산성화와 관계없이 혼합 온대 숲에서 증가된 토양 질소 가용성이 연간 토양 호흡을 억제합니다.

초록: 토양 호흡(Rsoil)은 두 번째로 큰 육상 탄소(C) 플럭스이므로, 글로벌 환경 변화에 대한 반응을 이해하고 정량화하는 것이 필수적입니다. Rsoil은 뿌리의 대사 활동에서 나오는 자가 호흡(Ra ‐root)과 mycorrhizal 곰팡이 및 부식물, 토양 유기물, 뿌리 분해물의 미생물 분해에서 유래한 이종 호흡(Rh)이라는 두 가지 구성 CO2 플럭스로 이루어져 있습니다. 증가된 질소(N) 가용성은 종종 산림 생태계에서 Rsoil을 감소시키지만, 어떤 기여하는 플럭스가 Rsoil의 반응을 지배하는지, 또는 Rsoil의 억제 결과가 증가된 N 가용성 때문인지, 아니면 추가된 N이 토양을 산성화하는 경향에서 오는 것인지 아직 불확실합니다. 본 연구에서는 미국 뉴욕 중앙의 여섯 개 온대 숲에서의 장기 대규모 요인 N × pH 실험을 통해 이러한 불확실성을 다룹니다. 우리는 토양 N 가용성이 증가하면 식물의 지하 탄소 할당 및 관련된 뿌리 연관 호흡이 감소하고 토양 산성화가 미생물 분해를 억제하여 Rh가 감소할 것이라고 예상했습니다. 우리는 산성화 및 탈산성화 N 추가 모두 연간 Rsoil을 각각 19% 및 13% 억제하는 것을 발견했습니다(전체적으로 −1.8 Mg C ha −1 year −1), 그러나 산성화만(pH 4.67에서 4.22로)은 이 플럭스에 감지 가능한 영향을 미치지 않았습니다. 연간 Rsoil은 토양 N 가용성이 증가함에 따라 급격히 감소했습니다(R 2 = 0.66, p < 0.001). 질소 추가는 일반적으로 Rh를 억제했으며, 특히 숲 바닥에서는 −34% 감소했습니다. 산성화만의 효과는 토양 깊이에 따라 달라졌으며, 숲 바닥에서는 상당한 억제가 있었고(−33%) 깊이에서 자극으로 부분적으로 상쇄되었습니다. Rsoil 구성 요소 반응의 새로운 분할은 N 추가가 약 1.1 Mg C ha −1 year −1 (Rsoil 억제의 62%)로 뿌리 연관 호흡을 억제한 반면, 산성화만은 영향을 미치지 않았음을 시사합니다. 우리의 연구 결과는 토양 N 가용성이 이들 온대 숲에서 Rsoil에 대한 주된 생지화학적 통제이며, 미생물 기반 C 플럭스보다 식물 주도의 C 플럭스의 반응이 더 크다는 것을 보여줍니다.