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Mycorrhizal type affects forest nitrogen availability, independent of organic matter quality
Biogeochemistry ( IF 4 ) Pub Date : 2023-10-04 , DOI: 10.1007/s10533-023-01087-y
Chikae Tatsumi , Takeshi Taniguchi , Fujio Hyodo , Sheng Du , Norikazu Yamanaka , Ryunosuke Tateno

Forest mycorrhizal type is getting more attention as a potentially significant factor controlling carbon (C) and nitrogen (N) cycling. Ectomycorrhizal (ECM) forests are frequently reported to have lower N availability and higher soil C storage than arbuscular mycorrhizal (AM) forests. However, it is still unclear whether such characteristics stem from the low organic matter quality inherent in the ECM forest or other biotic and abiotic factors, such as competition for N between ECM fungi and free-living microbes. We conducted soil and litter reciprocal transplant experiments between AM-symbiotic black locust and ECM-symbiotic oak forests to separate the effects of organic matter quality and forest type (i.e., factors including ECM fungal presence and soil physicochemical properties) on decomposition rates and N availability. We hypothesized that the forest type, rather than organic matter quality, is a more determinant factor for available N content but not organic matter decomposition rate. Forest type had a more substantial effect not only on nitrate content but also on decomposition rate than organic matter quality. Since the litter decomposition rate was higher when placed in the oak forest, the higher soil C accumulation in the oak than in the black locust forests may be caused by greater C input rather than the slower decomposition in the oak than black locust forest. In addition, nitrate content was determined by forest type, suggesting the suppression of nitrate content by ECM fungal presence. This study suggests that the forest type with different mycorrhizal associations can affect biogeochemical cycling independent of organic matter quality.



中文翻译:

菌根类型影响森林氮的有效性,与有机质质量无关

森林菌根类型作为控制碳(C)和氮(N)循环的潜在重要因素受到越来越多的关注。据经常报道,外生菌根(ECM)森林比丛枝菌根(AM)森林具有较低的氮利用率和较高的土壤碳储存量。然而,目前尚不清楚这些特征是否源于ECM森林固有的低有机质质量或其他生物和非生物因素,例如ECM真菌和自由生活微生物之间对氮的竞争。我们在AM共生刺槐和ECM共生橡树林之间进行了土壤和凋落物互移植实验,以分离有机质质量和森林类型(即包括ECM真菌存在和土壤理化性质在内的因素)对分解速率和氮有效性的影响。我们假设森林类型(而不是有机质质量)是有效氮含量的更决定因素,但不是有机质分解率的决定因素。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。而非有机质质量,是有效氮含量的更决定性因素,但不是有机质分解速率。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。而非有机质质量,是有效氮含量的更决定性因素,但不是有机质分解速率。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。是有效氮含量的更决定因素,但不是有机物分解率的决定因素。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。是有效氮含量的更决定因素,但不是有机物分解率的决定因素。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。森林类型不仅对硝酸盐含量有更大的影响,而且对分解速率的影响也比有机质质量的影响更大。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。由于放置在橡树林中的凋落物分解率较高,因此橡树林中土壤碳积累量高于刺槐林,这可能是由于碳输入量更大,而不是橡树林中分解速度比刺槐林慢。此外,硝酸盐含量由森林类型决定,表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。表明 ECM 真菌的存在抑制了硝酸盐含量。这项研究表明,具有不同菌根关联的森林类型可以影响生物地球化学循环,而与有机质质量无关。

更新日期:2023-10-06
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