Published March 28, 2023
| Version v1
Publication
Open
Fine root biomass and morphology in a temperate forest are influenced more by canopy water addition than by canopy nitrogen addition
Creators
- 1. Henan University
- 2. Cotton Research Institute
- 3. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 4. Fanjingshan National Nature Reserve
Description
Introduction Increasing atmospheric N deposition and changes in precipitation patterns could profoundly impact forest community structure and ecosystem functions. However, most N and water (W) addition experiments have focused on direct N application to leaf litter or soil, neglecting canopy processes such as leaf evaporation and absorption. Methods In this study, we aimed to assess the effects of atmospheric N deposition and increased precipitation on the fine root biomass and morphology of plants in a temperate deciduous forest. To achieve this, we applied N and W above the forest canopy and quantified the seasonal dynamics (January, July, and October) of fine root biomass and morphology. Results Our results revealed that only canopy W addition significantly increased the biomass of fine roots in January compared to that in other seasons ( p < 0.05). We observed no significant interaction effect of N and W on fine root biomass. However, we found that the different growth seasons had a significant impact on the fine root biomass ( p < 0.001). The combined application of N and W significantly affected the root tip density ( p = 0.002). Although canopy N addition was significantly positively correlated with available soil N ( p < 0.05), we detected no significant association with fine root biomass or morphology. Discussion The findings of this study indicated that fine root biomass and morphology, are affected to a greater extent by the provision of W than by N application. These findings provide a new perspective and a more precise understanding of the effects of the actual N deposition and precipitation on the dynamics of plant fine roots in forest ecosystems.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مقدمة يمكن أن تؤثر زيادة ترسب النيتروجين في الغلاف الجوي والتغيرات في أنماط هطول الأمطار تأثيرًا عميقًا على هيكل مجتمع الغابات ووظائف النظام الإيكولوجي. ومع ذلك، ركزت معظم تجارب إضافة N و WATER (W) على التطبيق المباشر N على فضلات الأوراق أو التربة، مع إهمال عمليات المظلة مثل تبخر الأوراق وامتصاصها. في هذه الدراسة، استهدفنا تقييم آثار ترسب النيتروجين في الغلاف الجوي وزيادة هطول الأمطار على الكتلة الحيوية للجذور الدقيقة ومورفولوجيا النباتات في غابة نفضية معتدلة. ولتحقيق ذلك، طبقنا N و W فوق مظلة الغابة وقمنا بقياس الديناميكيات الموسمية (يناير ويوليو وأكتوبر) للكتلة الحيوية للجذور الدقيقة والمورفولوجيا. النتائج كشفت نتائجنا أن إضافة المظلة W فقط زادت بشكل كبير من الكتلة الحيوية للجذور الدقيقة في يناير مقارنة بالمواسم الأخرى ( p < 0.05). لم نلاحظ أي تأثير تفاعلي كبير لـ N و W على الكتلة الحيوية للجذور الدقيقة. ومع ذلك، وجدنا أن مواسم النمو المختلفة كان لها تأثير كبير على الكتلة الحيوية للجذور الدقيقة ( p < 0.001). أثر التطبيق المشترك لـ N و W بشكل كبير على كثافة طرف الجذر ( p = 0.002). على الرغم من أن إضافة المظلة N كانت مرتبطة بشكل إيجابي بشكل كبير بالتربة المتاحة N ( p < 0.05)، إلا أننا لم نكتشف أي ارتباط كبير بالكتلة الحيوية للجذور الدقيقة أو التشكل. المناقشة أشارت نتائج هذه الدراسة إلى أن الكتلة الحيوية للجذور الدقيقة وعلم التشكل، يتأثران إلى حد كبير بتوفير W أكثر من تطبيق N. توفر هذه النتائج منظورًا جديدًا وفهمًا أكثر دقة لتأثيرات ترسب النيتروجين الفعلي وهطول الأمطار على ديناميكيات الجذور النباتية الدقيقة في النظم الإيكولوجية للغابات.Translated Description (French)
Introduction L'augmentation des dépôts atmosphériques d'azote et les changements dans les modèles de précipitations pourraient avoir un impact profond sur la structure des communautés forestières et les fonctions des écosystèmes. Cependant, la plupart des expériences d'addition d'azote et d'eau (E) se sont concentrées sur l'application directe d'azote à la litière de feuilles ou au sol, négligeant les processus de la canopée tels que l'évaporation et l'absorption des feuilles. Méthodes Dans cette étude, nous avons cherché à évaluer les effets des dépôts atmosphériques d'azote et de l'augmentation des précipitations sur la biomasse et la morphologie des racines fines des plantes dans une forêt de feuillus tempérée. Pour ce faire, nous avons appliqué de l'azote et de l'eau au-dessus de la canopée forestière et quantifié la dynamique saisonnière (janvier, juillet et octobre) de la biomasse et de la morphologie des racines fines. Résultats Nos résultats ont révélé que seul l'ajout de W dans la canopée augmentait significativement la biomasse des racines fines en janvier par rapport à celle des autres saisons ( p < 0,05). Nous n'avons observé aucun effet d'interaction significatif de l'azote et de l'eau sur la biomasse des racines fines. Cependant, nous avons constaté que les différentes saisons de croissance avaient un impact significatif sur la biomasse des racines fines ( p < 0,001). L'application combinée de N et de W a affecté de manière significative la densité de la pointe des racines ( p = 0,002). Bien que l'ajout de N dans la canopée ait été significativement corrélé positivement avec le N du sol disponible ( p < 0,05), nous n'avons détecté aucune association significative avec la biomasse ou la morphologie des racines fines. Discussion Les résultats de cette étude ont indiqué que la biomasse et la morphologie des racines fines sont plus affectées par la fourniture de W que par l'application de N. Ces résultats fournissent une nouvelle perspective et une compréhension plus précise des effets des dépôts et des précipitations d'azote réels sur la dynamique des racines fines des plantes dans les écosystèmes forestiers.Translated Description (Spanish)
