Forscher zeigen tiefenabhängige Reaktionen des organischen Kohlenstoffs im Boden unter Stickstoffablagerung

In einer Studie veröffentlicht in Biologie des globalen WandelsWissenschaftler des Institute of Earth Environment und des South China Botanical Garden der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben Licht auf das Verständnis der Auswirkungen der Stickstoffzugabe auf die Speicherung von organischem Kohlenstoff im Boden über Bodenprofile hinweg geworfen. Ihre Ergebnisse könnten dazu beitragen, die jüngsten kontroversen Probleme der Bewirtschaftung des Bodens als Kohlenstoffsenke bei erhöhter Stickstoffdeposition anzugehen.

Eine erhöhte atmosphärische Stickstoff (N)-Ablagerung hat die Speicherung von organischem Kohlenstoff (SOC) im Boden stark verändert und dadurch die Rückkopplung zwischen Kohlenstoff (C)-Kreislauf und Klima beeinflusst. Aufgrund erheblicher Unterschiede bei den externen Kohlenstoffeinträgen der Pflanzen, der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft, der Bodenbelüftung und der Bodentextur zwischen Ober- und Unterboden sind die Auswirkungen der N-Ablagerung auf den SOC in verschiedenen Tiefen wahrscheinlich unterschiedlich oder sogar gegensätzlich. Es fehlen jedoch Baugrunduntersuchungen.

Um zu untersuchen, ob die Auswirkungen der N-Zugabe auf die SOC-Speicherung mit der Bodentiefe variieren, führten die Forscher eine umfassende globale Datensammlung durch, um die Auswirkungen der N-Zugabe auf den SOC sowohl im Oberboden (0–30 cm) als auch im Untergrund (30–100 cm) zu untersuchen. . Sie fanden heraus, dass die N-Zugabe den SOC im Oberboden deutlich erhöhte, jedoch keinen signifikanten Einfluss auf den SOC im Unterboden hatte.

Um die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen, die mit den tiefenabhängigen Reaktionen des SOC auf die N-Zugabe verbunden sind, haben sie viele Hilfsvariablen in die Modellauswahlanalyse einbezogen, darunter N-Zugabemethoden, Vegetationstyp, mittlere Jahrestemperatur und Niederschlag, Hintergrund-N-Ablagerungsrate usw An.

Sie zeigten, dass der SOC des Oberbodens mit der Dauer der N-Zugabe signifikant zunahm, während der SOC im Unterboden mit der N-Zugabe zunächst zunahm, mit der Zeit jedoch abnahm.

Diese Studie unterstreicht die Bedeutung der Berücksichtigung der Bodentiefe zusammen mit der N-Ablagerungsdauer bei der Vorhersage der SOC-Speicherung unter N-Zugabe. Das Fehlen tiefenabhängiger SOC-Reaktionen auf die N-Zugabe in experimentellen und Modellierungsrahmen hat wahrscheinlich zu einer Überschätzung der C-Senkenkapazität des Bodens bei künftiger N-Ablagerung geführt.