Factors causing variation in fine r

Factors causing variation in fine root biomass
Fine roots form one of the most significant components contributing to carbon cycling in forest ecosystems. We study here the effect of variation in root diameter classes, sampling depth and the inclusion of understory vegetation root biomass in fine root biomass (FRB) estimates. The FRB estimates for different forest biomes are updated using a database of 512 forest stands compiled from the literature. We also investigate the relationships between environmental or forest stand variables and fine root biomass (≤2 mm in diameter) at the stand (g m−2 ) and tree level (g tree−1 ). The FRB estimates extrapolated for the whole rooting depth were 526±321gm−2,775±474gm−2 and776±518gm−2 for boreal, temperate and tropical forests, respectively, and were 26–67% higher than those based on the original sampling depths used. We found significant positive correlations between ≤1 and ≤2 mm diameter roots and between ≤2 and ≤5 mm roots. The FRB estimates, standardized to the ≤2 mm diameter class, were 34–60% higher and 25–29% smaller than those standardized to the ≤1 mm and ≤5 mm diameter classes, respectively. The FRB of the understory vegetation accounted for 31% of the total FRB in boreal forests and 20% in temperate forests. The results indicate that environmental factors (latitude, mean annual precipitation, elevation, temperature) or forest stand factors (life form, age, basal area, density) can not explain a significant amount of the variation in the total FRB and a maximum of 30% that in the FRB of trees at the stand level, whereas the mean basal area of the forest stand can explain 49% of the total FRB and 79% of the FRB of trees at the tree level.
Fine root biomass has been found to vary in relation to forest stand characteristics, i.e. tree species, stand age, density, basal area and soil properties, or envi- ronmental factors, chiefly air temperature, amount of precipitation, geographical location and elevation (Vogt et al., 1986, 1996; Cairns et al., 1997; Jackson et al., 1996, 1997; Leuschner and Hertel, 2003; Chen et al., 2004; Finér et al., 2007). Fine roots are important for taking up water and nutrients from soil, and environmental variables such as air temperature and precipitation affect soil water and nutrient availability and the functioning of the roots. The average FRB has proved to be smaller under the cooler climatic conditions of boreal forests than under the warmer conditions of temperate and tropical forests (Vogt et al., 1986, 1996; Jackson et al., 1996, 1997) Most earlier works combining data from different FRB studies (e.g. Vogt et al., 1986, 1996; Jackson et al., 1996, 1997) have not analysed the effects of diameter class and sampling depth on FRB estimates. It is well known from stand-level studies that FRB esti- mates are highly dependent on the diameter selected (Finér and Laine, 1998). Given that the diameter classes for fine roots vary from ≤0.5 mm to ≤10 mm, (Vogt et al., 1986, 1996; Nadelhoffer and Raich, 1992), it is the ≤1 mm, ≤2 mm and ≤5 mm diameter classes that are most commonly used (Vogt et al., 1986, 1996; Cairns et al., 1997; Chen et al., 2004; Noguchi et al., 2007). Fine root biomass decreases exponentially from the soil surface to the deeper soil lay- ers in all forest biomes, but there is some variation in rooting depths between biomes (Jackson et al., 1996, 1997; Schenk and Jackson, 2002). Very few FRB studies cover the whole rooting depth (Jackson et al., 1996, 1997; Schenk and Jackson, 2002). Fine root sampling is a very laborious undertaking, and most scientists either limit their attentions to the layer which they consider contains the majority of the roots, so that only a few try to cover the whole rooting depth. Many, in fact, do not know the actual rooting depth at their sites (Schenk and Jackson, 2002, 2005). Since the FRB of a forest consists of the roots of both the trees and the understorey vegetation, it would also be important to study the impact of the understorey