഗിച്ച് ഫോസ്ഫേറ്റിനെ വിഭജിച്ച് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ രാസ തന്മാത്രകളാക്കി മണ്ണിൻറെ ഭാഗമാക്കുന്നു, ഇതിലൂടെ മണ്ണിലെ ഹ്യുമസ്, അതായത് നിങ്ങൾക്ക് കമ്പോസ്റ്റ് (compost) എന്നറിയുന്ന ജൈവ ഭാഗം, ഉള്ള കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ രാസകണങ്ങളിൽ നിന്നും ഫോസ്ഫേറ്റ് വേർപെടുത്തുന്നു. ഫോസ്ഫേറ്റിൻ്റെ വേഗതയും പ്രവർത്തനവും നമുക്ക് അളക്കാൻ കഴിയും, ഈ രീതിയിൽ ഫോസ്ഫേറ്റിനെ ലഭ്യമാക്കുന്നതിന് ഉത്തരവാദികളായ എൻസൈം, സസ്യങ്ങൾക്കോ സൂക്ഷ്മജീവികൾക്കോ വേണ്ടി മണ്ണിൽ നിന്ന് എത്രമാത്രം ഫോസ്ഫേറ്റ് പുറത്തുവിടുന്നു എന്ന് കണക്കാക്കുന്നു. സസ്യങ്ങളുടെ ജൈവവൈവിധ്യം കൂടുതലുള്ള ആവാസവ്യവസ്ഥകളിൽ, മണ്ണിലെ ഫോസ്ഫേറ്റസുകളിൽ കൂടുതൽ പ്രവർത്തനം നാം കാണുന്നു (ചിത്രം 1) [3]. നൈട്രജൻ പോലെ ഉയർന്ന സസ്യ ജൈവവൈവിധ്യമുള്ള മണ്ണിൽ നിന്ന് ഫോസ്ഫറസിൻ്റെ ഉയർന്ന ആഗിരണം കാണാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും, ഉയർന്ന ഫോസ്ഫേറ്റേസ് പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ മണ്ണിൽ ഫോസ്ഫറസിന് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ പ്രവേശനം ഉണ്ടെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ആവാസവ്യവസ്ഥയിലൂടെയുള്ള ഫോസ്ഫറസ് സൈക്കിളിംഗിനെ സസ്യ ജൈവവൈവിധ്യം സ്വാധീനിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വഴിയാണിത്.

ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് ജൈവവൈവിധ്യത്തിൻ്റെ പ്രാധാന്യം

അപ്പോൾ, ഇതെല്ലാം എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്? തുടർച്ചയായ ആഗോള മാറ്റങ്ങളോടെ, ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ ജീവിവർഗ്ഗങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടുമെന്നും ജൈവവൈവിധ്യം കുറയുന്നത് തുടരുമെന്നും പൊതുവായ അറിവാണ്. ജൈവവൈവിധ്യത്തിൻ്റെ തകർച്ചയോടെ, നൈട്രജൻ - ഫോസ്ഫറസ് സൈക്ലിങ്ങിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത കുറയാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, അതായത്, നൈട്രജനും ഫോസ്ഫറസും ഇപ്പോഴുള്ളതിനേക്കാൾ നിലനിർത്താനും പുനരുപയോഗം ചെയ്യാനും ആവാസവ്യവസ്ഥകൾക്ക് കഴിവില്ല. ഇത് ആവാസവ്യവസ്ഥയിലെ വലിയ മാറ്റമാണ്, ഇത് ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ****ഉൽപ്പാദനക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഒരു ഘടകമായിരിക്കാം. ജൈവവൈവിധ്യം കുറയുന്നത്, നൈട്രേറ്റ് ഭൂഗർഭജലത്തിലേക്ക് ഒഴുകിപ്പോകുന്നത്, പോഷകങ്ങൾ സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് നഷ്ടപ്പെടുന്നതിലേക്കും നയിക്കാം. അധിക നൈട്രേറ്റ് നമ്മുടെ കുടിവെള്ളത്തിൽ ചെല്ലുന്നതു മലിനീകരണമാണ്, മാത്രമല്ല അത് കടത്തിവിടുന്ന ജല ആവാസവ്യവസ്ഥയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും, ഉദാഹരണത്തിന് ആൽഗകളുടെ അമിതമായ വളർച്ചയിലൂടെ.

മറുവശത്ത്, ഈ പോഷകങ്ങൾ യഥാർത്ഥ ആവാസവ്യവസ്ഥയിലെ സസ്യങ്ങൾക്കോ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്കോ മൃഗങ്ങൾക്കോ ലഭ്യമല്ല, ഇത് പോഷകങ്ങളിൽ ദരിദ്രവും അതിൽ വസിക്കുന്ന ജീവികളെ നിലനിർത്താൻ കഴിവില്ലാത്തതുമായ ഒരു സംവിധാനത്തെ അവശേഷിപ്പിക്കുന്നു.

ഗ്ലോസ്സറി

**ജൈവവൈവിധ്യം **(Biodiversity)

ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ആവാസവ്യവസ്ഥയിലെ ജീവിവർഗങ്ങളുടെ എണ്ണം.

