February 21, 2024

Ο εμπλουτισμός με άζωτο καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα

Ο εμπλουτισμός με άζωτο καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα

Όρια ξηρότητας για (α) μετρούμενη υπέργεια βιομάζα (n = 1353) και (δ) αναλογία ρίζας-βλαστού (n = 3093). Οι συμπαγείς κόκκινες γραμμές αντιπροσωπεύουν τις γραμμικές προσαρμογές σε κάθε πλευρά κάθε κατωφλίου. Οι κόκκινοι αριθμοί και οι κάθετες διακεκομμένες γραμμές αντιπροσωπεύουν τα καθορισμένα κατώφλια ξηρότητας. Τα δεδομένα φυτικής βιομάζας μετασχηματίστηκαν λογαριθμικά για να συμμορφωθούν με την κανονικότητα. Τα διαγράμματα βιολιού στους πίνακες β και ε δείχνουν πλαγιές με λουρίδες της προσαρμοσμένης τάσης που προβλέπεται στο κατώφλι για τις δύο υπάρχουσες παλινδρομήσεις εκατέρωθεν του κατωφλίου (μωβ πριν από το κατώφλι, κόκκινο μετά το κατώφλι). Τα σχέδια βιολιού στους πίνακες c και f εμφανίζουν διασταυρώσεις με λουρίδες εκκίνησης. Οι αστερίσκοι αντιπροσωπεύουν μια σημαντική διαφορά πριν και μετά το όριο ξηρότητας σε p < 0,001 χρησιμοποιώντας τη δοκιμή Mann-Whitney U. Πίστωση: Science China Press

Η υπέρβαση ορισμένων ορίων ξηρότητας στις ξηρές περιοχές του κόσμου μπορεί να οδηγήσει σε απότομη υποβάθμιση των χαρακτηριστικών του οικοσυστήματος, όπως η παραγωγικότητα των φυτών, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει υποβάθμιση της γης και ερημοποίηση. Ωστόσο, είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστο εάν αυτά τα όρια μπορούν να τροποποιηθούν από άλλους βασικούς παράγοντες παγκόσμιων αλλαγών που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν την αποδοτικότητα της χρήσης του νερού και την παραγωγικότητα της βλάστησης, όπως το αυξημένο CO2.2 και εμπλουτισμός αζώτου (Ν).

Επικεφαλής αυτής της μελέτης ήταν ο Δρ Jian-Sheng Ye από το Πανεπιστήμιο Lanzhou της Κίνας. Σε αυτό, οι ερευνητές συνέλεξαν περισσότερες από 5.000 μετρήσεις φυτικής βιομάζας στο πεδίο. Τα ευρήματά τους αποκάλυψαν ότι η υπέρβαση ενός ορίου ξηρότητας ~ 0,50, που σηματοδοτεί τη μετάβαση από τα ξηρά υπόυγρα σε ημίξηρα κλίματα, προκάλεσε απότομες μειώσεις της υπέργειας βιομάζας (AGB) και προοδευτικές αυξήσεις στην αναλογία ρίζας:βλαστών. Αυτό έχει βαθύ αντίκτυπο στην αποθήκευση άνθρακα και τη διανομή του σε αυτά τα οικοσυστήματα.

Συγκεκριμένα, ο εμπλουτισμός με Ν βρέθηκε ότι αυξάνει σημαντικά την υπέργεια βιομάζα και καθυστερεί την έναρξη του ορίου ξηρότητας από 0,49 σε 0,55. Ωστόσο, η αύξηση του CO2 Τα επίπεδα δεν άλλαξαν το παρατηρούμενο όριο ξηρότητας.

