북극 알래스카 토양에서 영하 온도에서의 토양 유기 탄소 및 CO2 호흡

이산화탄소 호흡률은 실험실에서 -2°C에서 88개의 북극 알래스카 토양 수평 샘플에 대해 측정되었습니다. 토양 수평 샘플은 대체로 1m 깊이까지 ATLAS C-플럭스 연구 사이트의 대부분을 대표했습니다. 대표되는 사이트는 북동쪽의 프루드호 베이(70°N, 149°W)의 툰드라에서 남서쪽의 슈워드 반도의 툰드라-숲 전이 지대(64°N, 163°W)까지, 거의 1000km에 걸쳐 있습니다. 초기 온도 민감도 연구의 결과, 4°C에서 유기 수평(>20% 유기 탄소 OC)은 광물 수평에 비해 평균 호흡률이 두 배 높았습니다. 그러나 온도가 -2°C로 떨어지면 유기 수평의 호흡은 OC가 <5%인 저 OC 광물 수평과 비슷했습니다. 그러나 OC 5-20%로 풍부한 유기 광물 수평은 영하 온도에서 더 높은 호흡률을 유지하였고, 이 비율은 -2°C에서 유기물의 1.7배로 평균되었습니다. 연구 샘플에 대한 -2°C 인큐베이션 결과는 실제로 토양 수용성 OC(wsOC) 재고와 유기 표면 수평 및 고 호흡 유기 농축 광물 수평 모두에서 CO2 호흡률 사이에 좋은 상관관계가 있음을 나타냈습니다, R² = 0.70 (p < 0.01) 및 R² = 0.62 (p < 0.01)입니다. 퍼마프러스트의 존재는 wsOC 기질 수준의 증가와 관련이 있었으며, 모든 샘플 중에서 가장 높은 호흡률은 퍼마프러스트 층의 유기 농축(17.8% OC) 광물 수평에서 발견되었습니다. 높은 기질 수준과 높은 호흡률은 숲-툰드라 전이 지대(카운슬)에서 관목 식생이 있는 모든 사이트와 툴리크 호수의 Eriophorum 더듬상에서 유래한 표면 유기 수평과 관련이 있었습니다. wsOC 재고는 토양 총 OC 수준과 상관관계가 없었습니다. 이러한 결과는 영하 온도에서 토양 탄소–기질 변화의 중요성과 그것이 토양 활성층 전반의 냉각 계절 과정에 미치는 영향을 시사합니다.