ജൈവാംശം(Biomass)

ചെടികൾക്കും ജീവികൾക്കും ഇക്കോസിസ്റ്റം ഘടകങ്ങളിൽ നിലവിലുള്ള മുഴുവൻ ജൈവഭാരമാണ് ജൈവാംശം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഈ ലേഖനത്തിൽ ചർച്ച ചെയ്തതുപോലെ, സസ്യ ജൈവാംശം എന്ന് പറയുന്നത് ചെടിയുടെ വേരുകൾ, കൊമ്പുകൾ, ഇലകൾ, പുഷ്പങ്ങൾ, ഫലങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന മുഴുവൻ സജീവദ്രവ്യങ്ങളെയും ഉദ്ദേശിക്കുന്നു. തണുത്ത കാലാവസ്ഥയുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ (temperate climate) ജൈവാംശം സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കാറില്ല, പകരം അത് സാധാരണയായി വസന്തത്തിൽ തുടങ്ങുംവിധം വർധിച്ച് വേനൽക്കാലാവസാനം വരെ ഉയരുകയും ശരത്കാലത്ത് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

എൻസൈം (Enzyme)

കോശങ്ങൾക്കകത്തോ പുറത്തോ ഉള്ള (ജൈവ-) രാസപ്രവർത്തനത്തെ വേഗത്തിലാക്കുന്ന ചെറിയ തന്മാത്രകൾ.

ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ ഉൽപ്പാദനക്ഷമത (Ecosystem productivity)

ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത് ആവാസവ്യവസ്ഥ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സസ്യ ജൈവവസ്തുക്കൾ പോലുള്ള ജൈവ വസ്തുക്കളുടെ അളവ്. ഒരു വയലിൽ നിന്ന് 1 വർഷത്തിനുള്ളിൽ എത്രമാത്രം ഗോതമ്പോ വൈക്കോൽ വിളവെടുക്കുന്നു എന്നത് ഇതിന് ഉത്തമ ഉദാഹരണമാണ്.

അവലംബങ്ങൾ

• Oelmann Y, Buchmann N, Gleixner G, Habekost M, Roscher C, Rosenkranz S, Schulze E, Steinbeiss S, Temperton VM, Weigelt A, et al. Plant diversity effects on aboveground and belowground N pools in temperate grassland ecosystems: Development in the first 5 years after establishment. Global Biogeochem Cy (2011) 25:n/a-n/a. doi:10.1029/2010gb003869
• Oelmann Y, Richter AK, Roscher C, Rosenkranz S, Temperton VM, Weisser WW, Wilcke W. Does plant diversity influence phosphorus cycling in experimental grasslands? Geoderma (2011) 167:178–187. doi:10.1016/j.geoderma.2011.09.012
• Hacker N, Ebeling A, Gessler A, Gleixner G, Macé OG, Kroon H, Lange M, Mommer L, Eisenhauer N, Ravenek J, et al. Plant diversity shapes microbe‐rhizosphere effects on P mobilisation from organic matter in soil. Ecol Lett (2015) 18:1356–1365. doi:10.1111/ele.12530

അവലംബം: Koller-France E, Wilcke W and Oelmann Y (2021) Does Plant Biodiversity Influence Nutrient Cycles?. Front. Young Minds. 9:557532. doi: 10.3389/frym.2021.557532

**സംശോധനം ****ചെയ്തത്: **Malte Jochum, German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv), Germany

**ശാസ്ത്ര **ഉപദേഷ്ടാവ്: Nicole Ricker

**താൽപ്പര്യ **വൈരുദ്ധ്യം: താൽപ്പര്യ വൈരുദ്ധ്യമായി നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്ന വാണിജ്യപരമോ സാമ്പത്തികമോ ആയ ബന്ധങ്ങളുടെ അഭാവത്തിലാണ് ഗവേഷണം നടത്തിയതെന്ന് രചയിതാക്കൾ പ്രഖ്യാപിക്കുന്നു.

TRANSLATOR

SMRITHY VIJAYAN

I am a plant ecologist with a Ph.D. in Botany. My research is mainly focused on the rock outcrop habitats, associated vegetation and their relationship to the surrounding environment. My field area lies in various habitats like plateaus, cliffs, inselbergs, grasslands and forests.

ധനസഹായം

The team Translating Soil Biodiversity acknowledges support of the German Centre for integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig funded by the German Research Foundation (DFG FZT 118, 202548816).

---

ചിത്രം 1: വ്യത്യസ്ത വേരുല്പാദന സംവിധാനങ്ങളുള്ള ചെടികൾ ചേർന്ന് വളരുമ്പോൾ മണ്ണിലെ പോഷകചക്രണം കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാക്കുന്നു. വീതി കൂടിയ അമ്പുകൾ കൂടുതൽ വൈവിധ്യമുള്ള പരിസ്ഥിതികളിൽ നൈട്രേറ്റിന്റെ ഉയർന്ന ആവാഹനവും ഫോസ്ഫേറ്റസ് ചടുലതയുടെ കൂടുതൽ സജീവതയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതേസമയം, ഇടുങ്ങിയ അമ്പുകൾ കുറവ് വൈവിധ്യമുള്ള പരിസ്ഥിതികളിൽ കുറവായ നൈട്രേറ്റ് ആവാഹനവും താഴ്ന്ന ഫോസ്ഫേറ്റസ് സജീവതയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. നൈട്രേറ്റ് വേരുകൾക്ക് മുകളിൽ ഉള്ള ഭാഗങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നതിനിടെ, ഫോസ്ഫേറ്റസെ എന്ന എൻസൈം മണ്ണിലേക്ക് പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു, അതിലൂടെ ഫോസ്ഫേറ്റ് വേരുകൾക്ക് ലഭ്യമാകുന്നു.