  • Ο εμπλουτισμός με άζωτο καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα

    Μετρήθηκε η υπέργεια φυτική βιομάζα (α) και συγκρίσεις των τιμών κατωφλίου ξηρότητας (β) υπό περιβαλλοντικές επεξεργασίες και εμπλουτισμού με άζωτο (N) (n = 167 περιοχές). Δείκτης φυλλικής επιφάνειας (γ) προσομοιωμένος με τυχαίο δασικό μοντέλο και με τηλεπισκόπηση και συγκρίσεις τιμών κατωφλίου ξηρότητας (d) κάτω από υψηλά (401 ppm) και χαμηλά (341 ppm) επίπεδα CO2. Οι δύο συγκρίσεις βασίζονται σε ζευγαρωμένα σύνολα δεδομένων υψηλών και χαμηλών επιπέδων N/CO2. Τα δεδομένα μετασχηματίστηκαν για να συμμορφωθούν με την κανονικότητα. Τα τετραγωνίδια στα (β) και (δ) δείχνουν το διάμεσο, το άνω και το κάτω τεταρτημόριο, με τα ακραία σημεία να αντιπροσωπεύονται από μαύρες κουκκίδες. Διαφορετικά γράμματα υποδεικνύουν σημαντικές διαφορές στα κατώφλια ξηρότητας μεταξύ υψηλών έναντι χαμηλών επιπέδων Ν (p < 0,001). Πίστωση: Science China Press

  • Ο εμπλουτισμός με άζωτο καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα

    Οι πίνακες Α και Β δείχνουν τις κατανομές συχνότητας των αλλαγών στην ξηρότητα και την εναπόθεση αζώτου, αντίστοιχα. Ο πίνακας Γ δείχνει τις προβλεπόμενες μελλοντικές αλλαγές στην έκταση γης που διασχίζουν το παρατηρούμενο όριο ξηρότητας. Παρουσιάζονται επίσης συγκρίσεις μεταξύ σεναρίων που εξετάζουν (a, c, e, g, i, k) και δεν περιλαμβάνουν (b, d, f, h, j, l) τα αποτελέσματα της εναπόθεσης αζώτου. Πίστωση: Science China Press

  • Ο εμπλουτισμός με άζωτο καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα

    Αλλαγές στο AGB έως το 2100 σύμφωνα με το σενάριο RCP8.5 λόγω αλλαγών στην ξηρότητα (α), στην εναπόθεση αζώτου (β) και στο συνδυασμό και των δύο (γ). Οι συνολικές αλλαγές στο AGB συνοψίζονται στον πίνακα δ. Περιλαμβάνουμε χερσαίες περιοχές με ξηρότητα ≥ 0, δηλαδή περιοχές όπου η ετήσια βροχόπτωση είναι ≤ πιθανή εξατμισοδιαπνοή (εξαιρουμένων των καλλιεργήσιμων εκτάσεων). Πίστωση: Science China Press

Κοιτάζοντας μπροστά στο έτος 2100, σε ένα σενάριο υψηλών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, οι ερευνητές προέβλεψαν καθαρή αύξηση λιγότερο από 0,3% στην παγκόσμια χερσαία έκταση πάνω από το όριο ξηρότητας όταν λάβουν υπόψη τις επιπτώσεις του εμπλουτισμού N. Αντίθετα, χωρίς να λάβουν υπόψη το N εμπλουτισμού, αυτή η καθαρή αύξηση προβλεπόταν να φθάσει το 2,9%. Αυτό υποδηλώνει ότι ο εμπλουτισμός με Ν μπορεί να μετριάσει τις αρνητικές επιπτώσεις της αυξανόμενης ξηρότητας στη φυτική βιομάζα σε ξηρές εκτάσεις.

Αυτά τα ευρήματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ικανότητά μας να βελτιώσουμε τις προβλέψεις των αντιδράσεων της βλάστησης στην αλλαγή της ξηρασίας, του αζώτου και του CO.2. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό. National Science Magazine.

Περισσότερες πληροφορίες:
Χαιρετίζοντας τους Li et al, ο εμπλουτισμός με άζωτο καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα. National Science Magazine (2023). DOI: 10.1093/nsr/nwad242

Παρέχεται από την Science China Press

Παραπομπή: Ο εμπλουτισμός αζώτου καθυστερεί την έναρξη ενός ορίου που προκαλείται από την ξηρασία για τη φυτική βιομάζα (2023, 16 Οκτωβρίου) που ανακτήθηκε στις 16 Οκτωβρίου 2023 από τη διεύθυνση https://phys.org/news/2023-10-nitrogen- enrichment-delays-emergence-aridity -induced.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *