Published July 15, 2015 | Version v1
Publication Open

Changes in Temperature Sensitivity and Activation Energy of Soil Organic Matter Decomposition in Different Qinghai-Tibet Plateau Grasslands

  • 1. Ministry of Education of the People's Republic of China
  • 2. Northeast Normal University
  • 3. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research
  • 4. Chinese Academy of Sciences
  • 5. Tibet University

Description

Qinghai-Tibet Plateau grasslands are unique geographical regions and store substantial soil organic matter (SOM) in the soil surface, which make them very sensitive to global climate change. Here, we focused on three main grassland types (alpine meadow, steppe, and desert) and conducted a soil incubation experiment at five different temperatures (5, 10, 15, 20, and 25°C) to investigate SOM decomposition rates (R), temperature sensitivity (Q10), and activation energy (Ea). The results showed that grassland type and incubation temperature had significant impact on R (P < 0.001), and the values of R were exponential correlated with incubation temperature in three alpine grasslands. At the same temperature, R was in the following order: alpine meadow > alpinesteppe > alpine desert. The Q10 values differed significantly among different grasslands, and the overall trends were as follows: alpine meadow (1.56 ± 0.09) < alpine steppe (1.88 ± 0.23) < alpine desert (2.39 ± 0.32). Moreover, the Ea values differed significantly across different grassland types (P < 0.001) and increased with increasing incubation time. The exponential negative correlations between Ea and R at 20°C across all grassland types (all Ps < 0.001) indicated that the substrate-quality temperature hypothesis is applicable to the alpine grasslands. Our findings provide new insights for understanding the responses of SOM decomposition and storage to warming scenarios in this Plateau.

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

Translated Description (Arabic)

المراعي في هضبة تشينغهاي والتبت هي مناطق جغرافية فريدة من نوعها وتخزن مواد عضوية كبيرة في التربة (SOM) في سطح التربة، مما يجعلها حساسة للغاية لتغير المناخ العالمي. هنا، ركزنا على ثلاثة أنواع من المراعي الرئيسية (مرج جبال الألب والسهوب والصحراء) وأجرينا تجربة حضانة التربة في خمس درجات حرارة مختلفة (5 و 10 و 15 و 20 و 25 درجة مئوية) للتحقيق في معدلات تحلل SOM (R)، وحساسية درجة الحرارة (Q10)، وطاقة التنشيط (Ea). أظهرت النتائج أن نوع المراعي ودرجة حرارة الحضانة كان لهما تأثير كبير على R (P < 0.001)، وكانت قيم R أسية مرتبطة بدرجة حرارة الحضانة في ثلاثة مراعي جبال الألب. في نفس درجة الحرارة، كان R بالترتيب التالي: مرج جبال الألب > alpinesteppe > صحراء جبال الألب. اختلفت قيم Q10 بشكل كبير بين المراعي المختلفة، وكانت الاتجاهات العامة كما يلي: مرج جبال الألب (1.56 ± 0.09) < سهوب جبال الألب (1.88 ± 0.23) < صحراء جبال الألب (2.39 ± 0.32). علاوة على ذلك، اختلفت قيم Ea بشكل كبير عبر أنواع المراعي المختلفة (P < 0.001) وزادت مع زيادة وقت الحضانة. أشارت الارتباطات السلبية الأسية بين Ea و R عند 20 درجة مئوية عبر جميع أنواع المراعي (جميع Ps < 0.001) إلى أن فرضية درجة حرارة جودة الركيزة تنطبق على المراعي في جبال الألب. توفر نتائجنا رؤى جديدة لفهم استجابات تحلل وتخزين SOM لسيناريوهات الاحترار في هذه الهضبة.

Translated Description (French)

Les prairies du plateau du Qinghai-Tibet sont des régions géographiques uniques et stockent une quantité substantielle de matière organique du sol (MOS) à la surface du sol, ce qui les rend très sensibles au changement climatique mondial. Ici, nous nous sommes concentrés sur trois principaux types de prairies (prairie alpine, steppe et désert) et avons mené une expérience d'incubation du sol à cinq températures différentes (5, 10, 15, 20 et 25 °C) pour étudier les taux de décomposition SOM (R), la sensibilité à la température (Q10) et l'énergie d'activation (Ea). Les résultats ont montré que le type de prairie et la température d'incubation avaient un impact significatif sur R (P < 0,001), et les valeurs de R étaient en corrélation exponentielle avec la température d'incubation dans trois prairies alpines. A la même température, R était dans l'ordre suivant : prairie alpine > alpinesteppe > désert alpin. Les valeurs de Q10 différaient significativement entre les différentes prairies, et les tendances globales étaient les suivantes : prairie alpine (1,56 ± 0,09) < steppe alpine (1,88 ± 0,23) < désert alpin (2,39 ± 0,32). De plus, les valeurs d'Ea différaient significativement entre les différents types de prairies (P < 0,001) et augmentaient avec l'augmentation du temps d'incubation. Les corrélations négatives exponentielles entre Ea et R à 20 °C pour tous les types de prairies (tous les Ps < 0,001) ont indiqué que l'hypothèse de la température de la qualité du substrat est applicable aux prairies alpines. Nos résultats fournissent de nouvelles informations pour comprendre les réponses de la décomposition et du stockage des SOM aux scénarios de réchauffement dans ce plateau.

