The importance of nutrient availability in belowground carbon dynamics in Central Amazonia
| Autor: | Rosa, Jéssica Schmeisk |
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| Přispěvatelé: | Andersen, Kelly, Quesada, Carlos Alberto Nobre |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) instacron:INPA |
| Popis: | A disponibilidade de nutrientes relacionada a produção primária das florestas tropicais tem gerado evidências que demonstram certa heterogeneidade de respostas que destacam a necessidade de compreensão e diagnóstico dos processos ecossistêmicos. Há uma possível limitação do crescimento de florestas tropicais relacionado com a baixa disponibilidade de fósforo ou até mesmo com a baixa disponibilidade do potássio, o que levanta novas questões sobre como a limitação nutricional surge e seus diversos efeitos nos diferentes compartimentos da ciclagem de carbono. As características das raízes finas, incluindo a abundância, os traços funcionais e os simbiontes micorrízicos, podem ser altamente sensíveis às mudanças nutricionais do solo e, portanto, a quantificação das respostas da biomassa de raízes quanto à aliviação da limitação nutricional e à abundância de simbiontes radiculares podem melhorar nossa compreensão sobre o efeito da baixa disponibilidade de nutrientes no ecossistema. Nesta pesquisa documentamos a resposta de raízes finas, fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e o fluxo total de CO2 do solo, à disponibilização de fósforo, nitrogênio e cátions (potássio, magnésio e cálcio) durante seis meses de fertilização em delineamento fatorial completo em uma floresta de terra firma na Amazônia Central. Observamos que a adição de nutrientes aumentou tanto a biomassa, quanto a produtividade de raízes finas nas camadas superficiais do solo, onde a interação entre fósforo e cátions causou aumento na biomassa de raízes finas na camada de 10-30 cm, enquanto o aumento da produtividade de raízes finas na camada de 0-10 cm foi provocado somente pela adição de cátions. As características morfológicas das raízes não apresentaram respostas com a adição dos nutrientes durante os seis meses de coleta. Contudo, a adição de fósforo também aumentou a colonização de raízes finas por fungos micorrízicos arbusculares, assim como, aumentou o fluxo total de carbono do solo. Embora tenha ocorrido aumento da produtividade de raízes finas, não houve efeitos significativos no fluxo total de carbono do solo, sugerindo que o aumento da comunidade micorrízica, juntamente com o aumento da atividade microbiana, podem ter influenciado fortemente o aumento do fluxo total de CO2 do solo. Portanto, observamos que fósforo e cátions são os principais nutrientes limitantes da produtividade abaixo do solo na Amazônia Central. The availability of nutrients is related to primary production in tropical forests and observational evidence demonstrates a range of responses to soil nutrient availability highlighting the need to better understand how soil nutrients determine ecosystem processes. Theory suggests a limitation of tropical forest growth related to low phosphorus availability or even low cation? availability, raising new questions about how nutrient limitation arises and its various effects on different compartments of carbon cycling. One ecosystem process related to carbon and nutrient cycling that is rarely examined is fine root dynamics. The characteristics of the fine roots, including abundance, functional traits and mycorrhizal symbionts, can be highly sensitive to soil nutritional changes. Therefore, quantifying the responses of the fine roots and their symbionts to the alleviation of nutrient limitation can improve our understanding of the effect of low nutrient availability on the belowground ecosystem processes. In this research, we documented the response of fine roots, arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and total soil CO2 flux, to the availability of phosphorus, nitrogen and cations (potassium, magnesium and calcium) during six months of fertilization in a complete factorial design in one forest land firm in Central Amazonia. We observed that the addition of nutrients increased both the biomass and the yield of fine roots in the superficial layers of the soil, where the interaction between phosphorus and cations caused an increase in the biomass of thin roots in the layer of 10-30 cm, while the increase of productivity of fine roots in the 0-10 cm layer was caused only by the addition of cations. The morphological characteristics of the roots did not respond to the addition of the nutrients during the six months of collection. However, the addition of phosphorus strongly increased the total soil carbon flux as well as potentially increased the colonization of fine roots by arbuscular mycorrhizal fungi. Although there was an increase in the yield of fine roots and total soil carbon flux, there was not a significant relationship between these two factors, suggesting that the increase in the mycorrhizal community, together with the increase in microbial activity, may have strongly influenced the increase of the total soil CO2 flux. Together, this research experimentally shows that phosphorus and cations are the main co-limiting nutrients of belowground ecosystem processes in this Central Amazonian tropical forest, suggesting that further research is necessary to understand the role cations and their interactions with other major plant nutrients across tropical forests. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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