A review of the importance of mineral nitrogen cycling in the plant-soil-microbe system of permafrost-affected soils—changing the paradigm
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The paradigm that permafrost-affected soils show restricted mineral nitrogen (N) cycling in favor of organic N compounds is based on the observation that net N mineralization rates in these cold climates are negligible. However, we find here that this perception is wrong. By synthesizing published data on N cycling in the plant-soil-microbe system of permafrost ecosystems we show that gross ammonification and nitrification rates in active layers were of similar magnitude and showed a similar dependence on soil organic carbon (C) and total N concentrations as observed in temperate and tropical systems. Moreover, high protein depolymerization rates and only marginal effects of C:N stoichiometry on gross N turnover provided little evidence for N limitation. Instead, the rather short period when soils are not frozen is the single main factor limiting N turnover. High gross rates of mineral N cycling are thus facilitated by released protection of organic matter in active layers with nitrification gaining particular importance in N-rich soils, such as organic soils without vegetation. Our finding that permafrost-affected soils show vigorous N cycling activity is confirmed by the rich functional microbial community which can be found both in active and permafrost layers. The high rates of N cycling and soil N availability are supported by biological N fixation, while atmospheric N deposition in the Arctic still is marginal except for fire-affected areas. In line with high soil mineral N production, recent plant physiological research indicates a higher importance of mineral plant N nutrition than previously thought. Our synthesis shows that mineral N production and turnover rates in active layers of permafrost-affected soils do not generally differ from those observed in temperate or tropical soils. We therefore suggest to adjust the permafrost N cycle paradigm, assigning a generally important role to mineral N cycling. This new paradigm suggests larger permafrost N climate feedbacks than assumed previously.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,007 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».