Антропогенное осаждение азота в бореальных лесах оказывает несущественное влияние на глобальный углеродный цикл

Предполагается, что увеличение антропогенного реактивного азота (Nr) в осадках может привести к тому, что лиственные и бореальные леса будут секвестрировать глобально значительное количество углерода (C); однако длительные данные из бореальных лесов, описывающие отклик секвестрации C на реалистичные уровни хронического осаждения Nr, редки. С помощью длительного (14 лет) экспериментального внесения N на площадках масштаба древостоя (0,1 га) (три уровня: 0, 12,5 и 50 кг N·га(-1)·год(-1)) в бореальной зоне северной Швеции мы оценивали, как хронические внесения N изменяли поглощение N и биомассу подлесковых сообществ, а также объясняли ли изменения в подлеске поглощение N и секвестрацию C деревьями. Мы выдвинули гипотезу, что подлесковые сообщества (мхи и кустарники) служат важными поглотителями при низких уровнях внесения N, при этом сила этих поглотителей ослабевает с ростом скорости хронического внесения N в результате изменения видового состава. Далее мы предположили, что у деревьев произойдут нелинейные увеличения усвоения N и последующей секвестрации C по мере роста норм внесения N вследствие ослабления подлескового поглотителя N. Наши данные показали, что биомасса подлеска снизилась на 50% в ответ на высокий уровень внесения N, главным образом за счёт уменьшения биомассы мхов. Эксперимент с меченным 15N показал, что перистые мхи поглотили наибольшую долю нанесённого меченого вещества, причём эта доля уменьшалась с увеличением уровня хронического внесения N. Вопреки нашей гипотезе, доля метки, поглощённая деревьями, была равной (ок. 8%) во всех трёх вариантах внесения N. Зависимость между внесением N и секвестрацией C во всех растительных пулах в совокупности была линейной с углом наклона 16 кг C на кг(-1) N. Хотя удержание Nr в кроне может сделать скорости секвестрации C немного отличающимися от этой оценки, наши данные указывают, что незначительная доля годовых антропогенных выбросов CO2 секвестрируется в бореальных лесах в результате осаждения Nr.