science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderliggende microbiële mechanismen die de temperatuurgevoeligheid van bodemademhaling aansturen, variëren per seizoen

Concept van microbiële mechanismen die de breedte-veranderingen van Q10 tijdens het groeiseizoen aansturen. Krediet:Li Hui

De intensiteit van de bodemademhaling neemt wereldwijd toe met de temperatuur. Temperatuurgevoeligheid van bodemademhaling, gewoonlijk aangeduid als Q10 , wordt gedefinieerd als de toename van CO2 efflux voor een temperatuurstijging van 10°C. In veel traditionele ecosysteemmodellen, Q10 werd als een constante beschouwd. Maar steeds meer onderzoeken hebben aangetoond dat de waargenomen Q10 waarden sterk varieerden in tijd en ruimte, en dat het van grote waarde is om het tijd-ruimtelijke patroon van Q10 te kwantificeren , die betrekking heeft op de nauwkeurige voorspelling van de koolstofemissies van ecosystemen.

Prof. Li Hui en haar collega's van het Instituut voor Toegepaste Ecologie van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben onlangs breedte- en seizoensvariaties in temperatuurgevoeligheid van bodemademhaling onthuld (Q10 ) door de bodemmonsters te cultiveren die zijn verzameld in de noordelijke, centrale en zuidelijke regio's van het breedbladige Koreaanse dennenbos (BKPF) in China.

De onderzoekers ontdekten dat het breedtegraadpatroon van Q10 was seizoensafhankelijk. In het voorjaar, de Q10 waarden werden hoger langs de noord-naar-zuid gradiënt, gedreven door de stijgende temperatuur en de afnemende koolstofbeschikbaarheid. In de zomer, Q10 bleef relatief stabiel over de breedtegradiënt. In de herfst, Q10 in de warmere streken van BKPF waren de waarden nog hoger, net als in het voorjaar. En er was een positief verband tussen Q10 en de activiteit van microbiële K-strategen in het late groeiseizoen.

Ze ontdekten een uniform seizoenspatroon van Q10 in zowel de zuidelijke als de centrale regio's van BKPF, met hogere Q10 waarden waargenomen in de lente en de herfst en lagere waarden in de zomer. Het seizoenspatroon van Q10 werd niet gevonden in de noordelijke regio's van BKPF en dit zou kunnen worden toegeschreven aan "de dominantie van coniferen" daar, aldus de onderzoekers.

Locaties van de bemonsteringslocaties (a) en de breedte- en seizoensveranderingen in temperatuurgevoeligheid van bodemademhaling (Q10) in gematigde gemengde bossen (b). Om de seizoenseffecten of de site-effecten op Q10 te bepalen, werden one-way ANOVA en Duncan's multiple-range test uitgevoerd. Hoofdletters geven significante verschillen aan tussen seizoenen binnen locaties, en lagere letters geven significante verschillen aan tussen locaties binnen het seizoen. N, noordelijke locatie; M, middelste plaats; S, zuidelijke plaats. Krediet:Li Hui

Deze studie vergroot ons begrip van de temporeel-ruimtelijke variatie van Q10 en van de drijvende mechanismen (bijvoorbeeld koolstofkwaliteit, koolstofbeschikbaarheid en microbiële ecologische functies), die nieuwe theorieën en gegevens opleveren voor vervolgonderzoek over klimaatopwarming en de koolstofbalans van ecosystemen.

Deze studie is gepubliceerd in Soil Biology &Biochemistry , getiteld "Verbanden tussen de temperatuurgevoeligheid van bodemademhaling en microbiële levensstrategie zijn afhankelijk van het bemonsteringsseizoen." + Verder verkennen

Afbraak van rhizosfeer organische koolstof in de bodem is gevoeliger voor klimaatopwarming dan koolstof buiten de rhizosfeer