Comment la sécheresse remodèle-t-elle le cyclage de l’azote dans les forêts à feuilles persistantes subtropicales? Insistance de la gare de Zhejiang Tiantong |
Introduction: le lien caché entre la sécheresse et la dynamique de l’azote
Alors que le changement climatique s’intensifie, les événements de sécheresse menacent de plus en plus la fonctionnalité des écosystèmes forestiers mondiaux. Les forêts à feuilles persistantes subtropicales à feuilles persistantes, les puits de carbone critiques dans les écosystèmes terrestres, dépendent fortement du cyclisme de l’azote (N) pour maintenir la productivité. Pourtant, la façon dont la sécheresse perturbe la dynamique de l’azote des plantes-sols a couplé – limitant potentiellement la croissance forestière – est une question scientifique pressante. La station nationale d’observation et de recherche nationale de l’écosystème forestier du Zhejiang Tiantong (Station Tiantong), une plate-forme de surveillance à long terme nichée dans les forêts subtropicales à feuilles persistantes de Chine, offre des informations uniques sur cette interaction complexe.
Vue aérienne du paysage forestier de Tiantong. Photo de Song Wang.
Contexte de recherche: la signification scientifique de la station Tiantong
Situé dans la région de la mousson de la Chine orientale (29 ° 48’N, 121 ° 47’E, 160 m d’altitude), la station Tiantong préserve une forêt à feuilles persistantes subtropicales vierges, servant de laboratoire naturel pour étudier les réponses des écosystèmes aux stress climatiques. Espèces d’arbres dominantes comme Lithocarpus sans poils et Schima Superba Non seulement la productivité des écosystèmes non seulement, mais reflète également des stratégies adaptatives sous les pressions environnementales. Grâce à une plate-forme expérimentale à long terme de sécheresse, les chercheurs ont systématiquement évalué comment la limitation de l’eau modifie les stocks du sol, l’absorption de plante N et les trajectoires de croissance.
Résultats clés: déséquilibres induits par la sécheresse dans le cycle d’azote
1. Disponible nette du sol disponible azote
La sécheresse prolongée a considérablement réduit l’ammoniac de sol (14,6%) et le N disponible (14,3%), diminuant directement l’accessibilité du sol N sous le stress hydrique. Les baisses du total des stocks de sol N suggèrent en outre une perte accélérée de N, un renforcement des risques de «n famine» à l’échelle des écosystèmes.
2. Régulation à la baisse adaptative de la demande d’azote végétal
Malgré des réductions mineures de la concentration foliaire N (1,5% à 2,9%), l’indice de la zone foliaire de la canopée a chuté de 10,5% et les taux de croissance relatifs des espèces dominants ont diminué de 19,0–32,1%. Cette «stratégie de conservation» révèle que les plantes priorisent la survie sur la croissance sous la rareté n – un compromis qui peut affaiblir la capacité de séquestration du carbone à long terme.
3. Foliar Δ15N enrichissement: un signal de cyclisme d’azote ouvert
Foliaire Δ15N dans L. glabe et S. Superba Passé de -3,0 ‰ à -2,1 ‰ et -4,5 ‰ à -3,5 ‰, respectivement, indiquant des déplacements entraînés par la sécheresse vers un cyclisme N plus ouvert. Les signatures isotopiques suggèrent que les plantes peuvent s’appuyer de plus en plus sur des formes N plus lourdes ou des voies de minéralisation organiques N modifiées depuis les pertes élevées de N sous le stress hydrique.
Effet des sécheresses expérimentales sur les stocks d’azote du sol et la concentration de l’azote foliaire et son isotope dans une forêt à feuilles persistantes subtropicales à feuilles persistantes.
Implications écologiques: augmentation des risques de limitation de l’azote dans les forêts subtropicales
L’étude met en évidence une double menace pour les forêts subtropicales: la sécheresse épuise simultanément la disponibilité du sol N et oblige les plantes à diminuer la croissance, ce qui a potentiellement déclenché une boucle de rétroaction négative de «faible productivité N – Low». Notamment, enrichi foliaire δ15Les signaux N ont réduit la rétention de l’écosystème N, ce qui implique des risques plus élevés de perte de N dans l’atmosphère ou les voies navigables. Au fur et à mesure que les sécheresses s’intensifient, un tel cyclisme ouvert pourrait exacerber la limitation n, saper la résilience forestière et le potentiel de stockage du carbone.
Le rôle de la station Tiantong dans la surveillance à long terme
En tant que site phare pour étudier les forêts à feuilles persistantes en Asie de l’Est, la gare de Tiantong fournit des preuves critiques pour prédire les interactions en carbone-azote dans un contexte de disponibilité globale de N global. Ses données expérimentales à long terme lient les réponses physiologiques aux processus à l’échelle des écosystèmes, offrant une base de gestion des forêts adaptatives. Les travaux futurs intégrant des modèles à échelle multiples et des comparaisons interrégionnelles démêleront davantage comment les forêts subtropicales naviguent sur le stress climatique.
Échantillonnage sur le terrain dans la forêt de Tiantong. Photo de Huanfa Sun.
Conclusion
La sécheresse n’est pas simplement une crise de l’eau – c’est un catalyseur de perturbation du cycle des nutriments. La recherche à la station Tiantong souligne que la protection des forêts à feuilles persistantes subtropicales est vitale, non seulement pour la biodiversité, mais aussi pour le maintien des fonctions d’équilibre et de puits de carbone. À une époque de climat croisé et de pressions anthropiques, les risques de limitation de N atténuant peuvent émerger comme une pierre angulaire pour sauvegarder ces lignes de vie écologiques.
