زيادة توفر النيتروجين في التربة تقمع التنفس السنوي للتربة في الغابات المعتدلة المختلطة بغض النظر عن التأثير الحمضي

الملخص: يعتبر التنفس التربوي (Rsoil) ثاني أكبر تدفق للكربون الأرضي (C)، وبالتالي، من الضروري فهم وقياس استجاباته للتغير البيئي العالمي. يتكون Rsoil من مكونين لتدفق CO2: التنفس الذاتي من النشاط الأيضي للجذور (Ra ‐root) والتنفس غير الذاتي (Rh) الناتج عن النشاط الأيضي للفطريات الميكوريزية والتحلل الميكروبي للبقايا، والمادة العضوية في التربة، والرواسب الجذرية. غالبًا ما يؤدي زيادة توفر النيتروجين (N) إلى تقليل Rsoil في نظم الغابات البيئية، لكن لا يزال من غير الواضح أي التدفقات المساهمة تتحكم في استجابات Rsoil وما إذا كانت قمع Rsoil ناتجة عن زيادة توفر N ذاته أو نتيجة ميل N المضاف إلى ت acidify التربة. هنا، نتناول هذه الشكوك في تجربة نيتروجين × pH طويلة الأجل وواسعة النطاق في ستة مواقع غابات معتدلة في نيويورك الوسطى، الولايات المتحدة الأمريكية. كنا نتوقع أن زيادة توفر N في التربة ستقلل من تخصيص الكربون تحت الأرض للنباتات والتنفس المرتبط بالجذور، وأن التأثير الحمضي للتربة سيقمع التحلل الميكروبي، مما يقلل من Rh. وجدنا أن كل من إضافات N المسببة للحموضة وغير المسببة للحموضة قد قمت بتقليل Rsoil السنوي بنسبة 19٪ و 13٪ على التوالي (−1.8 مغ C هكتار −1 سنة −1 بشكل عام)، لكن التأثير الحمضي (من pH 4.67 إلى 4.22) لم يؤثر بشكل ملحوظ على هذا التدفق. انخفض Rsoil السنوي بشكل حاد (R2 = 0.66، p < 0.001) مع زيادة توفر N في التربة. بشكل عام، كانت إضافات النيتروجين تقمع Rh، وخاصة في أرض الغابة (−34٪)، بينما كانت آثار التأثير الحمضي بمفردها متغيرة حسب عمق التربة، مع قمع كبير في أرض الغابة (−33٪) متعادل جزئيًا بزيادة في العمق. تشير تقسيمات جديدة لاستجابات مكونات Rsoil إلى أن إضافات N قد قمت بقمع التنفس المرتبط بالجذور بحوالي ~1.1 مغ C هكتار −1 سنة −1 (62٪ من قمع Rsoil)، بينما لم يكن للتأثير الحمضي بمفرده أي تأثير. تظهر نتائجنا أن توفر N في التربة، وليس pH التربة، هو السيطرة البيوجيوكيميائية الرئيسية على Rsoil في هذه الغابات المعتدلة، مع استجابات أكبر لتدفقات الكربون المدفوعة بالنباتات مقارنة بتدفقات الكربون المدفوعة بالميكروبات.