Published November 3, 2022 | Version v1
Publication Open

Seasonal and diurnal soil respiration dynamics under different land management practices in the sub-tropical highland agroecology of Ethiopia

Creators

  • 1. Bahir Dar University
  • 2. Tottori University
  • 3. Northwest Institute of Eco-Environment and Resources
  • 4. Chinese Academy of Sciences
  • 5. Shimane University

Description

The temporal dynamics of soil respiration change in response to different land management practices are not well documented. This study investigated the effects of soil bunds on the monthly and diurnal dynamics of soil respiration rates in the highlands of the Upper Blue Nile basin in Ethiopia. Six plots (with and without soil bunds, three replicates) were used for measurement of seasonal soil respiration, and 18 plots were used for measurement of diurnal soil respiration. We collected seasonal variation data on a monthly basis from September 2020 to August 2021. Diurnal soil respiration data were collected four times daily (5 a.m., 11 a.m., 5 p.m., and 11 p.m.) for 2 weeks from 16 to 29 September 2021. A Wilcoxon signed-rank test showed that seasonal soil respiration rates differed significantly (p < 0.05) between soil bund and control plots in all seasons. In plots with soil bunds, seasonal soil respiration rates were lowest in February (1.89 ± 0.3 µmol CO2 m-2 s-1, mean ± SE) and highest in October (14.54 ± 0.5 µmol CO2 m-2 s-1). The diurnal soil respiration rate was significantly (p < 0.05) higher at 11 a.m. than at other times, and was lowest at 5 a.m. Seasonal variation in soil respiration was influenced by soil temperature negatively and moisture positively. Diurnal soil respiration was significantly affected by soil temperature but not by soil moisture. Further study is required to explore how differences in soil microorganisms between different land management practices affect soil respiration rates.

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

Translated Description (Arabic)

الديناميات الزمنية لتغير تنفس التربة استجابة لممارسات إدارة الأراضي المختلفة ليست موثقة بشكل جيد. بحثت هذه الدراسة في آثار سدود التربة على الديناميكيات الشهرية والنهارية لمعدلات تنفس التربة في مرتفعات حوض أعالي النيل الأزرق في إثيوبيا. تم استخدام ست قطع (مع وبدون سدود التربة، وثلاث نسخ متماثلة) لقياس تنفس التربة الموسمي، وتم استخدام 18 قطعة لقياس تنفس التربة النهاري. جمعنا بيانات التباين الموسمي على أساس شهري من سبتمبر 2020 إلى أغسطس 2021. تم جمع بيانات تنفس التربة النهارية أربع مرات يوميًا (5 صباحًا و 11 صباحًا و 5 مساءً و 11 مساءً) لمدة أسبوعين من 16 إلى 29 سبتمبر 2021. أظهر اختبار ويلكوكسون الموقّع أن معدلات تنفس التربة الموسمية اختلفت بشكل كبير (p < 0.05) بين حاجز التربة ومخططات التحكم في جميع الفصول. في قطع الأراضي ذات حواجز التربة، كانت معدلات تنفس التربة الموسمية هي الأدنى في فبراير (1.89 ± 0.3 ميكرومول من ثاني أكسيد الكربون m -2 s -1، متوسط ± SE) والأعلى في أكتوبر (14.54 ± 0.5 ميكرومول من ثاني أكسيد الكربون m -2 s -1). كان معدل تنفس التربة النهاري أعلى بكثير (p < 0.05) في الساعة 11 صباحًا منه في أوقات أخرى، وكان أدنى معدل في الساعة 5 صباحًا. تأثر التباين الموسمي في تنفس التربة بدرجة حرارة التربة سلبًا والرطوبة بشكل إيجابي. تأثر تنفس التربة النهاري بشكل كبير بدرجة حرارة التربة ولكن ليس برطوبة التربة. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة لاستكشاف كيفية تأثير الاختلافات في الكائنات الحية الدقيقة في التربة بين ممارسات إدارة الأراضي المختلفة على معدلات تنفس التربة.

