The positive effect of plant diversity on soil carbon depends on climate

土壤碳 环境科学 土壤有机质 生物量(生态学) 生态系统 碳纤维 固碳 干旱 生物多样性 农学 生态学 土壤水分 土壤科学 生物 二氧化碳 材料科学 复合数 复合材料
作者
Marie Spohn,Sumanta Bagchi,Lori A. Biederman,Elizabeth T. Borer,Kari Anne Bråthen,Miguel N. Bugalho,Maria C. Caldeira,Jane A. Catford,Scott L. Collins,Nico Eisenhauer,Nicole Hagenah,Sylvia Haider,Yann Hautier,Johannes M. H. Knops,Sally E. Koerner,Lauri Laanisto,Ylva Lekberg,Jason P. Martina,Holly M. Martinson,Rebecca L. McCulley,Pablo Luís Peri,Petr Macek,Sally A. Power,Anita C. Risch,Christiane Roscher,Eric W. Seabloom,Carly J. Stevens,G. F. Veen,Risto Virtanen,Laura Yahdjian
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:24
标识
DOI:10.1038/s41467-023-42340-0
摘要

Abstract Little is currently known about how climate modulates the relationship between plant diversity and soil organic carbon and the mechanisms involved. Yet, this knowledge is of crucial importance in times of climate change and biodiversity loss. Here, we show that plant diversity is positively correlated with soil carbon content and soil carbon-to-nitrogen ratio across 84 grasslands on six continents that span wide climate gradients. The relationships between plant diversity and soil carbon as well as plant diversity and soil organic matter quality (carbon-to-nitrogen ratio) are particularly strong in warm and arid climates. While plant biomass is positively correlated with soil carbon, plant biomass is not significantly correlated with plant diversity. Our results indicate that plant diversity influences soil carbon storage not via the quantity of organic matter (plant biomass) inputs to soil, but through the quality of organic matter. The study implies that ecosystem management that restores plant diversity likely enhances soil carbon sequestration, particularly in warm and arid climates.
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