on forest ecosystem FRB estimates, since in ecosystems such as boreal forests the understorey can account for a significant proportion of total FRB (Laiho and Finér, 1996; Chen et al., 2004; Helmisaari et al., 2007). The proportion of total FRB in a forest that is attributable to tree roots increases exponentially, and in some cases tree roots completely exclude understorey vegeta- tion roots as the stand develops and increases its basal area (Chen et al., 2004). Studies of forest FRB may determine total FRB with- out distinguishing between understorey vegetation roots and tree roots (Vogt et al., 1986, 1996; Nadelhoffer and Raich, 1992; Jackson et al., 1996, 1997; Kurz et al., 1996; Leuschner and Hertel, 2003; Li et al., 2003; Noguchi et al., 2007), or they may present FRB of trees estimates only (Cairns et al., 1997; Finér et al., 2007). or else they may treat the tree and understorey FRB separately, or fail to indicate clearly which vegetation categories have been included. Thus we are lacking understorey FRB estimates for different for- est biomes. It would be important to determine the relationships between the various fine root categories, and to take account of the roots of both the trees and the understorey vegetation when estimating the pools and turnover rates of C in forest ecosystems.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปัจจัยที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในมวลชีวภาพของรากดีรากที่ดีแบบหนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญที่เอื้อต่อการขี่จักรยานในระบบนิเวศป่าคาร์บอน เราเรียนที่นี่ผลของการเปลี่ยนแปลงในชั้นรากเส้นผ่าศูนย์กลาง ความลึกของการสุ่มตัวอย่าง และประเมินรวมของชีวมวลรากพืชศึกษาในรากดีชีวมวล (FRB) ประเมิน FRB สำหรับ biomes ป่าแตกต่างกันมีการปรับปรุงโดยใช้ฐานข้อมูล 512 ป่ายืนคอมไพล์จากวรรณคดี เรายังตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งแวดล้อม หรือป่ายืนตัวแปรและรากดีชีวมวล (≤2 mm เส้นผ่านศูนย์กลาง) ที่ยืน (g m−2) และระดับต้น (g tree−1) ประเมิน FRB extrapolated สำหรับทั้ง rooting ลึกได้ 526±321gm−2, and776±518gm−2 775±474gm−2 สำหรับ boreal แจ่ม และเขตร้อนป่า ตามลำดับ และได้ 26 – 67% สูงกว่าผู้ตามใช้ความลึกสุ่มตัวอย่างเดิม เราพบความสัมพันธ์ในเชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญ ระหว่าง ≤1 และ ≤2 มม.เส้นผ่าศูนย์กลางราก และรากมม. ≤2 และ ≤5 ประเมิน FRB มาตรฐานการเรียนขนาด ≤2 มม. มีสูง 34-60% และ 25-29% มีขนาดเล็กกว่ามาตรฐาน ≤1 mm และ ≤5 mm เส้นผ่านศูนย์กลางชั้นเรียน ตามลำดับ FRB ของพืชศึกษาคิดเป็น 31% ของ FRB รวมในป่า boreal และ 20% ในป่าซึ่ง ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า ปัจจัยสิ่งแวดล้อม (ละติจูด ฝนเฉลี่ยรายปี ความสูง อุณหภูมิ) หรือปัจจัยยืนป่า (แบบฟอร์มชีวิต อายุ โรคที่ตั้ง ความหนาแน่น) ที่ไม่สามารถอธิบายจำนวนความผันแปรใน FRB รวมอย่างมีนัยสำคัญและสูงสุด 30% ที่ใน FRB ต้นไม้ที่ยืนระดับ ขณะยืนป่าโรคพื้นที่หมายถึงสามารถอธิบาย FRB รวม 49% และ 79% ของ FRB ต้นไม้ในระดับต้น Fine root biomass has been found to vary in relation to forest stand characteristics, i.e. tree species, stand age, density, basal area and soil properties, or envi- ronmental factors, chiefly air temperature, amount of precipitation, geographical location and elevation (Vogt et al., 1986, 1996; Cairns et al., 1997; Jackson et al., 1996, 1997; Leuschner and Hertel, 2003; Chen et al., 2004; Finér et al., 2007). Fine roots are important for taking up water and nutrients from soil, and environmental variables such as air temperature and precipitation affect soil water and nutrient availability and the functioning of the roots. The average FRB has proved to be smaller under the cooler climatic conditions of boreal forests than under the warmer conditions of temperate and tropical forests (Vogt et al., 1986, 1996; Jackson et al., 1996, 1997) Most earlier works combining data from different FRB studies (e.g. Vogt et al., 1986, 1996; Jackson et al., 1996, 1997) have not analysed the effects of diameter class and sampling depth on FRB estimates. It is well known from stand-level studies that FRB esti- mates are highly dependent on the diameter selected (Finér and Laine, 1998). Given that the diameter