Zersetzung von Laub auf der Umweltmatrix von Mauna Loa, Hawai'i: Muster, Mechanismen und Modelle

Wir haben die Kontrollen der Laubzersetzung und der Nährstofffreisetzung für den weit verbreiteten einheimischen Baum Metrosideros polymorpha an 11 Standorten untersucht, die entlang von Gradienten der Höhe, Niederschlagsmenge und Substralter auf hawaiianischen Lavastromflächen angeordnet sind. Die Auswirkungen der Standortmerkmale wurden anhand von drei häufigen Substraten (Metrosideros-Laubstreu von einem der Standorte, Holzstäbe und Filterpapier) untersucht, die an jedem der Standorte zersetzt wurden, und die inhärente Zersetzbarkeit des Gewebes (Substratqualität) wurde mithilfe von Metrosideros-Laubstreu aus jedem der Standorte, die an einem gemeinsamen Standort zersetzt wurde, bewertet. Standortmerkmale waren für den größten Teil der Variation der Zersetzungsraten im Bereich der untersuchten Standorte und Substrate verantwortlich. Häufige Substrate zersetzen sich an warmen, niedrig gelegenen Standorten viel schneller; die apparente Q10-Werte, die auf der Grundlage der Variation der durchschnittlichen Jahrestemperatur mit der Höhe auf einzelnen Lavastromflächen berechnet wurden, lagen zwischen 4 und 11. Laub zersetzte sich in trockenen Standorten langsam, aber das in trockenen Standorten erzeugte Laub zersetzte sich mehr als doppelt so schnell wie das Laub von feuchten Standorten, wenn beide an demselben Standort gemessen wurden. Die höhere Substratqualität des Laubs von trockenen Standorten könnte auf Trade-offs zwischen Nähstoffnutzungseffizienz, Wasser­nutzungseffizienz und Kohlenstoffgewinnen durch wasserlimitierte Metrosideros zurückzuführen sein. Wir haben diese Ergebnisse verwendet, um eine Überarbeitung des CENTURY-Modells für organische Bodenstoffe zu testen, das entwickelt wurde, um die Zersetzung von Oberflächenaub zu simulieren. Simulationen stimmten genau mit dem Muster überein, unterschätzten jedoch das Ausmaß der Unterschiede zwischen den Standorten bei der Zersetzung häufiger Substrate in einer Vielzahl von Standorten. Analysen sowohl der Feld- als auch der Simulationsergebnisse deuteten darauf hin, dass die Zersetzung von Metrosideros-Laubstreu durch die Verfügbarkeit von Stickstoff begrenzt sein könnte.