낙엽 분해에 대한 낙엽 화학성 이론 일반화의 오류 = Generalization of Litter Chemistry Theory on Litter Decomposition is Wrong
저자
박현진 ( Hyun-jin Park ) ; 양혜인 ( Hye-in Yang ) ; 최우정 ( Woo-jung Choi ) ; 이영한 ( Young-han Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
29-30(2쪽)
제공처
Tree foliage litter chemistry such as the concentrations of lignin (L), nitrogen (N), calcium (Ca) and manganese (Mn) plays important roles in the litter decomposition and thus carbon (C) dynamics of forest soils. It has been reported that high quality litters with high N and low L concentrations decompose fast as compared to low quality litters. However, such findings are based on the studies with different tree species such as coniferous and deciduous. Therefore, it is unknown if the effects of litter chemistry on the litter decomposition rate still valid within a species. This study was conducted to investigate the effects of litter chemistry on litter decomposition using litters with contrasting chemical properties for two functionally different species (pine and oak). To collect foliage litter samples with contrasting chemistry, trees were grown under different CO2 concentration, air temperature and soil water and nutrient availability for two years. Four treatments with two litter type and two species were laid out in triplicates. Soils treated with litters were incubated for 45 days and CO2 emission was monitored. At the end of incubation, the microbial community structure was determined by the analysis of easter-linked fatty acid methyl esters (FAMEs). Cumulative CO2 emission was higher for oak than pine litters and this collaborates with the higher litter quality of oak than pine litters such as lower L concentrations and higher Ca and Mn concentrations. However, within the species, the cumulative CO2 emission was higher for litters with lower N and higher L concentrations which is contrasting to the current understandings of the effects of litter chemistry on the decomposition. This result suggests that the current litter chemistry theory on litter decomposition are valid only to compare litter decomposition between different species but not for within the same species. Recent studies suggested that lignin is not stable as it is thought and thus more CO2 can be emitted from soils treated with high lignin litters due to the lower substrate use efficiency, the proportion of assimilated substrates which is utilized for growth relative to substrate being mineralized and respiration, of lignin as compared to other components such as cellulose. In addition, lignin decomposition decreases with increasing Nconcentration of litters as high N availability suppresses the activity of ligninolytic enzyme. The total FAMEs, bacteria and fungi were greater for soil amended with pine than oak, and this also contradicts to the current knowledge that soils of deciduous trees have higher microbial population than soils of conifers due to readily decomposability of deciduous litters. However, as indicated by the lower CO2 emission in the pine than that in oak litters amended soils, C derived from pine litters can be utilized more efficiency by microbes to increase biomass. In this context, the higher microbial populations in the deciduous tree soils than in the coniferous tree soils reported in other studies should be ascribed to the greater amount of annual litters inputs. This study highlights that the current litter chemistry theory is useful in understanding the differences in the litter decomposition between different species; however, a novel theory need to be established to understand the differences in litter decomposition within a species.
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