マイクロバイオカルボンと窒素の使用効率の温度感受性が,大陸規模の森林土壌における温度感受性に結びついている

科学分野:

• 土壌の微生物生態学
• バイオジオケミストリー バイオジオケミストリー
• 気候変動科学 気候変動科学

背景:

• 微生物による炭素と窒素の利用効率 (CUEとNUE) は,土壌の炭素と窒素の循環の重要な調節因子である.
• CUEとNUEの温度感度 (Q10) は,地球温暖化下で生地化学的フィードバックを予測するために重要である.
• Q10が温度範囲にわたってどのように変化するか,またCUEとNUEの熱反応が調整されているかどうかについては,理解は限られている.

研究 の 目的:

• 微生物のCUEとNUEの温度感度 (Q10) を,異なる温度範囲で定量化するために.
• CUEとNUEの間の熱反応の調整を調査する.
• Q10の変動性の気候的,エダフィック的,微生物的要因を特定する.

主な方法:

• 中国東部で約4000kmの緯度森林横断線に沿って55個の土壌サンプルを採取した.
• 異なる温度間隔 (12°C~20°C,20°C~28°C) でCUEとNUEの定量化Q10.
• Q10値と環境/微生物要因との相関を分析した.

主要な成果:

• 平均Q10はCUEでは1.22で,NUEでは1.46でした.
• CUEとNUE Q10の両方,温度間隔依存性を示し,より高い温度で減少しました.
• CUEとNUEのQ10は強く相関し,微生物の成長Q10と関連しており,協調反応を示しています.
• Q10の原動力は温度によって変化した:土壌ステキオメトリーと微生物の属性は低温で,降水/N:P比は高温で変化した.

結論:

• 微生物のCUEとNUEの温度感度は密接に結びつき,主に成長媒介的である.
• Q10を制御する要因は,温度が上昇すると,生物的要因から非生物的要因に変化します.
• 発見は,気候温暖化の下で土壌の炭素-窒素のターンオーバー予測を改善するための重要な洞察を提供します.