Consequences and recovery after nutrient enrichment in the boreal forest understory
Notice bibliographique
Résumé
Atmospheric nitrogen deposition poses a serious threat to plant communities globally. Furthermore, nitrogen-induced shifts in plant community composition may create positive feedbacks via litter decomposition by the soil microbial community. These feedbacks could prevent the recovery of plant communities, even in the absence of further nutrient addition, because nutrient availability and cycling remain high. We investigated the role of nutrients and herbivores in regulating plant and soil microbial communities in the boreal forest understory in northwestern Canada. We used an experiment that began in 1990 where plots were fertilized, exclosed (herbivore reduction), or both, in a 2 x 2 factorial design. In early 2000, plots were divided in half; treatments were continued on one half, and discontinued on the other half. In 2009, we sampled plant community composition, along with carbon/nitrogen ratios and total phenolics in the plant tissue. Using phospholipid fatty-acid analyses and extracellular enzyme activity assays, we estimated the soil microbial community composition and activity. Lastly, we measured soil pH and chemistry. Overall, fertilization had significant impacts on the variables we measured; herbivore exclosures mostly had no detectable impacts. In fertilized plots, species richness declined and the plant community became dominated by Epilobium angustifolium and Mertensia paniculata. Total phenolics and the carbon/nitrogen in the plant tissue declined. The total microbial biomass declined, as did the ratio of fungi to bacteria, indicating a more bacteria-dominated food web in the soil. Extracellular enzymes involved in the breakdown of cellulose increased in activity, but those involved in the acquisition of nitrogen and phosphorus were mostly unaffected, except urease, which declined in activity. Soil pH declined significantly, and fertilizer increased the availability of many nutrients. In recovery plots, the results do not fit the predictions of a plant-soil feedback hypothesis. Instead, the system follows a “cascade of responses”, where soil chemistry recovers first, then plant tissue chemistry, followed more slowly by plant community composition. After 10 years, the soil microbial community has yet to show significant signs of recovery. These results highlight the sensitivity of the boreal forest to nutrient enrichment and demonstrate that recovery of these ecosystems may take decades.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».