classes for fine roots vary from ≤0.5 mm to ≤10 mm, (Vogt et al., 1986, 1996; Nadelhoffer and Raich, 1992), it is the ≤1 mm, ≤2 mm and ≤5 mm diameter classes that are most commonly used (Vogt et al., 1986, 1996; Cairns et al., 1997; Chen et al., 2004; Noguchi et al., 2007). Fine root biomass decreases exponentially from the soil surface to the deeper soil lay- ers in all forest biomes, but there is some variation in rooting depths between biomes (Jackson et al., 1996, 1997; Schenk and Jackson, 2002). Very few FRB studies cover the whole rooting depth (Jackson et al., 1996, 1997; Schenk and Jackson, 2002). Fine root sampling is a very laborious undertaking, and most scientists either limit their attentions to the layer which they consider contains the majority of the roots, so that only a few try to cover the whole rooting depth. Many, in fact, do not know the actual rooting depth at their sites (Schenk and Jackson, 2002, 2005). Since the FRB of a forest consists of the roots of both the trees and the understorey vegetation, it would also be important to study the impact of the understorey on forest ecosystem FRB estimates, since in ecosystems such as boreal forests the understorey can account for a significant proportion of total FRB (Laiho and Finér, 1996; Chen et al., 2004; Helmisaari et al., 2007). The proportion of total FRB in a forest that is attributable to tree roots increases exponentially, and in some cases tree roots completely exclude understorey vegeta- tion roots as the stand develops and increases its basal area (Chen et al., 2004). Studies of forest FRB may determine total FRB with- out distinguishing between understorey vegetation roots and tree roots (Vogt et al., 1986, 1996; Nadelhoffer and Raich, 1992; Jackson et al., 1996, 1997; Kurz et al., 1996; Leuschner and Hertel, 2003; Li et al., 2003; Noguchi et al., 2007), or they may present FRB of trees estimates only (Cairns et al., 1997; Finér et al., 2007). or else they may treat the tree and understorey FRB separately, or fail to indicate clearly which vegetation categories have been included. Thus we are lacking understorey FRB estimates for different for- est biomes. It would be important to determine the relationships between the various fine root categories, and to take account of the roots of both the trees and the understorey vegetation when estimating the pools and turnover rates of C in forest ecosystems.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปัจจัยที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในชีวมวลรากดีรากปรับรูปแบบหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่เอื้อต่อการขี่จักรยานคาร์บอนในระบบนิเวศป่าไม้ เราเรียนที่นี่ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงในชั้นเรียนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางรากลึกการสุ่มตัวอย่างและการรวมของชีวมวลรากพืช understory ชีวมวลในรากดี (FRB) ประมาณการ ประมาณการ FRB สำหรับ biomes ป่าที่แตกต่างกันมีการปรับปรุงโดยใช้ฐานข้อมูลของ 512 ยืนป่ารวบรวมจากวรรณกรรม นอกจากนี้เรายังศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสิ่งแวดล้อมหรือยืนป่าไม้และชีวมวลรากดี (≤2มม) ที่ยืน (GM-2) และระดับต้น (ชต้นไม้ 1) ประมาณการ FRB ประเมินความลึกรากทั้งเป็น 526 ± 321gm-2775 ± 474gm-2 and776 ± 518gm-2 เหนือป่าเขตร้อนและหนาวตามลำดับและเป็น 26-67% สูงกว่าผู้ที่อยู่บนพื้นฐานของความลึกสุ่มตัวอย่างเดิมที่ใช้ . เราพบความสัมพันธ์ทางบวกอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง≤1และ≤2รากมิลลิเมตรและระหว่าง≤2และ≤5มมราก ประมาณการ FRB, มาตรฐานกับ≤2ระดับมิลลิเมตรเส้นผ่าศูนย์กลางเป็น 34-60% สูง 25-29% และขนาดเล็กกว่ามาตรฐานไป≤1มมมม≤5เรียนเส้นผ่าศูนย์กลางตามลำดับ FRB ของพืช understory คิดเป็น 31% ของจำนวน FRB ในป่าเหนือและ 20% ในป่าพอสมควร ผลการวิจัยพบว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (ละติจูดเฉลี่ยประจำปีการเร่งรัดยกระดับอุณหภูมิ) หรือปัจจัยยืนป่า (รูปแบบชีวิตอายุพื้นที่ฐานความหนาแน่น) ไม่สามารถอธิบายจำนวนเงินที่สำคัญของการเปลี่ยนแปลงใน FRB รวมและสูงสุดของ 30 % ว่าใน FRB ของต้นไม้ในระดับที่ยืนในขณะที่ค่าเฉลี่ยของพื้นที่ฐานของขาป่าสามารถอธิบายได้ว่า 49% ของ FRB รวมและ 79% ของ FRB ของต้นไม้ในระดับต้นไม้.
