Extreme drought events have the pot

Extreme drought events have the potential to cause dramatic changes in ecosystem structure and function, but the controls upon ecosystem stability to drought remain poorly understood. Here we used model systems of two commonly occurring, temperate grassland communities to investigate the short-term interactive effects of a simulated 100-year summer drought event, soil nitrogen (N) availability and plant species diversity (low/high) on key ecosystem processes related to carbon (C) and N cycling. Whole ecosystem CO2 fluxes and leaching losses were recorded during drought and post-rewetting. Litter decomposition and C/N stocks in vegetation, soil and soil microbes were assessed 4 weeks after the end of drought. Experimental drought caused strong reductions in ecosystem respiration and net ecosystem CO2 exchange, but ecosystem fluxes recovered rapidly following rewetting irrespective of N and species diversity. As expected, root C stocks and litter decomposition were adversely affected by drought across all N and plant diversity treatments. In contrast, drought increased soil water retention, organic nutrient leaching losses and soil fertility. Drought responses of above-ground vegetation C stocks varied depending on plant diversity, with greater stability of above-ground vegetation C to drought in the high versus low diversity treatment. This positive effect of high plant diversity on above-ground vegetation C stability coincided with a decrease in the stability of microbial biomass C. Unlike species diversity, soil N availability had limited effects on the stability of ecosystem processes to extreme drought. Overall, our findings indicate that extreme drought events promote post-drought soil nutrient retention and soil fertility, with cascading effects on ecosystem C fixation rates. Data on above-ground ecosystem processes underline the importance of species diversity for grassland function in a changing environment. Furthermore, our results suggest that plant–soil interactions play a key role for the short-term stability of above-ground vegetation C storage to extreme drought events.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เหตุการณ์ภัยแล้งที่รุนแรงมีโอกาสที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในโครงสร้างของระบบนิเวศและการทำงาน แต่การควบคุมเมื่อมีความมั่นคงระบบนิเวศแห้งแล้งยังคงไม่เข้าใจ นี่เราใช้ระบบแบบสองมักเกิดขึ้น ชุมชนทุ่งหนาวเพื่อตรวจสอบผลแบบโต้ตอบระยะสั้นฤดูร้อน 100 ปีจำลองเหตุการณ์ภัยแล้ง ดินพร้อมไนโตรเจน (N) และความหลากหลายของชนิดพืช (สูงต่ำ) ในระบบนิเวศที่สำคัญกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับคาร์บอน (C) ด้วย N ระบบนิเวศทั้งหมดตัวช่วยหลอมใน CO2 