Published February 17, 2017 | Version v1
Publication Open

Soil aggregate mediates the impacts of land uses on organic carbon, total nitrogen, and microbial activity in a Karst ecosystem

Creators

  • 1. Institute of Subtropical Agriculture
  • 2. Chinese Academy of Sciences
  • 3. Zhanjiang Experimental Station

Description

Understanding the effect of land use on soil carbon, nitrogen, and microbial activity associated with aggregates is critical for thorough comprehension of the C and N dynamics of karst landscapes/ecosystems. We monitored soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), microbial biomass carbon (MBC), and Cmic: Corg ratio in large macro- (>2 mm), small macro- (0.25-2 mm), and micro- (0.053-0.25 mm) aggregates to determine the changes in soil properties under different land uses in the karst area of Southwest China. Five common land-use types-enclosure land (natural system, control), prescribed-burning land, fuel-wood shrubland, pasture and maize fields-were selected. Results showed that pasture and maize fields remarkably decreased the SOC and TN concentrations in aggregates. Conversion of natural system to other land uses decreased MBC (except for prescribed-burning) and increased Cmic: Corg ratios in aggregates. The extent of the response to land uses of SOC and TN concentrations was similar whereas that of MBC and Cmic: Corg ratios differed across the three aggregate sizes. Further, the SOC concentrations were significantly higher in macro-aggregates than micro-aggregates; the MBC and Cmic: Corg ratios were highest in small macro-aggregates. Therefore, small macro-aggregates might have more active C dynamics.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

إن فهم تأثير استخدام الأراضي على كربون التربة والنيتروجين والنشاط الميكروبي المرتبط بالركام أمر بالغ الأهمية للفهم الشامل لديناميكيات الكربون والنيتروجين للمناظر الطبيعية/النظم الإيكولوجية الكارستية. رصدنا الكربون العضوي في التربة (SOC)، والنيتروجين الكلي (TN)، وكربون الكتلة الحيوية الميكروبية (MBC)، ونسبة Cmic: Corg في الزلط الكلي الكبير (>2 مم)، والكلي الصغير (0.25-2 مم)، والميكرو (0.053-0.25 مم) لتحديد التغيرات في خصائص التربة في ظل استخدامات الأراضي المختلفة في منطقة الكارست في جنوب غرب الصين. تم اختيار خمسة أنواع شائعة لاستخدام الأراضي - أراضي الضميمة (النظام الطبيعي، التحكم)، الأراضي المحروقة الموصوفة، أراضي شجيرات خشب الوقود، المراعي وحقول الذرة. وأظهرت النتائج أن حقول المراعي والذرة قللت بشكل ملحوظ من تركيزات الكربون العضوي في التربة والذرة الصفراء في المجاميع. انخفض تحويل النظام الطبيعي إلى استخدامات أخرى للأراضي (باستثناء الحرق الموصوف) وزادت نسب Cmic: Corg في المجاميع. كان مدى الاستجابة لاستخدامات الأراضي لمخزون الكربون العضوي في التربة وتركيزات TN متشابهًا في حين اختلفت نسب MBC و Cmic: Corg عبر أحجام الركام الثلاثة. علاوة على ذلك، كانت تركيزات الكربون العضوي في التربة أعلى بكثير في المجاميع الكلية من المجاميع الدقيقة ؛ كانت نسب MBC و Cmic: Corg أعلى في المجاميع الكلية الصغيرة. لذلك، قد يكون للركام الكلي الصغير ديناميكيات ج أكثر نشاطًا.

Translated Description (French)

Comprendre l'effet de l'utilisation des terres sur le carbone, l'azote et l'activité microbienne du sol associés aux agrégats est essentiel pour une compréhension approfondie de la dynamique du C et de l'N des paysages/écosystèmes karstiques. Nous avons surveillé le carbone organique du sol (SOC), l'azote total (TN), le carbone de la biomasse microbienne (MBC) et le rapport Cmic : Corg dans de grands macro- (>2 mm), petits macro- (0,25-2 mm) et micro- (0,053-0,25 mm) agrégats pour déterminer les changements dans les propriétés du sol sous différentes utilisations des terres dans la région karstique du sud-ouest de la Chine. Cinq types communs d'utilisation des terres - les terres fermées (système naturel, contrôle), les terres à combustion dirigée, les arbustes à bois de feu, les pâturages et les champs de maïs - ont été sélectionnés. Les résultats ont montré que les pâturages et les champs de maïs ont considérablement diminué les concentrations de SOC et de TN dans les agrégats. La conversion du système naturel à d'autres utilisations des terres a diminué le MBC (sauf pour le brûlage dirigé) et augmenté les ratios Cmic : Corg dans les agrégats. L'étendue de la réponse aux utilisations des sols des concentrations de COS et de TN était similaire alors que celle des rapports MBC et Cmic : Corg différait selon les trois tailles d'agrégats. De plus, les concentrations de COS étaient significativement plus élevées dans les macro-agrégats que dans les micro-agrégats ; les rapports MBC et Cmic : Corg étaient les plus élevés dans les petits macro-agrégats. Par conséquent, les petits macro-agrégats pourraient avoir une dynamique C plus active.

