CO2が増加したスイートガム林における窒素の取り込み、分布、回転、利用効率

進行性窒素制限（PNL）仮説は、CO2が増加した大気中の生態系が長寿命のバイオマスや土壌有機プールにCとNを隔離し、利用可能なNを制限し、正味一次生産性が高いCO2に対する持続的な反応を制約することを示唆しています。ここでは、アメリカ合衆国テネシー州オークリッジでの自由空気CO2濃縮（FACE）実験において、CO2が増加した環境にさらされたスイートガム（Liquidambar styraciflua）のスタンドのN動態の6年間の記録を示します。この生態系に対するPNLの概念を、Nの取り込み、含有量、分布、回転、およびNの利用効率の観点から評価します。葉のN含量は、CO2が増加した樹木において葉質量基準（NM）で11％、葉面積基準（NA）で7％低下しました。しかし、CO2は総樹冠N含量には影響を及ぼしませんでした。老化中のNの再吸収はCO2によって変化せず、落葉のNMは減少しましたが、総N含量は変わりませんでした。微細根のNMは影響を受けませんでしたが、微細根の生産に必要なNの総量は significanly (有意に) 増加し、このスタンドでの微細根生産の大きな刺激を反映していました。したがって、樹木の総N要求量はCO2が増加した環境で高くなり、その増加した要求は蓄積された貯蔵物の再位置移動の増加ではなく、Nの取り込みの増加によって満たされました。Nの取り込みの増加は、正味一次生産性（NPP）の増加と相関しました。しかし、Nの利用効率はCO2の濃縮によって変化せず、Nの生産性の増加は樹木内のNの平均滞留時間の低下によって相殺されました。この生態系における植物のN動態の測定された反応のいずれもPNLの発生を示しておらず、CO2の増加によるNPPの刺激は実験の最初の6年間持続しました。N経済の変化の発展の兆候はあるものの、この地点の土壌中のN供給は、特にCO2が増加した樹木の根が土壌プロファイル内でより深い場所を探るにつれて、増加する利用可能なNの需要に応じるのに十分かもしれません。