Early Goose Arrival Increases Soil Nitrogen Availability More Than an Advancing Spring in Coastal Western Alaska
Early Goose Arrival Increases Soil Nitrogen Availability More Than an Advancing Spring in Coastal Western Alaska
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阿拉斯加西部沿海地区，鹅的提前到来比春天的到来更能提高土壤氮素的利用率
DOI：
10.1007/s10021-019-00472-9
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Welker, Jeffrey M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Choi, Ryan T.;Beard, Karen H.;Kelsey, Katharine C.;Leffler, A. Joshua;Schmutz, Joel A.;Welker, Jeffrey M.
气候变化引起的物候不匹配的一个未充分研究的方面是其对生态系统功能的影响，如氮（N）循环。迁移草食动物的到来时间可能会改变N的输入和植物草食动物的反馈，而较早的春天，预计通过温暖的温度增加N的循环速率。然而，这些变化的相对重要性，以及它们如何相互作用，影响N循环在很大程度上是未知的。我们在阿拉斯加西部沿海地区进行了一项为期3年的析因实验，模拟了太平洋黑褐天牛（Branta bernicla nigricans）到达的不同时间（提前3周，典型，晚3周或无放牧）和生长季节（约10天）。3周前和环境）对吸附和移动的无机（NH 4 +-N，NO3−-N）和移动的有机N（氨基酸）池。早期放牧使NH 4 +-N、NO3−-N和氨基酸含量分别增加了103%、119%和7%，而晚期放牧使NH 4 +-N和NO3−-N的吸附量分别减少了16%和17%。相比之下，提前生长季节增加了26%的移动的NH 4 +-N。鹅的到达时间和季节开始并没有相互作用影响土壤氮的有效性。虽然在我们的系统中的春天的到来是推进速度的两倍迁移鹅的到来，更早的鹅迁移可能是更显着的影响土壤氮的春天的进步，虽然早期鹅的到来和先进的弹簧可能会增加氮的可用性在未来。土壤氮资源的增加对植物群落组成和生产力有着持久的影响。
An understudied aspect of climate change-induced phenological mismatch is its effect on ecosystem functioning, such as nitrogen (N) cycling. Migratory herbivore arrival time may alter N inputs and plant–herbivore feedbacks, whereas earlier springs are predicted to increase N cycling rates through warmer temperatures. However, the relative importance of these shifts in timing and how they interact to affect N cycling are largely unknown. We conducted a 3-year factorial experiment in coastal western Alaska that simulated different timings of Pacific black brant (Branta bernicla nigricans) arrival (3 weeks early, typical, 3 weeks late, or no-grazing) and the growing season (ca. 3 weeks advanced and ambient) on adsorbed and mobile inorganic (NH4+–N, NO3−–N) and mobile organic N (amino acid) pools. Early grazing increased NH4+–N, NO3−–N, and amino acids by 103%, 119%, and 7%, respectively, whereas late grazing reduced adsorbed NH4+–N and NO3−–N by 16% and 17%, respectively. In comparison, the advanced growing season increased mobile NH4+–N by 26%. The arrival time by geese and the start of the season did not interact to influence soil N availability. While the onset of spring in our system is advancing at twice the rate of migratory goose arrival, earlier goose migration is likely to be more significant than the advances in springs in influencing soil N, although both early goose arrival and advanced springs are likely to increase N availability in the future. This increase in soil N resources can have a lasting impact on plant community composition and productivity in this N-limited ecosystem.
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