ชีวมวลรากวิจิตรได้รับพบว่าแตกต่างกันไป ในความสัมพันธ์กับป่ายืนลักษณะเช่นต้นไม้ชนิดยืนอายุความหนาแน่นของพื้นที่ฐานและคุณสมบัติของดินหรือปัจจัยแวดล้อมอุณหภูมิของอากาศส่วนใหญ่ปริมาณของฝนที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และความสูง (โฟกท์ et al, 1986, 1996. แครนส์, et al, 1997;. แจ็คสัน, et al, 1996, 1997;. Leuschner และ Hertel, 2003; Chen et al, 2004;.. ปลีกย่อย et al, 2007) รากที่ดีมีความสำคัญสำหรับการขึ้นน้ำและสารอาหารจากดินและตัวแปรสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิของอากาศและฝนส่งผลกระทบต่อน้ำดินและสารอาหารที่พร้อมใช้งานและการทำงานของราก เฉลี่ย FRB ได้พิสูจน์แล้วว่ามีขนาดเล็กภายใต้เย็นสภาพภูมิอากาศของป่าเหนือกว่าภายใต้เงื่อนไขที่อบอุ่นของป่าไม้เมืองหนาวและเขตร้อน (โฟกท์ et al, 1986, 1996;.. แจ็คสัน, et al, 1996, 1997) ผลงานก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ข้อมูลรวม (. เช่นโฟกท์ et al, 1986, 1996. แจ็คสัน, et al, 1996, 1997) จากการศึกษาที่แตกต่างกัน FRB ยังไม่ได้วิเคราะห์ผลกระทบของระดับเส้นผ่าศูนย์กลางและความลึกของการสุ่มตัวอย่างประมาณการ FRB มันเป็นที่รู้จักกันดีจากการศึกษายืนในระดับที่เพื่อนร่วม esti- FRB สูงขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่เลือก (ปลีกย่อยและไลน์, 1998) ระบุว่าการเรียนเส้นผ่าศูนย์กลางสำหรับรากแตกต่างจาก≤0.5มมมม≤10 (โฟกท์ et al, 1986, 1996. Nadelhoffer และ Raich, 1992) มันเป็น≤1มมมม≤2และ≤5มิลลิเมตร ชั้นเรียนที่มีการใช้กันมากที่สุด (โฟกท์ et al, 1986, 1996. แครนส์, et al, 1997;. เฉิน et al, 2004;.. โนกูชิ et al, 2007) ชีวมวลรากปรับลดลงชี้แจงจากพื้นผิวดินไป ERS ดินลึก lay- biomes ในป่าทั้งหมด แต่มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในระดับความลึกรากระหว่าง biomes (แจ็คสัน, et al, 1996, 1997;. Schenk และแจ็คสัน, 2002) การศึกษา FRB น้อยมากครอบคลุมทั้งรากลึก (แจ็คสัน, et al, 1996, 1997;. Schenk และแจ็คสัน, 2002) การสุ่มตัวอย่างรากวิจิตรเป็นกิจการที่ลำบากมากและนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่อาจ จำกัด สนใจของพวกเขาไปยังชั้นที่พวกเขาคิดว่ามีส่วนใหญ่ของรากเพื่อให้เพียงไม่กี่พยายามที่จะครอบคลุมความลึกรากทั้ง หลายคนในความเป็นจริงไม่ทราบความลึกรากที่เกิดขึ้นจริงในเว็บไซต์ของตน (Schenk และแจ็คสัน, 2002, 2005) ตั้งแต่ FRB ป่าประกอบด้วยรากของทั้งต้นไม้และพืชผัก understorey มันก็จะเป็นสิ่งสำคัญในการศึกษาผลกระทบของ understorey ต่อระบบนิเวศป่าประมาณการ FRB ตั้งแต่ในระบบนิเวศเช่นป่าไม้เหนือ understorey สามารถบัญชีสำหรับ สัดส่วนที่สำคัญจากทั้งหมด FRB (Laiho และปลีกย่อย 1996; Chen et al, 2004;.. Helmisaari et al, 2007) สัดส่วนของการรวม FRB ในป่าที่เป็นผลพวงของการเพิ่มขึ้นของรากไม้ชี้แจงการให้และในบางกรณีที่รากของต้นไม้สมบูรณ์ไม่รวม understorey ผักรากการเป็นขาตั้งได้พัฒนาและเพิ่มพื้นที่ฐานของ (Chen et al., 2004) การศึกษา FRB ป่าอาจกำหนดโดยไม่มีรวม FRB ออกมาแตกต่างระหว่างรากพืช understorey และรากต้นไม้ (โฟกท์ et al, 1986, 1996. Nadelhoffer และ Raich 