Rilevazione delle differenze nella sensibilità alla temperatura della decomposizione della materia organica del suolo in diverse condizioni anossiche

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(a) Accumulo di C-CO nel suolo2 Emissioni e (b) S10 Nell'esperimento 1. Le lettere maiuscole e minuscole indicano livelli diversi tra tre cicli di temperatura e tre cicli O2 livelli rispettivamente. credito: Tesi di ecologia del suolo (2024). doi: 10.1007/s42832-023-0189-z

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(a) Accumulo di C-CO nel suolo2 Emissioni e (b) S10 Nell'esperimento 1. Le lettere maiuscole e minuscole indicano livelli diversi tra tre cicli di temperatura e tre cicli O2 livelli rispettivamente. credito: Tesi di ecologia del suolo (2024). doi: 10.1007/s42832-023-0189-z

La decomposizione della materia organica del suolo (SOM) è un processo chiave che influisce sullo stoccaggio del carbonio nel suolo e sulle emissioni di gas serra. Indagine sulla sensibilità alla temperatura (S10) La decomposizione della SOM e i suoi meccanismi di regolazione sono importanti per migliorare le previsioni sulla stabilità della SOM e sui flussi di carbonio in caso di riscaldamento futuro.

La maggior parte degli studi su Q10Dipende dalle condizioni aerobiche, ma si sa poco su come Q10 Varia nel terreno con limitazione di ossigeno. Un nuovo studio mette a confronto Q10 in condizioni anossiche, anossiche e anossiche in tre tipi di suoli erbosi e rivelano i diversi ruoli della qualità del carbonio del substrato e della limitazione dell'azoto nella regolazione del Q.10. E i risultati furono pubblicato In Tesi di ecologia del suolo.

Il team di Xiaoguan Feng presso l'Istituto di Botanica, Accademia Cinese delle Scienze, ha condotto esperimenti di incubazione del microcosmo del suolo per testare come Q10 Varia in tre tipi di terreno erboso con diversi livelli di ossigeno. Hanno utilizzato tre concentrazioni di ossigeno: 21%, 1% e 0% per simulare rispettivamente condizioni anossiche, anossiche e anossiche.

Hanno scoperto che S10 Non hanno mostrato modelli coerenti in diverse condizioni di ossigeno, suggerendo che altri fattori potrebbero prevalere sull’effetto dell’ossigeno su Q10. Per approfondire questi risultati, hanno analizzato le proprietà del suolo conducendo un esperimento complementare e hanno scoperto che la qualità del carbonio nel substrato era un forte predittore di Q.10 nei terreni anossici, mentre la limitazione dell’azoto era più importante nei terreni ipossici e anossici.

Il rapporto tra (a) S10 e assorbanza UV specifica a 254 nm (SUVA254), (B) Q10 E l'attività della L-leucina aminopeptidasi (LAP) è inferiore a tre O2 Livelli. SUVA254 è stato associato positivamente a Q10 Nel terreno ossigenato. L'attività di LAP, un importante enzima N-targeting coinvolto nel rilascio di N da SOM, ha mostrato un'associazione più forte con Q10 Nei terreni ipossici e anossici rispetto ai terreni anossici sulla base di un'analisi parziale. Questi risultati indicano che la qualità del substrato ha avuto una forte influenza su Q10 Nei suoli anossici, la limitazione di N probabilmente ha influenzato Q10 Differenze tra terreni ipossici e ipossici. credito: Tesi di ecologia del suolo (2024). doi: 10.1007/s42832-023-0189-z

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Il rapporto tra (a) S10 e assorbanza UV specifica a 254 nm (SUVA254), (B) Q10 E l'attività della L-leucina aminopeptidasi (LAP) è inferiore a tre O2 Livelli. SUVA254 è stato associato positivamente a Q10 Nel terreno ossigenato. L'attività di LAP, un importante enzima N-targeting coinvolto nel rilascio di N da SOM, ha mostrato un'associazione più forte con Q10 Nei terreni ipossici e anossici rispetto ai terreni anossici sulla base di un'analisi parziale. Questi risultati indicano che la qualità del substrato ha avuto una forte influenza su Q10 Nei suoli anossici, la limitazione di N probabilmente ha influenzato Q10 Differenze tra terreni ipossici e ipossici. credito: Tesi di ecologia del suolo (2024). doi: 10.1007/s42832-023-0189-z

Il professor Xiaoguan Feng, autore corrispondente dello studio, ha dichiarato: “Abbiamo utilizzato il terreno incubato a temperature variabili per calcolare Q10. Questo metodo è sempre più diffuso nella stima di Q10perché elimina le potenziali complicazioni causate dalla variazione dei tassi di esaurimento dei substrati a temperature diverse e costanti, che possono influenzare le concentrazioni di C nel suolo e la biomassa microbica in incubazioni “a tempo uguale”.

“Il nostro studio mostra che la qualità del carbonio del substrato e la limitazione dell’azoto possono svolgere ruoli di varia importanza nel determinare Q10 In diverse condizioni di ossigeno. “Ciò significa che la risposta della decomposizione della SOM al riscaldamento può differire tra i tipi di terreno e i regimi di umidità a causa delle differenze nella disponibilità e qualità del substrato, nonché nello stato dell’azoto”.

Lo studio evidenzia anche l’importanza di considerare la disponibilità di ossigeno e le sue interazioni con altri fattori quando si prevede la dinamica del carbonio nel suolo in condizioni di cambiamento climatico. I suoli privati ​​di ossigeno sono diffusi nelle zone umide e nei piccoli siti montuosi, che contengono gran parte dello stock globale di carbonio nel suolo.

Comprendi come s10 La variazione in diverse condizioni di ossigeno aiuterà a migliorare l’accuratezza e l’affidabilità dei modelli di carbonio nel suolo e a informare meglio le pratiche di gestione per il sequestro del carbonio nel suolo.

maggiori informazioni:
Zhenhui Jiang et al., Confronto tra la sensibilità alla temperatura della decomposizione della materia organica in terreni anossici e anossici, Tesi di ecologia del suolo (2024). doi: 10.1007/s42832-023-0189-z

Fornito dalle riviste Frontiers

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Giustina Rizzo

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