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
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 tête enseignante, 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 ».