Modeling microbial dynamics and nutrient cycles in ombrotrophic peatlands
Notice bibliographique
Résumé
Peatlands store a vast amount of carbon (C) and have functioned as C sinks for millennia. The C sink function of peatlands may be at risk with increased nutrient deposition and climate change in the future. Models can make future projections for peatlands, but most peatland models do not include nutrient cycles, which are tightly couple to the C cycle. Furthermore, microbial activities have been found to play an essential role in regulating peatland biogeochemical cycles. Still, peatland models have not explicitly included any microbial controls, precluding our ability to examine the microbial feedbacks within the peatland ecosystem. This research explores the significance of microbe-mediated carbon-nutrient cycling in peatland ecosystem functions through a modelling approach. The McGill Wetland Model (MWM) was modified into MWMmic_NP by introducing a multi-layer cohort model to track the decrease in peat qualities with decomposition age; the growth and metabolism of saprotrophic microbes (SAP) as factors on the rates of peat decomposition; nitrogen and phosphorus cycles regulating the growth of plants and microbes; ericoid mycorrhiza fungi (ERM) exchanging nutrients for C from the host plant ericaceous shrubs; and the vertical and horizontal transport of the solutes in the peat pore water. MWMmic_NP was evaluated against the extensive whole-ecosystem measurements from the Mer Bleue Bog, eastern Canada, and the long-term fertilization experiments at the same site. MWMmic_NP was then used to examine the response of the bog to different scenarios of environmental changes. MWMmic_NP was able to replicate the overall C-N-P cycles observed at the Mer Bleue bog. In particular, the model reproduced the observed dynamics of the newly added pools of SAP and dissolved organic matter, and captured the changes in stoichiometry profiles with peat depth. Furthermore, the model performed well in reproducing the response of the bog to nutrient additions. A diminished role of mycorrhiza fungi in nutrient uptake and subsequent lower C allocation from shrubs to ERM increased shrub growth. Possible environmental changes induced a transition from mosses to shrubs domination in the vegetation community and from ERM to SAP domination in microbial community composition in the bog, thus reducing carbon sequestration capacity. Water table drawdown and increased soil temperature were the most important environmental factors for the weakening of the C sink. Reactions of SAP or ERM to changes in environmental conditions determined the response of the bog. This research contributes to a better understanding of the significance of microbe-mediated biogeochemical cycling in peatlands. ERM fungi may play a central role in maintaining the vegetation structure and C sink function of shrub-dominated ombrotrophic peatlands
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 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 ».