A meta‐analysis highlights globally widespread potassium limitation in terrestrial ecosystems

陆地生态系统 生态系统 生物群落 陆生植物 环境科学 湿地 土壤水分 生产力 生态学 肥料 限制 生态系统服务 土壤科学 生物 化学 机械工程 宏观经济学 有机化学 工程类 经济
作者
Baozhang Chen,Jingchun Fang,Shilong Piao,Philippe Ciais,Thomas Andrew Black,Fei Wang,Shuli Niu,Zhenzhong Zeng,Yiqi Luo
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
卷期号:241 (1): 154-165 被引量:43
标识
DOI:10.1111/nph.19294
摘要

) is the most abundant inorganic cation in plant cells, playing a critical role in various plant functions. However, the impacts of K on natural terrestrial ecosystems have been less studied compared with nitrogen (N) and phosphorus (P). Here, we present a global meta-analysis aimed at quantifying the response of aboveground production to K addition. This analysis is based on 144 field K fertilization experiments. We also investigate the influences of climate, soil properties, ecosystem types, and fertilizer regimes on the responses of aboveground production. We find that: K addition significantly increases aboveground production by 12.3% (95% CI: 7.4-17.5%), suggesting a widespread occurrence of K limitation across terrestrial ecosystems; K limitation is more prominent in regions with humid climates, acidic soils, or weathered soils; the effect size of K addition varies among climate zones/regions, and is influenced by multiple factors; and previous N : K and K : P thresholds utilized to detect K limitation in wetlands cannot be applied to other biomes. Our findings emphasize the role of K in limiting terrestrial productivity, which should be integrated into future terrestrial ecosystems models.
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