Introducción El aumento de la deposición atmosférica de N y los cambios en los patrones de precipitación podrían afectar profundamente la estructura de las comunidades forestales y las funciones de los ecosistemas. Sin embargo, la mayoría de los experimentos de adición de N y agua (W) se han centrado en la aplicación directa de N a la hojarasca o al suelo, descuidando los procesos del dosel como la evaporación y absorción de las hojas. Métodos En este estudio, nuestro objetivo fue evaluar los efectos de la deposición atmosférica de N y el aumento de la precipitación en la biomasa de raíces finas y la morfología de las plantas en un bosque caducifolio templado. Para lograrlo, aplicamos N y W por encima del dosel forestal y cuantificamos la dinámica estacional (enero, julio y octubre) de la biomasa y morfología de las raíces finas. Resultados Nuestros resultados revelaron que solo la adición de W al dosel aumentó significativamente la biomasa de las raíces finas en enero en comparación con la de otras temporadas ( p & lt; 0.05). No observamos ningún efecto de interacción significativo de N y W en la biomasa de la raíz fina. Sin embargo, encontramos que las diferentes estaciones de crecimiento tuvieron un impacto significativo en la biomasa de raíz fina ( p & lt; 0.001). La aplicación combinada de N y W afectó significativamente la densidad de la punta de la raíz ( p = 0.002). Aunque la adición de N del dosel se correlacionó significativamente de manera positiva con el N del suelo disponible ( p & lt; 0.05), no detectamos ninguna asociación significativa con la biomasa o morfología de la raíz fina. Discusión Los hallazgos de este estudio indicaron que la biomasa y la morfología de la raíz fina se ven afectadas en mayor medida por la provisión de W que por la aplicación de N. Estos hallazgos proporcionan una nueva perspectiva y una comprensión más precisa de los efectos de la deposición real de N y la precipitación en la dinámica de las raíces finas de las plantas en los ecosistemas forestales.Files
pdf.pdf
Files
(4.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:40b4ea617338e03a30d4e60614962c54
|
4.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تتأثر الكتلة الحيوية للجذور الدقيقة والتشكل في الغابات المعتدلة بإضافة مياه المظلة أكثر من إضافة النيتروجين للمظلة
- Translated title (French)
- La biomasse et la morphologie des racines fines dans une forêt tempérée sont plus influencées par l'ajout d'eau dans la canopée que par l'ajout d'azote dans la canopée
- Translated title (Spanish)
- La biomasa y la morfología de las raíces finas en un bosque templado están más influenciadas por la adición de agua en el dosel que por la adición de nitrógeno en el dosel
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4361216457
- DOI
- 10.3389/fevo.2023.1132248
References
- https://openalex.org/W1485435880
- https://openalex.org/W1952939336
- https://openalex.org/W1968136198
- https://openalex.org/W1986703079
- https://openalex.org/W1986849456
- https://openalex.org/W1990236771
- https://openalex.org/W1990568381
- https://openalex.org/W1990903259
- https://openalex.org/W1992551232
- https://openalex.org/W2003156834
- https://openalex.org/W2004343765
- https://openalex.org/W2006528839
- https://openalex.org/W2014093871
- https://openalex.org/W2026351903
- https://openalex.org/W2035684819
- https://openalex.org/W2047160930
- https://openalex.org/W2070138228
- https://openalex.org/W2075859212
- https://openalex.org/W2080836316
- https://openalex.org/W2096567926
- https://openalex.org/W2102735787
- https://openalex.org/W2109075907
- https://openalex.org/W2117631271
- https://openalex.org/W2120622913
- https://openalex.org/W2120746013
- https://openalex.org/W2126772289
- https://openalex.org/W2127928904
- https://openalex.org/W2128440160
- https://openalex.org/W2134636058
- https://openalex.org/W2146027032
- https://openalex.org/W2162199816
- https://openalex.org/W2163018378
- https://openalex.org/W2170152961
- https://openalex.org/W2198517330
- https://openalex.org/W2268254425
- https://openalex.org/W2279477371
- https://openalex.org/W2284861330
- https://openalex.org/W2296298476
- https://openalex.org/W2507242845
- https://openalex.org/W2619106798
- https://openalex.org/W2625860102
- https://openalex.org/W2740388869
- https://openalex.org/W2758716305
- https://openalex.org/W2781688483
- https://openalex.org/W2791867120
- https://openalex.org/W2792393408
- https://openalex.org/W2801634422
- https://openalex.org/W2804910112
- https://openalex.org/W2902050187
- https://openalex.org/W2925124707
- https://openalex.org/W2964606752
- https://openalex.org/W2988275584
- https://openalex.org/W2991005063
- https://openalex.org/W2998676807
- https://openalex.org/W3045782076
- https://openalex.org/W3081640189
- https://openalex.org/W3098716277
- https://openalex.org/W3109049987
- https://openalex.org/W3116500961
- https://openalex.org/W3130123322
- https://openalex.org/W3137327090
- https://openalex.org/W3184884567