1992; แจ็คสัน, et al, 1996, 1997;. Kurz et al, 1996. ; Leuschner และ Hertel, 2003; Li et al, 2003;.. โนกูชิ et al, 2007) หรือพวกเขาอาจนำเสนอ FRB ประมาณการต้นไม้เท่านั้น (Cairns, et al, 1997;.. ปลีกย่อย et al, 2007) หรืออื่น ๆ ที่พวกเขาอาจจะรักษาต้นไม้และ understorey แยก FRB หรือล้มเหลวที่จะแสดงให้เห็นได้อย่างชัดเจนซึ่งประเภทพืชผักที่ได้รับการรวม ดังนั้นเราจะขาดประมาณการ FRB understorey สำหรับระบบหุ่นยนต์ที่แตกต่างกัน est biomes มันจะเป็นสิ่งสำคัญที่จะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างประเภทรากดีต่างๆและจะใช้บัญชีของรากของทั้งต้นไม้และพืชผัก understorey เมื่อประมาณสระว่ายน้ำและอัตราการหมุนเวียนของซีในระบบนิเวศป่าไม้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบรากดี ราก
ปรับรูปแบบหนึ่งขององค์ประกอบสำคัญที่เอื้อต่อคาร์บอนจักรยานในระบบนิเวศป่าไม้ เราเรียนที่นี่ผลของการเปลี่ยนแปลงในชั้นเรียนรากลึกขนาดตัวอย่างและรวมของรากพืช ราก understory ชีวมวลชีวมวล ( frb ) ปรับประมาณการการ frb ประมาณบิมสเทคป่าต่างได้รับการปรับปรุงโดยใช้ฐานข้อมูลของ 512 ป่าไม้ที่รวบรวมจากวรรณคดี นอกจากนี้เรายังศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรด้านสิ่งแวดล้อม หรือป่าไม้ ยืนดี ชีวมวล ราก ( ≤ 2 มม. ) ที่ยืน ( g m − 2 ) และระดับต้น ( ต้นไม้ G − 1 ) การ frb ประมาณการคาดการณ์ไว้สำหรับทั้งรากลึกอยู่ก็± 321gm − 2775 ± 474gm − 2 and776 ± 518gm − 2 สำหรับ Boreal , หนาว ป่าเขตร้อนและ 26 ตามลำดับ โดย 67% สูงกว่าตามต้นฉบับและความลึกที่ใช้ เราพบความสัมพันธ์ทางบวกระหว่าง≤ 1 และ≤ 2 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางรากและระหว่าง≤ 2 และ≤ 5 รากมิลลิเมตร การ frb ประเมิน มาตรฐานการ≤ 2 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางคลาส34 – 60 % สูงกว่า 25 – 29 เปอร์เซ็นต์ขนาดเล็กกว่ามาตรฐานเพื่อ≤ 1 มม. และ≤ 5 ชั้นขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมิลลิเมตร ตามลำดับ การ frb ของพืช understory คิดเป็น 31 % ของทั้งหมด frb ในป่าทางเหนือและ 20% ในป่าหนาว . ผลการศึกษาพบว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ( ละติจูด หมายถึงปีฝน , ความสูง , อุณหภูมิ ) หรือปัจจัยที่อยู่ป่า ( แบบฟอร์ม อายุชีวิตพื้นที่หน้าตัดความหนาแน่น ) ไม่สามารถอธิบายถึงจำนวนเงินที่สำคัญของการเปลี่ยนแปลงใน frb ทั้งหมดและสูงสุด 30% ใน frb ของต้นไม้ในระดับยืน ส่วนหมายความว่าแรกเริ่มพื้นที่ป่ายืนอธิบายได้ 49% ของ frb ทั้งหมด และร้อยละ 79 ของ frb ของต้นไม้ในระดับต้น .
ชีวมวลรากดีมีพบแตกต่างกันในความสัมพันธ์กับป่าลักษณะยืน คือต้นไม้ชนิดยืนอายุ ความหนาแน่น พื้นที่หน้าตัดและสมบัติของดิน หรือ Envi - ปัจจัย ronmental ส่วนใหญ่อากาศ อุณหภูมิ ปริมาณฝน ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และระดับความสูง ( โฟกท์ et al . , 1986 , 1996 ; Cairns et al . , 1997 ; Jackson et al . , 1996 , 1997 ; leuschner และเฮอร์เทิล , 2003 ; Chen et al , . , 2004 ; ครีบé r et al . , 2007 ) รากดีเป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้สารอาหารและน้ำจากดิน