Translated Description (Spanish)

Los pastizales de la meseta de Qinghai-Tíbet son regiones geográficas únicas y almacenan una cantidad sustancial de materia orgánica del suelo (SOM) en la superficie del suelo, lo que los hace muy sensibles al cambio climático global. Aquí, nos centramos en tres tipos principales de pastizales (pradera alpina, estepa y desierto) y realizamos un experimento de incubación del suelo a cinco temperaturas diferentes (5, 10, 15, 20 y 25 ° C) para investigar las tasas de descomposición de SOM (R), la sensibilidad a la temperatura (Q10) y la energía de activación (Ea). Los resultados mostraron que el tipo de pastizal y la temperatura de incubación tuvieron un impacto significativo en R (P < 0.001), y los valores de R se correlacionaron exponencialmente con la temperatura de incubación en tres pastizales alpinos. A la misma temperatura, R estaba en el siguiente orden: pradera alpina > estepa alpina > desierto alpino. Los valores de Q10 difirieron significativamente entre los diferentes pastizales, y las tendencias generales fueron las siguientes: pradera alpina (1,56 ± 0,09) < estepa alpina (1,88 ± 0,23) < desierto alpino (2,39 ± 0,32). Además, los valores de Ea difirieron significativamente entre los diferentes tipos de pastizales (P < 0.001) y aumentaron con el aumento del tiempo de incubación. Las correlaciones negativas exponenciales entre Ea y R a 20 °C en todos los tipos de pastizales (todos los Ps < 0,001) indicaron que la hipótesis de la temperatura de la calidad del sustrato es aplicable a los pastizales alpinos. Nuestros hallazgos proporcionan nuevos conocimientos para comprender las respuestas de la descomposición y el almacenamiento de SOM a los escenarios de calentamiento en esta meseta.

Files

journal.pone.0132795&type=printable.pdf

Files (1.1 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:a9aecad373e22163b8c3ab451f5060f1
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التغيرات في حساسية درجة الحرارة وطاقة التنشيط لتحلل المواد العضوية للتربة في المراعي المختلفة لهضبة تشينغهاي - التبت
Translated title (French)
Changements de la sensibilité à la température et de l'énergie d'activation de la décomposition de la matière organique du sol dans différentes prairies du plateau Qinghai-Tibet
Translated title (Spanish)
Cambios en la sensibilidad a la temperatura y la energía de activación de la descomposición de la materia orgánica del suelo en diferentes pastizales de la meseta de Qinghai-Tíbet

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1624541228
DOI
10.1371/journal.pone.0132795

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1918894213
  • https://openalex.org/W1964840670
  • https://openalex.org/W1965578568
  • https://openalex.org/W1969069662
  • https://openalex.org/W1970987808
  • https://openalex.org/W1971808230
  • https://openalex.org/W1979017704
  • https://openalex.org/W1979783986
  • https://openalex.org/W1991704630
  • https://openalex.org/W1992225887
  • https://openalex.org/W1992884211
  • https://openalex.org/W1995183550
  • https://openalex.org/W1998176511
  • https://openalex.org/W2004256739
  • https://openalex.org/W2005693438
  • https://openalex.org/W2008296782
  • https://openalex.org/W2013680469
  • https://openalex.org/W2015124896
  • https://openalex.org/W2019147722
  • https://openalex.org/W2021671908
  • https://openalex.org/W2022704572
  • https://openalex.org/W2028656743
  • https://openalex.org/W2029103525
  • https://openalex.org/W2029709627
  • https://openalex.org/W2030219738
  • https://openalex.org/W2031036811
  • https://openalex.org/W2034785427
  • https://openalex.org/W2035017164
  • https://openalex.org/W2036562291
  • https://openalex.org/W2046134756
  • https://openalex.org/W2047457427
  • https://openalex.org/W2049207331
  • https://openalex.org/W2051931181
  • https://openalex.org/W2052528640
  • https://openalex.org/W2057008966
  • https://openalex.org/W2061397505
  • https://openalex.org/W2064665131
  • https://openalex.org/W2072457697
  • https://openalex.org/W2075962237
  • https://openalex.org/W2080651961
  • https://openalex.org/W2083857556
  • https://openalex.org/W2085129622
  • https://openalex.org/W2107839033
  • https://openalex.org/W2109561875
  • https://openalex.org/W2110552836
  • https://openalex.org/W2111157073
  • https://openalex.org/W2119968371
  • https://openalex.org/W2134872513
  • https://openalex.org/W2136009149
  • https://openalex.org/W2137040880
  • https://openalex.org/W2141350212
  • https://openalex.org/W2151305472
  • https://openalex.org/W2156383315
  • https://openalex.org/W2160489903
  • https://openalex.org/W2161552300
  • https://openalex.org/W2170661551
  • https://openalex.org/W2172084595
  • https://openalex.org/W2253645173
  • https://openalex.org/W4253882055