Einfluss der Klimavariabilität auf die Pflanzenproduktion und N-Mineralisierung in den Grasländern der zentralen USA

Zusammenfassung. Wir haben den Einfluss der jährlichen und saisonalen Klimavariabilität auf den Gehalt an organischer Substanz im Boden (SOM), die oberirdische Nettoprimärproduktion (ANPP) und die in situ Nettotnitratmineralisierung in einer regionalen Feldstudie entlang des nordamerikanischen Mittelbreiten-Transsekts des International Geosphere Biosphere Programme (IGBP) untersucht (Koch et al. 1995). Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass obwohl Trends in SOM stark mit den mittleren klimatischen Parametern korreliert sind, ANPP und Nettot N-Mineralisierung stärker von jahreszeitlicher und saisonaler Klimavariabilität beeinflusst werden, da es sich um dynamische Prozesse handelt, die empfindlich auf kurzfristige Schwankungen der Temperatur und der Wasserverfügbarkeit reagieren. Saisonale und monatliche Abweichungen von den langfristigen klimatischen Mitteln, insbesondere dem Niederschlag, waren am semi-ariden Ende des Transsekts am größten. ANPP ist empfindlich gegenüber dieser klimatischen Variabilität, korreliert jedoch auch stark mit den durchschnittlichen jahreszeitlichen Klimaparametern. Die in situ Nettot N-Mineralisierung und Nitrifikation wurden während der Inkubation schwach vom Bodenwassergehalt und der Temperatur beeinflusst und waren weniger sensibel gegenüber saisonalen klimatischen Variablen als ANPP, wahrscheinlich weil die mikrobielle Umwandlung von N im Boden über noch feinere zeitliche Skalen vermittelt wird. Wir fanden keine Beziehung zwischen ANPP und der in situ Nettot N-Mineralisierung. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Methoden, die zur Schätzung der in situ Nettot N-Mineralisierung verwendet werden, unzureichend sind, um die N-Verfügbarkeit über Gradienten darzustellen, in denen mikrobielle Biomasse, N-Immobilisierung oder der Wettbewerb zwischen Pflanzen und Mikroben variieren.