Die Bodenatmung ist das Ergebnis der heterotrophen Atmung (Rh) und der autotrophen Atmung (Ra) und macht etwa 50–75 % der gesamten Ökosystematmung an Land aus, die für den globalen Kohlenstoffkreislauf von entscheidender Bedeutung ist und in biogeochemischen Modellen eine unverzichtbare Rolle spielt. Angesichts der zunehmenden globalen Erwärmung ist das Verständnis der Reaktion von Rh und Ra des Waldbodens auf die Erwärmung wichtig für die Vorhersage des globalen Kohlenstoffkreislaufs.
In einer Studie veröffentlicht In Zeitschrift für Bodenkunde und Pflanzenernährungführten Forscher des Tropischen Botanischen Gartens Xishuangbanna (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ein Bodenerwärmungsexperiment durch, um die Auswirkungen der Erwärmung auf die Bodenatmung in verschiedenen Ökosystemen sowie die Empfindlichkeit der Bodenatmung gegenüber Bodentemperatur und Bodenfeuchtigkeitsgehalt in verschiedenen Ökosystemen zu untersuchen.
Sie verwendeten ein mehrkanaliges automatisiertes Kammersystem sowohl in einem subalpinen Nadelwald in Lijiang als auch in einem subtropischen immergrünen Laubwald im Ailao-Berg in der Provinz Yunnan im Südwesten Chinas.
Die Forscher verwendeten automatisierte Mehrkanal-Bodenausflusskammern, um die Auswirkungen verschiedener Behandlungen auf die Bodenatmung zu bewerten, darunter Kontrolle, Graben und Graben mit Erwärmung in Lijiang und im Ailao-Gebirge. Sie analysierten auch die Auswirkungen von Bodentemperatur und Bodenfeuchtigkeit auf die Bodenatmung und ihre Komponenten und berechneten die Temperaturempfindlichkeit der Bodenatmung.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Bodenatmung in subtropischen immergrünen Laubwäldern höher war als in subalpinen Nadelwäldern, und dass das Verhältnis der heterotrophen Atmung zur Bodenatmung in subalpinen Nadelwäldern deutlich höher war als in subtropischen immergrünen Laubwäldern.
Obwohl Bodentemperatur und Bodenfeuchtigkeit die Hauptfaktoren waren, die die Bodenatmung in beiden Waldökosystemen steuerten, war der Erwärmungseffekt der heterotrophen Atmung signifikanter, wenn man Kohlenstoffkreislaufmodelle betrachtete. Der stärkere Erwärmungseffekt der heterotrophen Atmung im subalpinen Nadelwald war auf niedrigere Temperaturen, weniger leicht zersetzbare organische Stoffe und langsamere Laubzersetzungsraten in diesem Wald zurückzuführen.
„Unsere Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf das Verständnis des Beitrags der Bodenatmung zum globalen Kohlenstoffkreislauf in Waldökosystemen unter der Klimaerwärmung“, sagte Zhang Yiping von XTBG.
Mehr Informationen:
Zayar Phyo et al, Vergleichende Analyse der Bodenatmungsdynamik und der Erwärmungsempfindlichkeit der heterotrophen Atmung in einem subalpinen Nadelwald und einem subtropischen immergrünen Laubwald im Südwesten Chinas, Zeitschrift für Bodenkunde und Pflanzenernährung (2024). DOI: 10.1007/s42729-024-01852-4