และละลายความสูญเสียที่มีบันทึกในช่วงแล้งและ rewetting โพสต์ สลายตัวครอกและ C/N หุ้นในจุลินทรีย์พืช ดิน และดินที่มีราคาประเมิน 4 สัปดาห์หลังจากสิ้นสุดของภัยแล้ง ภัยแล้งทดลองเกิดลดแรงในการหายใจระบบนิเวศและนิเวศสุทธิแลกเปลี่ยน CO2 แต่ตัวช่วยหลอมในระบบนิเวศที่กู้คืน rewetting ต่ออย่างรวดเร็วโดยไม่คำนึงถึงความหลากหลายชนิดและ N ตามที่คาดไว้ หุ้นหลัก C และสลายตัวครอกได้ส่งผลกระทบภัยแล้งทั้งทรีทเมนท์หลากหลายทั้งหมด N และพืช คมชัด ภัยแล้งเพิ่มขึ้นดินกักเก็บน้ำ ขาดการกรองตะกอนซึ่งสารอาหารอินทรีย์ และดิน ภัยแล้งการตอบสนองของพืชเหนือพื้นดิน C หุ้นแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความหลากหลายของพืช มีเสถียรภาพมากขึ้นของเหนือพื้นดินพืช C การภัยแล้งในระดับสูงเมื่อเทียบกับการรักษาความหลากหลายต่ำ นี้ผลบวกของความหลากหลายของพืชสูงเหนือพื้นดินพืช C เสถียรภาพร่วมกับการลดลงของความมั่นคงของชีวมวลจุลินทรีย์ c แตกต่างหลากหลายของชนิดพันธุ์ งานดิน N ได้จำกัดผลกระทบต่อความมั่นคงของระบบนิเวศกระบวนการแห้งแล้งมาก โดยรวม ผลของเราบ่งชี้ว่า เหตุการณ์ภัยแล้งที่รุนแรงส่งเสริมดินแล้งหลังการเก็บรักษาสารอาหารและดินอุดมสมบูรณ์ มีลักษณะเรียงซ้อนบนระบบ C ตรึงราคา ข้อมูลในกระบวนการระบบนิเวศข้างล่างขีดเส้นใต้ความสำคัญของความหลากหลายพันธุ์ทุ่งฟังก์ชันในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ ผลของเราแนะนำว่า พืช – ดินโต้มีบทบาทสำคัญสำหรับความมั่นคงระยะสั้นของพืชเหนือพื้นดิน C เก็บเหตุการณ์ภัยแล้งที่รุนแรง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เหตุการณ์ภัยแล้งที่รุนแรงมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในโครงสร้างของระบบนิเวศและฟังก์ชั่นการควบคุม แต่เมื่อความมั่นคงของระบบนิเวศภัยแล้งยังคงเข้าใจ ที่นี่เราใช้ระบบรูปแบบของทั้งสองที่เกิดขึ้นทั่วไปในชุมชนทุ่งหญ้าพอสมควรในการตรวจสอบระยะสั้นผลกระทบการโต้ตอบของจำลอง 100 ปีเหตุการณ์ภัยแล้งในช่วงฤดู​​ร้อนไนโตรเจนในดิน (N) ความพร้อมและความหลากหลายของพันธุ์พืช (ต่ำ / สูง) เกี่ยวกับกระบวนการของระบบนิเวศที่สำคัญ ที่เกี่ยวข้องกับคาร์บอน (C) และยังไม่มีการขี่จักรยาน ฟลักซ์ CO2 ทั้งระบบนิเวศและการสูญเสียการชะล้างที่ถูกบันทึกไว้ในช่วงฤดู​​แล้งและหลัง rewetting การย่อยสลายเศษซากพืชและหุ้น C / N ในพืชดินและจุลินทรีย์ดินที่ได้รับการประเมิน 4 สัปดาห์หลังจากการสิ้นสุดของภัยแล้ง ภัยแล้งที่เกิดจากการลดลงของการทดลองที่แข็งแกร่งในการหายใจและระบบนิเวศระบบนิเวศแลกเปลี่ยน CO2 สุทธิ แต่ฟลักซ์ระบบนิเวศกู้คืนอย่างรวดเร็วต่อไปนี้โดยไม่คำนึงถึง rewetting n และหลากหลายสายพันธุ์ เป็นที่คาดหวังรากหุ้น C และการสลายเศษซากพืชได้รับผลกระทบในทางลบจากภัยแล้งในทุก n และการรักษาความหลากหลายของพืช ในทางตรงกันข้ามภัยแล้งเพิ่มขึ้นการกักเก็บน้ำในดินสูญเสียการชะล้างสารอาหารอินทรีย์และอุดมสมบูรณ์ของดิน การตอบสนองต่อภัยแล้งของพืชเหนือพื้นดินหุ้น C ต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับความหลากหลายของพืชที่มีเสถียรภาพมากขึ้นของพืชเหนือพื้นดิน C ถึงภัยแล้งในระดับสูงเมื่อเทียบกับการรักษาความหลากหลายต่ำ นี้มีผลในเชิงบวกของความหลากหลายของพืชสูงในพืชเหนือพื้นดินเสถียรภาพ C เวลาใกล้เคียงกับการลดลงของความมั่นคงของชีวมวลจุลินทรีย์ซีซึ่งแตกต่างจากความหลากหลายชนิดของดินที่ยังไม่มีความพร้อมใช้งานมี จำกัด ผลกระทบต่อความมั่นคงของระบบนิเวศกระบวนการภัยแล้งมาก โดยรวม, ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าเหตุการณ์ที่เกิดภัยแล้งที่รุนแรงส่งเสริมดินหลังภัยแล้งการกักเก็บสารอาหารและความอุดมสมบูรณ์ของดินที่มีผลกระทบต่อระบบนิเวศซ้อน C อัตราการตรึง ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการระบบนิเวศเหนือพื้นดินขีดเส้นใต้ความสำคัญของความหลากหลายทางสายพันธุ์สำหรับการทำงานของทุ่งหญ้าในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ผลของเราแสดงให้เห็นว่าการมีปฏิสัมพันธ์พืชดินมีบทบาทสำคัญสำหรับเสถียรภาพในระยะสั้นของพืชเหนือพื้นดินจัดเก็บ C ถึงเหตุการณ์ที่เกิดภัยแล้งที่รุนแรง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เหตุการณ์ภัยแล้งรุนแรงมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในโครงสร้างและหน้าที่ของระบบนิเวศ แต่การควบคุมเสถียรภาพของระบบนิเวศต่อภัยแล้งยังคงไม่ค่อยเข้าใจ . ที่นี่เราใช้ระบบแบบสองมักเกิดขึ้น ชุมชนทุ่งหญ้าเขตอบอุ่นเพื่อศึกษาผลกระทบในระยะสั้นของแบบจำลอง 100 ปีเหตุการณ์ความแห้งแล้งในฤดูร้อน ไนโตรเจน ( N ) และดินมีความหลากหลายชนิดพันธุ์ ( ต่ำ / สูง ) ในระบบนิเวศที่สำคัญ กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ คาร์บอน ( C ) และจักรยาน ฟลักซ์คาร์บอนไดออกไซด์และระบบนิเวศทั้งหมดการชะล้างขาดทุนได้บันทึกไว้ระหว่างความแห้งแล้งและอากาศที่ใช้ในการโพสต์ . การย่อยสลายของซากพืช และ C / N หุ้นในพืช ดินและจุลินทรีย์ดินทดลอง 4 สัปดาห์หลังจากสิ้นสุดของภัยแล้ง ทดลองภัยแล้งทำให้แข็งแรงลดการหายใจและในระบบนิเวศระบบนิเวศสุทธิ CO2 ตรา แต่ต่อระบบนิเวศฟื้นตัวอย่างรวดเร็วต่อไปนี้การทำชื้นนึง และความหลากหลายของชนิด . ตามที่คาดไว้ , ราก C หุ้นและการย่อยสลายแคร่ถูกผลกระทบจากภัยแล้งทั้ง N และการรักษาความหลากหลายของพืช ในทางตรงกันข้าม ภัยแล้งเพิ่มการเก็บรักษาน้ำในดินอินทรีย์ธาตุอาหารจากการชะล้างและความอุดมสมบูรณ์ของดิน ภัยแล้งการตอบสนองของเหนือพื้นดินพืช C หุ้นแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความหลากหลายของพืชที่มีความมั่นคงมากขึ้นของเหนือพื้นดินพืช C ภัยแล้งในสูงเมื่อเทียบกับการรักษาความหลากหลายน้อย นี้มีผลบวกความหลากหลายของพืชสูงเหนือพื้นดินพืช C เสถียรภาพสอดคล้องกับการลดลงในความมั่นคงของมวลชีวภาพ C . ซึ่งแตกต่างจากความหลากหลายของชนิดดิน / ห้องพักมีผลกระทบจำกัดต่อเสถียรภาพของระบบนิเวศกระบวนการภัยแล้งที่รุนแรง โดยรวม , การค้นพบของเราบ่งชี้ว่าเหตุการณ์ภัยแล้งรุนแรงส่งเสริมการโพสต์แล้งดินธาตุอาหารและความอุดมสมบูรณ์ของดิน กับผลกระทบต่อระบบนิเวศของ C ซ้อน การตรึงอัตรา ข้อมูลข้างต้นระบบนิเวศดินกระบวนการขีดเส้นใต้ความสำคัญของความหลากหลายสำหรับฟังก์ชันทุ่งหญ้าในการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ จากผลการศึกษานี้ และดินของพืชมีบทบาทสำคัญต่อเสถียรภาพระยะสั้นเหนือพื้นดินพืช C กระเป๋าเหตุการณ์ภัยแล้งรุนแรง