Translated Description (Spanish)

Comprender el efecto del uso de la tierra en el carbono, el nitrógeno y la actividad microbiana del suelo asociados con los agregados es fundamental para una comprensión profunda de la dinámica C y N de los paisajes/ecosistemas kársticos. Monitoreamos el carbono orgánico del suelo (SOC), el nitrógeno total (TN), el carbono de biomasa microbiana (MBC) y la relación Cmic: Corg en agregados macro grandes (>2 mm), macro pequeños (0,25-2 mm) y micro (0,053-0,25 mm) para determinar los cambios en las propiedades del suelo bajo diferentes usos de la tierra en el área kárstica del suroeste de China. Se seleccionaron cinco tipos comunes de uso de la tierra: tierras cerradas (sistema natural, control), tierras de quema prescritas, matorrales de leña, pastizales y campos de maíz. Los resultados mostraron que los pastizales y los campos de maíz disminuyeron notablemente las concentraciones de SOC y TN en los agregados. La conversión del sistema natural a otros usos de la tierra disminuyó el MBC (excepto la quema prescrita) y aumentó las relaciones Cmic: Corg en los agregados. El alcance de la respuesta a los usos de la tierra de las concentraciones de SOC y TN fue similar, mientras que las proporciones de MBC y Cmic: Corg difirieron en los tres tamaños de agregados. Además, las concentraciones de SOC fueron significativamente más altas en macroagregados que en microagregados; las relaciones MBC y Cmic: Corg fueron más altas en macroagregados pequeños. Por lo tanto, los macroagregados pequeños podrían tener una dinámica C más activa.

Files

srep41402.pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8977729a7dd76baf341021db2b12d7b4
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يتوسط ركام التربة تأثيرات استخدامات الأراضي على الكربون العضوي والنيتروجين الكلي والنشاط الميكروبي في نظام كارست البيئي
Translated title (French)
Les agrégats de sol médient les impacts des utilisations des terres sur le carbone organique, l'azote total et l'activité microbienne dans un écosystème karstique
Translated title (Spanish)
El agregado de suelo media los impactos de los usos de la tierra en el carbono orgánico, el nitrógeno total y la actividad microbiana en un ecosistema kárstico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2587868885
DOI
10.1038/srep41402

Is supplement to
https://openalex.org/W4205948692 (Other)
https://openalex.org/W2913278508 (Other)
https://openalex.org/W2885263913 (Other)
https://openalex.org/W2499541383 (Other)
https://openalex.org/W2393054718 (Other)
https://openalex.org/W2378687064 (Other)
https://openalex.org/W2363666141 (Other)
https://openalex.org/W2359706982 (Other)
https://openalex.org/W2357848857 (Other)
https://openalex.org/W2244607951 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1642724957
  • https://openalex.org/W1814792502
  • https://openalex.org/W1841464002
  • https://openalex.org/W1857591892
  • https://openalex.org/W185764448
  • https://openalex.org/W1887722544
  • https://openalex.org/W1906422964
  • https://openalex.org/W1929892780
  • https://openalex.org/W1946676214
  • https://openalex.org/W1967490911
  • https://openalex.org/W1973618154
  • https://openalex.org/W1983623247
  • https://openalex.org/W1985151603
  • https://openalex.org/W1991471122
  • https://openalex.org/W1992464263
  • https://openalex.org/W1997858344
  • https://openalex.org/W2001437826
  • https://openalex.org/W2003636998
  • https://openalex.org/W2004256739
  • https://openalex.org/W2005046527
  • https://openalex.org/W2010977960
  • https://openalex.org/W2022265528
  • https://openalex.org/W2024615693
  • https://openalex.org/W2025386449
  • https://openalex.org/W2033574954
  • https://openalex.org/W2034619965
  • https://openalex.org/W2048668462
  • https://openalex.org/W2051732745
  • https://openalex.org/W2070509193
  • https://openalex.org/W2076764430
  • https://openalex.org/W2081379613
  • https://openalex.org/W2084683644
  • https://openalex.org/W2084701706
  • https://openalex.org/W2085081784
  • https://openalex.org/W2087858796
  • https://openalex.org/W2110306174
  • https://openalex.org/W2128138317
  • https://openalex.org/W2131138830
  • https://openalex.org/W2134425065
  • https://openalex.org/W2139405554
  • https://openalex.org/W2140121030
  • https://openalex.org/W2156383127
  • https://openalex.org/W2162848293
  • https://openalex.org/W2167149462
  • https://openalex.org/W2172065670
  • https://openalex.org/W2182735227
  • https://openalex.org/W223367163
  • https://openalex.org/W2279326347
  • https://openalex.org/W2287800212
  • https://openalex.org/W2290306441
  • https://openalex.org/W2320066715
  • https://openalex.org/W278367999
  • https://openalex.org/W347754604