Impacts of nitrogen addition on the carbon balance in a temperate semiarid grassland ecosystem
Impacts of nitrogen addition on the carbon balance in a temperate semiarid grassland ecosystem
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氮添加对温带半干旱草原生态系统碳平衡的影响
DOI：
10.1007/s00374-017-1233-x
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发表时间：
2017-08
影响因子：
6.5
通讯作者：
Baoyin Taoge tao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Luo Qinpu;Gong Jirui;Yang Lili;Li Xiaobing;Pan Yan;Liu Min;Zhai Zhanwei;Baoyin Taoge tao
了解植被和土壤中碳的循环和固存，以及它们对氮沉降的响应，对于量化生态系统对全球气候变化的响应具有重要意义。在这里，我们描述了一个为期2年的研究在中国北方温带草原的C平衡。我们测量了净生态系统CO2交换（NEE），净生态系统生产力（NEP）和C固存率，在处理中添加N从0到25 g N m-2年-1。高氮添加显著增加了生态系统的碳固存，其速率范围从122.06 g C m− 2 year −1（对照）到259.67 g C m− 2 year −1（25 g N）。在高氮和中氮添加量下，生长季节的累积NEE显著降低，数值范围为-95.86 g C m−2（25 g N）至0.15 g C m−2（5 g N）。在2014年干旱生长季，只有最高施氮量显著增加了土壤微生物呼吸累积量。高氮添加显著增加了这两年的净初级生产力（NPP）和NEP，NEP范围为-5.83至128.32 g C m-2。凋落物分解的碳输入是显着的，必须量化，以准确估计NPP。测量碳封存和NEP一起可以允许跟踪的影响，N添加对草地碳预算。总的来说，增加25或10 g N m− 2 year − 1改善了草地生态系统的CO2汇，并增加了草地固碳。
Understanding carbon (C) cycling and sequestration in vegetation and soils, and their responses to nitrogen (N) deposition, is important for quantifying ecosystem responses to global climate change. Here, we describe a 2-year study of the C balance in a temperate grassland in northern China. We measured net ecosystem CO2exchange (NEE), net ecosystem production (NEP), and C sequestration rates in treatments with N addition ranging from 0 to 25 g N m−2year−1. High N addition significantly increased ecosystem C sequestration, whose rates ranged from 122.06 g C m−2year−1(control) to 259.67 g C m−2year−1(25 g N). Cumulative NEE during the growing season decreased significantly at high and medium N addition, with values ranging from −95.86 g C m−2(25 g N) to 0.15 g C m−2(5 g N). Only the highest N rate increased significantly cumulative soil microbial respiration compared with the control in the dry 2014 growing season. High N addition significantly increased net primary production (NPP) and NEP in both years, and NEP ranged from −5.83 to 128.32 g C m−2. The C input from litter decomposition was significant and must be quantified to accurately estimate NPP. Measuring C sequestration and NEP together may allow tracking of the effects of N addition on grassland C budgets. Overall, adding 25 or 10 g N m−2year−1improved the CO2sink of the grassland ecosystem, and increased grassland C sequestration.
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