Climate models predict warmer winte

Climate models predict warmer winter in temperate regions, but little is known about the temperature sensitivity of soil carbon (C) and nitrogen (N) mineralization at low temperatures. Here, we assess the temperature sensitivities of gross ammonification, gross nitrification, C and net N mineralization of top soil horizons, under a European beech and a Norway spruce temperate forest. We tested the hypotheses that (1) substrate quality affects the temperature sensitivity of C and N mineralization and (2) that temperature sensitivity of C mineralization is higher than of gross ammonification. Soil incubations were conducted at constant temperatures of −4, −1, +2, +5 and +8 °C. Gross ammonification and nitrification were measured by the 15N pool dilution technique. Temperature sensitivities of C, gross and net N mineralization were calculated using the Arrhenius equation and C mineralization was taken as proxy for substrate quality.

Gross ammonification and C mineralization was much larger in the beech than in the spruce soil, while gross nitrification was in the same order of magnitude. Gross ammonification, nitrification and C mineralization almost ceased at −4 °C, but already increased at −1 °C. Net ammonification in Oi/Oe horizons was low at −4 and −1 °C and increased strongly between +2 and +8 °C. Net nitrification was low in both soils, but increased in the spruce soil at temperatures >2 °C whereas no temperature response occurred in the beech soil.

Apparent Q10 values of gross ammonification and C mineralization in the temperature range of −4 to +8 °C were in the range of 3–18. Q10 were lowest in soil horizons of low substrate quality. The ratio of C mineralization to gross ammonification varied between 0.5 and 2.9, suggesting preferential mineralization of N rich organic substrates or rapid turnover of the N pool in microbial biomass. Rising winter temperatures might have substantial effects on net N mineralization, but effects decrease with soil depth, likely due to decreasing substrate quality of soil organic matter.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศทำนายว่า หนาวอุ่นในภูมิภาคแจ่ม แต่น้อยเป็นที่รู้จักเกี่ยวกับความไวต่ออุณหภูมิของดินคาร์บอน (C) และไนโตรเจน (N) mineralization ที่อุณหภูมิต่ำ ที่นี่ เราประเมินรัฐอุณหภูมิ ammonification รวม รวมการอนาม็อกซ์ C และสุทธิ N mineralization ของฮอลิซันส์บนดิน ใต้ยุโรปบีและป่าแจ่ม spruce นอร์เวย์ เราทดสอบสมมุติฐานว่า ความไวต่ออุณหภูมิของ mineralization C และ N มีผลต่อคุณภาพ (1) พื้นผิว และความไวของ C mineralization อุณหภูมิ (2) ที่สูงกว่าของ ammonification รวม Incubations ดินได้ดำเนินการที่อุณหภูมิคงที่ของ −4, −1, 2, 5 และ 8 องศาเซลเซียส Ammonification รวมและการอนาม็อกซ์ถูกวัด โดยเทคนิคการเจือจางสระ 15N รัฐอุณหภูมิของ C, mineralization N รวม และสุทธิถูกคำนวณโดยใช้สมการของอาร์เรเนียส และ C mineralization ถูกนำเป็นพร็อกซีสำหรับคุณภาพพื้นผิว

รวม ammonification และ C mineralization เป็นจำนวนมากในบีชกว่าในดินแค่ ขณะที่การอนาม็อกซ์รวมอยู่ในขนาดเดียวกันสั่งของ Ammonification รวม การอนาม็อกซ์และ C mineralization เกือบจะหยุดลงที่ −4 ° C แต่ขึ้นอยู่ที่ −1 องศาเซลเซียส Ammonification สุทธิในฮอลิซันส์ อ้อย/Oe ได้ต่ำสุดที่ −4 และ −1 ° C และขอเพิ่มระหว่าง 2 และ 8 องศาเซลเซียส การอนาม็อกซ์สุทธิอยู่ในระดับต่ำในดินเนื้อปูนทั้ง แต่เพิ่มขึ้นในดินที่อุณหภูมิแค่ > 2 ° C ในขณะที่การตอบสนองอุณหภูมิที่เกิดขึ้นในดินบีช

ปรากฏค่า Q10 ammonification รวมและ mineralization C ใน −4 ถึง 8 ° C ช่วงอุณหภูมิอยู่ในช่วง 3–18 Q10 ต่ำสุดในฮอลิซันส์ดินคุณภาพขั้นต่ำได้ อัตราส่วนของ C mineralization เพื่อ ammonification รวมแตกต่างกันระหว่าง 0.5 และ 2.9 แนะนำต้อง mineralization ของวัสดุอินทรีย์รวย N หรือการหมุนเวียนของสระ N ในชีวมวลจุลินทรีย์อย่างรวดเร็ว อุณหภูมิหนาวเพิ่มขึ้นอาจพบผลสุทธิ N mineralization ได้ผลลดความลึกดิน อาจเนื่องจากการลดคุณภาพพื้นผิวดินอินทรีย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รุ่น สภาพ อากาศทำนายว่าฤดูหนาว อุณหภูมิ ในเขตพื้นที่ สภาพ อากาศแต่มีอยู่น้อยในเรื่องความไวแสง อุณหภูมิ ของ mineralization ผงถ่านกัมมันต์( C )และไนโตรเจน( N )ดินที่มี อุณหภูมิ ต่ำ ณที่นี่เราประเมินความไวของ อุณหภูมิ ของ mineralization C และสุทธิ n nitrification รวม ammonification รวมมอบหมายดินด้านบนตามบีชในแบบยุโรปและนอร์เวย์ที่โก้ป่า สภาพ อากาศเราได้ทำการทดสอบสมมติฐานที่( 1 )มีผลต่อ คุณภาพ ยึดไดย์กับ อุณหภูมิ ที่ระดับความไวของเมอร์เซเดส - เบนซ์ C n mineralization และ( 2 )ความไวแสงที่ อุณหภูมิ ของ mineralization C สูงกว่าของ ammonification รวม incubations ดินได้ทำในที่ที่มี อุณหภูมิ สูงเกินคงที่ 4 - 12 - 5 และ 8 ° C nitrification และ ammonification รวมเป็นวัดโดยเทคนิค 15 n สระเจือจางได้อุณหภูมิ ความไวของ C ,รวมสุทธิ n mineralization คำนวณโดยใช้ arrhenius สมการและ C mineralization ได้ถูกนำมาเป็นผู้รับมอบอำนาจของผิวหน้ามี คุณภาพ .

รวม ammonification และ C mineralization เป็นอย่างมากมีขนาดใหญ่ในที่บีชกว่าในที่ดินสน,ในขณะที่รวม nitrification อยู่ในที่เดียวกันกับการสั่งซื้อของความสุกใส. ammonification รวมmineralization C และ nitrification เกือบจะเลิก C ที่ 4 ° C แต่แล้วเพิ่มขึ้น.ที่ 1 ° ammonification สุทธิใน horizons มโอ - OI /อยู่ในระดับต่ำที่ 4 และ 1 ° C และเพิ่มขึ้นอย่างมากระหว่าง 2 และ 8 ° C nitrification สุทธิต่ำในผืนดินทั้งสองอย่างแต่เพิ่มขึ้นในเฉี่ยวดินในที่ที่มี อุณหภูมิ สูงเกิน 2 ° C >ในขณะที่ไม่มีการตอบสนอง อุณหภูมิ เกิดขึ้นในผืนดินบีชที่.

Q 10 ค่าประจักษ์ของ mineralization C และ ammonification รวมในช่วง อุณหภูมิ ที่ C - 4 ถึง 8 °อยู่ในช่วงของ 3-18 3-18 3-18 Q : 10 ก็ต่ำสุดในขอบเขตที่ดินมี คุณภาพ ต่ำสาร อัตราส่วนของ mineralization C ถึง ammonification รวมที่หลากหลายระหว่าง 0.5 และ 2.9 แนะนำ mineralization พิเศษของ substrates อินทรีย์ที่ N หรือรายได้จากสระน้ำอย่างรวดเร็วของ N ในพลังงานชีวมวลจุลินทรีย์อุณหภูมิ ในช่วงฤดูหนาวมากขึ้นอาจจะมีผลต่อจำนวนมากบน mineralization n สุทธิลดลงแต่ผลมีความลึกดินมีแนวโน้มลดลงเนื่องจากมี คุณภาพ บนไดย์ของเรื่องดินเกษตรอินทรีย์