Published September 1, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Soil and climate effects on leaf nitrogen and phosphorus stoichiometry along elevational gradients

Creators

  • 1. Southwest Forestry University
  • 2. Beijing Forestry University
  • 3. Guangxi University

Description

Leaf nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations are critical to plant metabolic processes and growth. Understanding the contribution of climate and soil nutrients on leaf nitrogen and phosphorus concentrations across plant life-forms (trees, shrubs, and herbs) remains incomplete, especially along elevational gradients. To investigate these effects, we combined data from the Plant Trait (TRY) database, containing 528 species distributions, with elevation, climate and soil information for each study site. Results show that leaf N and P content were significantly correlated with elevation (P < 0.05). The explanatory ability of altitude for changes in N (R2 = 0.40) and P (R2 = 0.21) content in herb leaves is greater than that in trees (R2 < 0.1). The explanatory ability of elevation for changes in P content (R2 = 0.26) in shrub leaves is higher than that of N content (R2 = 0.12). Furthermore, leaf P was more strongly associated with mean annual precipitation and mean annual temperature. Soil C:N and soil pH were significantly correlated with leaf N and P content, but their ability to explain elevational patterns in leaf N and P was limited. Overall, in leaves, P is more susceptible to environmental influences than N. These findings reveal differences in nutrient cycling and physiological regulation of N and P among different plant forms.

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

Translated Description (Arabic)

تعتبر تركيزات أوراق النيتروجين والفوسفور ضرورية لعمليات الأيض والنمو في النبات. لا يزال فهم مساهمة المناخ ومغذيات التربة في تركيزات أوراق النيتروجين والفوسفور عبر أشكال الحياة النباتية (الأشجار والشجيرات والأعشاب) غير مكتمل، خاصة على طول التدرجات المرتفعة. للتحقيق في هذه الآثار، جمعنا بيانات من قاعدة بيانات سمات النبات (TRY)، التي تحتوي على 528 توزيعاً للأنواع، مع معلومات الارتفاع والمناخ والتربة لكل موقع دراسة. تظهر النتائج أن محتوى الورقة N و P كان مرتبطًا بشكل كبير بالارتفاع (P < 0.05). القدرة التفسيرية للارتفاع للتغيرات في محتوى N (R2 = 0.40) و P (R2 = 0.21) في أوراق الأعشاب أكبر من تلك الموجودة في الأشجار (R2 < 0.1). القدرة التفسيرية للارتفاع للتغيرات في محتوى P (R2 = 0.26) في أوراق الشجيرات أعلى من محتوى N (R2 = 0.12). علاوة على ذلك، كانت الورقة P أكثر ارتباطًا بمتوسط هطول الأمطار السنوي ومتوسط درجة الحرارة السنوية. كانت التربة C:N ودرجة حموضة التربة مرتبطة بشكل كبير بمحتوى الورقة N و P، لكن قدرتها على شرح الأنماط المرتفعة في الورقة N و P كانت محدودة. بشكل عام، في الأوراق، تكون P أكثر عرضة للتأثيرات البيئية من N. تكشف هذه النتائج عن اختلافات في دورة المغذيات والتنظيم الفسيولوجي لـ N و P بين الأشكال النباتية المختلفة.

Translated Description (French)

Les concentrations d'azote (N) et de phosphore (P) des feuilles sont essentielles aux processus métaboliques et à la croissance des plantes. La compréhension de la contribution du climat et des nutriments du sol sur les concentrations d'azote et de phosphore des feuilles dans les formes de vie végétales (arbres, arbustes et herbes) reste incomplète, en particulier le long des gradients d'altitude. Pour étudier ces effets, nous avons combiné les données de la base de données Plant Trait (TRY), contenant 528 distributions d'espèces, avec des informations sur l'altitude, le climat et le sol pour chaque site d'étude. Les résultats montrent que la teneur en N et P des feuilles était significativement corrélée à l'élévation (P < 0,05). La capacité explicative de l'altitude pour les changements de teneur en N (R2 = 0,40) et en P (R2 = 0,21) dans les feuilles herbacées est supérieure à celle des arbres (R2 < 0,1). La capacité explicative de l'élévation pour les changements de teneur en P (R2 = 0,26) dans les feuilles arbustives est supérieure à celle de la teneur en N (R2 = 0,12). De plus, le P foliaire était plus fortement associé aux précipitations annuelles moyennes et à la température annuelle moyenne. C du sol : L'azote et le pH du sol étaient significativement corrélés avec la teneur en azote et en phosphore des feuilles, mais leur capacité à expliquer les modèles d'élévation dans l'azote et le phosphore des feuilles était limitée. Dans l'ensemble, dans les feuilles, P est plus sensible aux influences environnementales que N. Ces résultats révèlent des différences dans le cycle des nutriments et la régulation physiologique de N et P entre les différentes formes de plantes.