Translated Description (French)

La dynamique temporelle du changement de la respiration du sol en réponse à différentes pratiques de gestion des terres n'est pas bien documentée. Cette étude a étudié les effets des digues du sol sur la dynamique mensuelle et diurne des taux de respiration du sol dans les hautes terres du bassin du Haut-Nil Bleu en Éthiopie. Six placettes (avec et sans digues de sol, trois répliques) ont été utilisées pour la mesure de la respiration saisonnière du sol, et 18 placettes ont été utilisées pour la mesure de la respiration diurne du sol. Nous avons recueilli des données sur les variations saisonnières sur une base mensuelle de septembre 2020 à août 2021. Les données de respiration diurne du sol ont été recueillies quatre fois par jour (5 h, 11 h, 17 h et 23 h) pendant 2 semaines du 16 au 29 septembre 2021. Un test de Wilcoxon au rang signé a montré que les taux de respiration saisonniers du sol différaient significativement (p < 0,05) entre les parcelles de sol et les parcelles témoins en toutes saisons. Dans les parcelles avec des digues de sol, les taux de respiration saisonniers du sol étaient les plus bas en février (1,89 ± 0,3 µmol CO2 m-2 s-1, moyenne ± ET) et les plus élevés en octobre (14,54 ± 0,5 µmol CO2 m-2 s-1). Le taux de respiration diurne du sol était significativement (p < 0,05) plus élevé à 11 h qu'à d'autres moments, et était le plus bas à 5 h. La variation saisonnière de la respiration du sol était influencée négativement par la température du sol et positivement par l'humidité. La respiration diurne du sol a été significativement affectée par la température du sol, mais pas par l'humidité du sol. Une étude plus approfondie est nécessaire pour explorer comment les différences dans les micro-organismes du sol entre les différentes pratiques de gestion des terres affectent les taux de respiration du sol.

Translated Description (Spanish)

La dinámica temporal del cambio en la respiración del suelo en respuesta a diferentes prácticas de gestión de la tierra no está bien documentada. Este estudio investigó los efectos de los lechos del suelo en la dinámica mensual y diurna de las tasas de respiración del suelo en las tierras altas de la cuenca del Alto Nilo Azul en Etiopía. Se utilizaron seis parcelas (con y sin lechos de suelo, tres réplicas) para medir la respiración estacional del suelo, y se utilizaron 18 parcelas para medir la respiración diurna del suelo. Recopilamos datos de variación estacional mensualmente desde septiembre de 2020 hasta agosto de 2021. Los datos de respiración diurna del suelo se recopilaron cuatro veces al día (5 a.m., 11 a.m., 5 p.m. y 11 p.m.) durante 2 semanas del 16 al 29 de septiembre de 2021. Una prueba de rango con signo de Wilcoxon mostró que las tasas estacionales de respiración del suelo diferían significativamente (p < 0.05) entre el haz de suelo y las parcelas de control en todas las estaciones. En las parcelas con lechos de suelo, las tasas de respiración estacional del suelo fueron más bajas en febrero (1,89 ± 0,3 µmol CO2 m-2 s-1, media ± SE) y más altas en octubre (14,54 ± 0,5 µmol CO2 m-2 s-1). La tasa de respiración diurna del suelo fue significativamente (p < 0.05) más alta a las 11 a.m. que en otros momentos, y fue más baja a las 5 a.m. La variación estacional en la respiración del suelo se vio influenciada por la temperatura del suelo negativamente y la humedad positivamente. La respiración diurna del suelo se vio significativamente afectada por la temperatura del suelo, pero no por la humedad del suelo. Se requieren más estudios para explorar cómo las diferencias en los microorganismos del suelo entre las diferentes prácticas de manejo de la tierra afectan las tasas de respiración del suelo.