15/07/2025
Comment la sécheresse remodèle-t-elle le cyclage de l’azote dans les forêts à feuilles persistantes subtropicales? Insistance de la gare de Zhejiang Tiantong |
Tangbo tang, Jianyang Xiaet Liming Yan, East China Normal University, discute de leur article: Les déclencheurs de sécheresse à long terme sont des réponses contrastées des isotopes foliaires d’azote stable et du sol disponibles azote dans une forêt subtropicale
Introduction: le lien caché entre la sécheresse et la dynamique de l’azote
Alors que le changement climatique s’intensifie, les événements de sécheresse menacent de plus en plus la fonctionnalité des écosystèmes forestiers mondiaux. Les forêts à feuilles persistantes subtropicales à feuilles persistantes, les puits de carbone critiques dans les écosystèmes terrestres, dépendent fortement du cyclisme de l’azote (N) pour maintenir la productivité. Pourtant, la façon dont la sécheresse perturbe la dynamique de l’azote des plantes-sols a couplé – limitant potentiellement la croissance forestière – est une question scientifique pressante. La station nationale d’observation et de recherche nationale de l’écosystème forestier du Zhejiang Tiantong (Station Tiantong), une plate-forme de surveillance à long terme nichée dans les forêts subtropicales à feuilles persistantes de Chine, offre des informations uniques sur cette interaction complexe.
Contexte de recherche: la signification scientifique de la station Tiantong
Situé dans la région de la mousson de la Chine orientale (29 ° 48’N, 121 ° 47’E, 160 m d’altitude), la station Tiantong préserve une forêt à feuilles persistantes subtropicales vierges, servant de laboratoire naturel pour étudier les réponses des écosystèmes aux stress climatiques. Espèces d’arbres dominantes comme Lithocarpus sans poils et Schima Superba Non seulement la productivité des écosystèmes non seulement, mais reflète également des stratégies adaptatives sous les pressions environnementales. Grâce à une plate-forme expérimentale à long terme de sécheresse, les chercheurs ont systématiquement évalué comment la limitation de l’eau modifie les stocks du sol, l’absorption de plante N et les trajectoires de croissance.
Résultats clés: déséquilibres induits par la sécheresse dans le cycle d’azote
1. Disponible nette du sol disponible azote
La sécheresse prolongée a considérablement réduit l’ammoniac de sol (14,6%) et le N disponible (14,3%), diminuant directement l’accessibilité du sol N sous le stress hydrique. Les baisses du total des stocks de sol N suggèrent en outre une perte accélérée de N, un renforcement des risques de «n famine» à l’échelle des écosystèmes.
2. Régulation à la baisse adaptative de la demande d’azote végétal
Malgré des réductions mineures de la concentration foliaire N (1,5% à 2,9%), l’indice de la zone foliaire de la canopée a chuté de 10,5% et les taux de croissance relatifs des espèces dominants ont diminué de 19,0–32,1%. Cette «stratégie de conservation» révèle que les plantes priorisent la survie sur la croissance sous la rareté n – un compromis qui peut affaiblir la capacité de séquestration du carbone à long terme.
3. Foliar Δ15N enrichissement: un signal de cyclisme d’azote ouvert
Foliaire Δ15N dans L. glabe et S. Superba Passé de -3,0 ‰ à -2,1 ‰ et -4,5 ‰ à -3,5 ‰, respectivement, indiquant des déplacements entraînés par la sécheresse vers un cyclisme N plus ouvert. Les signatures isotopiques suggèrent que les plantes peuvent s’appuyer de plus en plus sur des formes N plus lourdes ou des voies de minéralisation organiques N modifiées depuis les pertes élevées de N sous le stress hydrique.
Implications écologiques: augmentation des risques de limitation de l’azote dans les forêts subtropicales
L’étude met en évidence une double menace pour les forêts subtropicales: la sécheresse épuise simultanément la disponibilité du sol N et oblige les plantes à diminuer la croissance, ce qui a potentiellement déclenché une boucle de rétroaction négative de «faible productivité N – Low». Notamment, enrichi foliaire δ15Les signaux N ont réduit la rétention de l’écosystème N, ce qui implique des risques plus élevés de perte de N dans l’atmosphère ou les voies navigables. Au fur et à mesure que les sécheresses s’intensifient, un tel cyclisme ouvert pourrait exacerber la limitation n, saper la résilience forestière et le potentiel de stockage du carbone.
Le rôle de la station Tiantong dans la surveillance à long terme
En tant que site phare pour étudier les forêts à feuilles persistantes en Asie de l’Est, la gare de Tiantong fournit des preuves critiques pour prédire les interactions en carbone-azote dans un contexte de disponibilité globale de N global. Ses données expérimentales à long terme lient les réponses physiologiques aux processus à l’échelle des écosystèmes, offrant une base de gestion des forêts adaptatives. Les travaux futurs intégrant des modèles à échelle multiples et des comparaisons interrégionnelles démêleront davantage comment les forêts subtropicales naviguent sur le stress climatique.
Conclusion
La sécheresse n’est pas simplement une crise de l’eau – c’est un catalyseur de perturbation du cycle des nutriments. La recherche à la station Tiantong souligne que la protection des forêts à feuilles persistantes subtropicales est vitale, non seulement pour la biodiversité, mais aussi pour le maintien des fonctions d’équilibre et de puits de carbone. À une époque de climat croisé et de pressions anthropiques, les risques de limitation de N atténuant peuvent émerger comme une pierre angulaire pour sauvegarder ces lignes de vie écologiques.
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