Translated Description (Spanish)

Las concentraciones de nitrógeno (N) y fósforo (P) en las hojas son fundamentales para los procesos metabólicos y el crecimiento de las plantas. La comprensión de la contribución de los nutrientes del clima y del suelo en las concentraciones de nitrógeno y fósforo de las hojas en todas las formas de vida de las plantas (árboles, arbustos y hierbas) sigue siendo incompleta, especialmente a lo largo de los gradientes de elevación. Para investigar estos efectos, combinamos datos de la base de datos Plant Trait (TRY), que contiene 528 distribuciones de especies, con información de elevación, clima y suelo para cada sitio de estudio. Los resultados muestran que el contenido de N y P de las hojas se correlacionó significativamente con la elevación (P < 0.05). La capacidad explicativa de la altitud para los cambios en el contenido de N (R2 = 0,40) y P (R2 = 0,21) en las hojas de hierbas es mayor que en los árboles (R2 < 0,1). La capacidad explicativa de elevación para cambios en el contenido de P (R2 = 0.26) en hojas de arbusto es mayor que la del contenido de N (R2 = 0.12). Además, la hoja P se asoció más fuertemente con la precipitación media anual y la temperatura media anual. El suelo C:N y el pH del suelo se correlacionaron significativamente con el contenido de N y P de las hojas, pero su capacidad para explicar los patrones de elevación en las hojas N y P fue limitada. En general, en las hojas, P es más susceptible a las influencias ambientales que N. Estos hallazgos revelan diferencias en el ciclo de nutrientes y la regulación fisiológica de N y P entre las diferentes formas de plantas.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثيرات التربة والمناخ على توازن أوراق النيتروجين والفوسفور على طول التدرجات المرتفعة
Translated title (French)
Effets du sol et du climat sur la stœchiométrie de l'azote et du phosphore des feuilles le long des gradients altimétriques
Translated title (Spanish)
Efectos del suelo y el clima en la estequiometría del nitrógeno y el fósforo de las hojas a lo largo de los gradientes de elevación

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3030599734
DOI
10.1016/j.gecco.2020.e01138

Is supplement to
https://openalex.org/W4386285858 (Other)
https://openalex.org/W4321599724 (Other)
https://openalex.org/W4321033372 (Other)
https://openalex.org/W3174602332 (Other)
https://openalex.org/W3033330265 (Other)
https://openalex.org/W2769840979 (Other)
https://openalex.org/W2391150708 (Other)
https://openalex.org/W2381219793 (Other)
https://openalex.org/W2379078902 (Other)
https://openalex.org/W2361806287 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1841081109
  • https://openalex.org/W1946277022
  • https://openalex.org/W1973108116
  • https://openalex.org/W1981942195
  • https://openalex.org/W1982837210
  • https://openalex.org/W1990931463
  • https://openalex.org/W2048055502
  • https://openalex.org/W2068324418
  • https://openalex.org/W2094838139
  • https://openalex.org/W2098039659
  • https://openalex.org/W2098217071
  • https://openalex.org/W2119550458
  • https://openalex.org/W2120015675
  • https://openalex.org/W2127196574
  • https://openalex.org/W2136669876
  • https://openalex.org/W2140077812
  • https://openalex.org/W2146989274
  • https://openalex.org/W2149554986
  • https://openalex.org/W2152728462
  • https://openalex.org/W2160382380
  • https://openalex.org/W2162584119
  • https://openalex.org/W2766884206
  • https://openalex.org/W2908417217
  • https://openalex.org/W2908954080
  • https://openalex.org/W2943982388
  • https://openalex.org/W2997212601
  • https://openalex.org/W875024338