Decomposition decreases molecular diversity and ecosystem similarity of soil organic matter

分解 生态系统 有机质 多样性(政治) 土壤有机质 相似性(几何) 环境化学 化学 生态学 环境科学 土壤科学 生物 土壤水分 计算机科学 图像(数学) 人工智能 社会学 人类学
作者
Rachelle E. Davenport,Benjamin P. Bowen,Laurel Lynch,Suzanne M. Kosina,Itamar A. Shabtai,Trent R. Northen,Johannes C. Lehmann
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (25): e2303335120-e2303335120 被引量:94
标识
DOI:10.1073/pnas.2303335120
摘要

Soil organic matter (SOM) is comprised of a diverse array of reactive carbon molecules, including hydrophilic and hydrophobic compounds, that impact rates of SOM formation and persistence. Despite clear importance to ecosystem science, little is known about broad-scale controls on SOM diversity and variability in soil. Here, we show that microbial decomposition drives significant variability in the molecular richness and diversity of SOM between soil horizons and across a continental-scale gradient in climate and ecosystem type (arid shrubs, coniferous, deciduous, and mixed forests, grasslands, and tundra sedges). The molecular dissimilarity of SOM was strongly influenced by ecosystem type (hydrophilic compounds: 17%, P < 0.001; hydrophobic compounds: 10% P < 0.001) and soil horizon (hydrophilic compounds: 17%, P < 0.001; hydrophobic compounds: 21%, P < 0.001), as assessed using metabolomic analysis of hydrophilic and hydrophobic metabolites. While the proportion of shared molecular features was significantly higher in the litter layer than subsoil C horizons across ecosystems (12 times and 4 times higher for hydrophilic and hydrophobic compounds, respectively), the proportion of site-specific molecular features nearly doubled from the litter layer to the subsoil horizon, suggesting greater differentiation of compounds after microbial decomposition within each ecosystem. Together, these results suggest that microbial decomposition of plant litter leads to a decrease in SOM α-molecular diversity, yet an increase in β-molecular diversity across ecosystems. The degree of microbial degradation, determined by the position in the soil profile, exerts a greater control on SOM molecular diversity than environmental factors, such as soil texture, moisture, and ecosystem type.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Led发布了新的文献求助10
刚刚
sxx发布了新的文献求助10
刚刚
wang发布了新的文献求助10
刚刚
hihj完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小蘑菇的应助被科研牛马采纳,获得10
2秒前
蹦沙卡拉卡完成签到,获得积分10
2秒前
酷波er的应助被皮在痒采纳,获得10
3秒前
梓泽丘墟的应助被wanghao采纳,获得10
3秒前
3秒前
Akim的应助被糟糕的夏波采纳,获得10
3秒前
henry先森发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
shi的应助被笨笨小土豆采纳,获得10
5秒前
xing_xing的应助被无聊的冬日采纳,获得20
6秒前
wuping发布了新的文献求助10
7秒前
李健的应助被108采纳,获得10
7秒前
ni发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
蜗牛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
斯文败类的应助被大风采纳,获得10
8秒前
田様的应助被羊驼采纳,获得10
9秒前
就是一种水稻的完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
极限001的应助被likes采纳,获得50
9秒前
Wissenheimer的应助被枫叶采纳,获得30
10秒前
Akim的应助被Zzd采纳,获得10
10秒前
10秒前
LinYX发布了新的文献求助10
10秒前
杨111发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
ff完成签到,获得积分10
13秒前
Dawn发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Led发布了新的文献求助10
14秒前
皮在痒发布了新的文献求助10
15秒前
NICE完成签到,获得积分20
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8135387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9536657
关于积分的说明 21618960
捐赠科研通 7718078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419514
关于科研通互助平台的介绍 2544798
邀请新用户注册赠送积分活动 2461214