Stoichiometric controls on carbon, nitrogen, and phosphorus dynamics in decomposing litter
Notice bibliographique
Résumé
The mineralization of nitrogen and phosphorus from plant residues provides an important input of inorganic nutrients to the soil, which can be taken up by plants. The dynamics of nutrient mineralization or immobilization during decomposition are controlled by different biological and physical factors. Decomposers sequester carbon and nutrients from organic substrates and exchange inorganic nutrients with the environment to maintain their stoichiometric balance. Additionally, physical losses of organic compounds from leaching and other processes may alter the nutrient content of litter. In this work, we extend a stoichiometric model of litter nitrogen mineralization to include (1) phosphorus mineralization, (2) physical losses of organic nutrients, and (3) chemical heterogeneity of litter substrates. The enhanced model provides analytical mineralization curves for nitrogen and phosphorus as well as critical litter carbon : nutrient ratios (the carbon : nutrient ratios below which net nutrient release occurs) as a function of the elemental composition of the decomposers, their carbon‐use efficiency, and the rate of physical loss of organic compounds. The model is used to infer the critical litter carbon : nutrient ratios from observed nitrogen and phosphorus dynamics in about 2600 litterbag samplings from 21 decomposition data sets spanning artic to tropical ecosystems. At the beginning of decomposition, nitrogen and phosphorus tend to be immobilized in boreal and temperate climates (i.e., both C:N and C:P critical ratios are lower than the initial ratios), while in tropical areas nitrogen is generally released and phosphorus may be either immobilized or released, regardless of the typically low phosphorus concentrations. The critical carbon : nutrient ratios we observed were found to increase with initial litter carbon : nutrient ratios, indicating that decomposers adapt to low‐nutrient conditions by reducing their carbon‐use efficiency. This stoichiometric control on nutrient dynamics appears ubiquitous across climatic regions and ecosystems, although other biological and physical processes also play important roles in litter decomposition. In tropical humid conditions, we found high critical C:P ratios likely due to high leaching and low decomposer phosphorus concentrations. In general, the compound effects of stoichiometric constraints and physical losses explain most of the variability in critical carbon : nutrient ratios and dynamics of nutrient immobilization and release at the global scale.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».