Aridity threshold in controlling ecosystem nitrogen cycling in arid and semi-arid grasslands
Aridity threshold in controlling ecosystem nitrogen cycling in arid and semi-arid grasslands
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干旱半干旱草原控制生态系统氮循环的干旱阈值
DOI：
10.1038/ncomms5799
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发表时间：
2014-09
影响因子：
16.6
通讯作者：
Bai, Edith
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fang, Yunting;Cheng, Weixin;Luo, Wentao;Jiang, Ping;Shi, Jason;Yin, Huaqun;Zhou, Jizhong;Han, Xingguo;Bai, Edith
由于气候变化，预计旱地将出现更严重的干旱和更极端的降雨事件。然而，目前尚不清楚变化的降水制度如何影响氮(N)循环，特别是在极度干旱的地区。本文研究了沿3200 km干旱梯度的土壤N同位素值（δ15N），发现土壤δ15N与干旱指数（AI）呈驼峰状关系，阈值为AI=0.32。叶片δ15N的变化、硝化和反硝化基因的丰度以及代谢商沿梯度的变化进一步证明了该阈值的存在。在AI=0.32以下，随着AI的增加，植物氮损失的增加高于净氮积累的增加，而在AI=0.32以上，则相反。我们的研究结果强调了氮循环微生物在极端干燥地区的重要性，并提出了阈值两侧氮循环的不同控制因素。
Higher aridity and more extreme rainfall events in drylands are predicted due to climate change. Yet, it is unclear how changing precipitation regimes may affect nitrogen (N) cycling, especially in areas with extremely high aridity. Here we investigate soil N isotopic values (δ15N) along a 3,200 km aridity gradient and reveal a hump-shaped relationship between soil δ15N and aridity index (AI) with a threshold at AI=0.32. Variations of foliar δ15N, the abundance of nitrification and denitrification genes, and metabolic quotient along the gradient provide further evidence for the existence of this threshold. Data support the hypothesis that the increase of gaseous N loss is higher than the increase of net plant N accumulation with increasing AI below AI=0.32, while the opposite is favoured above this threshold. Our results highlight the importance of N-cycling microbes in extremely dry areas and suggest different controlling factors of N-cycling on either side of the threshold.
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影响因子：
9.7
作者：
Abby G. Sirulnik;E. Allen;T. Meixner;M. Allen
通讯作者：
Abby G. Sirulnik;E. Allen;T. Meixner;M. Allen
影响因子：
4.8
作者：
R. Michener;K. Lajtha
通讯作者：
R. Michener;K. Lajtha
影响因子：
4.2
作者：
R. Roscoe;P. Buurman;E. Velthorst
通讯作者：
R. Roscoe;P. Buurman;E. Velthorst
DOI：
10.1111/j.1469-8137.2007.02204.x
发表时间：
2007-11
期刊：
The New phytologist
影响因子：
--
作者：
Richard P Phillips;T. Fahey
通讯作者：
Richard P Phillips;T. Fahey
影响因子：
2.7
作者：
Austin, AT;Vitousek, PM
通讯作者：
Vitousek, PM