Files

latest.pdf.pdf

Files (692.0 kB)

⚠️ 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
md5:5ee4e7630bd8a5ff000010ef378c33d8
692.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ديناميكيات تنفس التربة الموسمية والنهارية في إطار ممارسات إدارة الأراضي المختلفة في الإيكولوجيا الزراعية في المرتفعات شبه الاستوائية في إثيوبيا
Translated title (French)
Dynamique de la respiration saisonnière et diurne du sol sous différentes pratiques de gestion des terres dans l'agroécologie subtropicale des hautes terres d'Éthiopie
Translated title (Spanish)
Dinámica estacional y diurna de la respiración del suelo bajo diferentes prácticas de gestión de la tierra en la agroecología subtropical de las tierras altas de Etiopía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4308045648
DOI
10.1007/s10661-022-10705-5

Is supplement to
https://openalex.org/W3146466022 (Other)
https://openalex.org/W2971325462 (Other)
https://openalex.org/W2382462114 (Other)
https://openalex.org/W2370971573 (Other)
https://openalex.org/W2358156453 (Other)
https://openalex.org/W2206439460 (Other)
https://openalex.org/W2065267716 (Other)
https://openalex.org/W2020244571 (Other)
https://openalex.org/W2008804768 (Other)
https://openalex.org/W1467182653 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1126578877
  • https://openalex.org/W154740859
  • https://openalex.org/W1707600611
  • https://openalex.org/W1719916587
  • https://openalex.org/W1837032100
  • https://openalex.org/W1939570869
  • https://openalex.org/W1969764600
  • https://openalex.org/W1983728617
  • https://openalex.org/W1990693664
  • https://openalex.org/W1996117799
  • https://openalex.org/W2002709469
  • https://openalex.org/W2005648263
  • https://openalex.org/W2013839590
  • https://openalex.org/W2018319054
  • https://openalex.org/W2028804096
  • https://openalex.org/W2031094832
  • https://openalex.org/W2032699938
  • https://openalex.org/W2034427731
  • https://openalex.org/W2037893757
  • https://openalex.org/W2042254421
  • https://openalex.org/W2049752535
  • https://openalex.org/W2055100360
  • https://openalex.org/W2063386760
  • https://openalex.org/W2072911570
  • https://openalex.org/W2087020660
  • https://openalex.org/W2088275078
  • https://openalex.org/W2089940084
  • https://openalex.org/W2098251182
  • https://openalex.org/W2107277543
  • https://openalex.org/W2114182371
  • https://openalex.org/W2116311703
  • https://openalex.org/W2130382230
  • https://openalex.org/W2135278698
  • https://openalex.org/W2139618710
  • https://openalex.org/W2143719761
  • https://openalex.org/W2161576481
  • https://openalex.org/W2163767500
  • https://openalex.org/W2167978122
  • https://openalex.org/W2203959502
  • https://openalex.org/W2255649388
  • https://openalex.org/W2328487243
  • https://openalex.org/W2342582019
  • https://openalex.org/W2346926029
  • https://openalex.org/W2409025230
  • https://openalex.org/W2418627116
  • https://openalex.org/W2474931192
  • https://openalex.org/W2513285187
  • https://openalex.org/W2520020619
  • https://openalex.org/W2530468370
  • https://openalex.org/W2570000936
  • https://openalex.org/W2596286199
  • https://openalex.org/W2626803011
  • https://openalex.org/W2664299399
  • https://openalex.org/W2733833588
  • https://openalex.org/W2758885843
  • https://openalex.org/W2790451118
  • https://openalex.org/W2794342813
  • https://openalex.org/W2810276660
  • https://openalex.org/W2887303053
  • https://openalex.org/W2902414713
  • https://openalex.org/W2946930245
  • https://openalex.org/W2951587261
  • https://openalex.org/W2952110866
  • https://openalex.org/W2963864406
  • https://openalex.org/W2964494315
  • https://openalex.org/W2969341903
  • https://openalex.org/W2995072839
  • https://openalex.org/W2997272294
  • https://openalex.org/W3006990062
  • https://openalex.org/W3013790186
  • https://openalex.org/W3029531901
  • https://openalex.org/W3033893250
  • https://openalex.org/W3036268301
  • https://openalex.org/W3036835171
  • https://openalex.org/W3088708723
  • https://openalex.org/W3090234310
  • https://openalex.org/W3096773471
  • https://openalex.org/W3121284112
  • https://openalex.org/W3126959583
  • https://openalex.org/W3150991242
  • https://openalex.org/W3157453707
  • https://openalex.org/W3158411939
  • https://openalex.org/W4210404356
  • https://openalex.org/W4226402626
  • https://openalex.org/W595850470
  • https://openalex.org/W597078358