אסיף מאגר המחקר החקלאי

Human impacts and aridity differentially alter soil N availability in drylands worldwide

Year:

2016

Source of publication :

Authors :

Volume :

25

Co-Authors:

Delgado-Baquerizo, M., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain, Hawkesbury Institute for the Environment, University of Western Sydney, Penrith, NSW, Australia
Maestre, F.T., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
Gallardo, A., Departamento de Sistemas Físicos, Químicos y Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Carretera de Utrera, Km 1, Sevilla, Spain
Eldridge, D.J., School of Biological, Earth and Environmental Sciences, University of New South Wales, Sydney, NSW, Australia
Soliveres, S., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain, Institute of Plant Sciences, University of Bern, Alterbengrain 21, Bern, Switzerland
Bowker, M.A., School of Forestry, Northern Arizona University, Flagstaff, AZ, United States
Prado-Comesaña, A., Departamento de Sistemas Físicos, Químicos y Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Carretera de Utrera, Km 1, Sevilla, Spain
Gaitán, J., Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental San Carlos de Bariloche, Casilla de Correo 277 (8400), Bariloche, Río Negro, Argentina
Quero, J.L., Departamento de Ingeniería Forestal, Campus de Rabanales Universidad de Córdoba, Carretera Nacional, Km 396, Córdoba, Spain
Ochoa, V., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
Gozalo, B., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
García-Gómez, M., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
García-Palacios, P., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain, Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, CEFE-CNRS, 1919 Route de Mende, Montpellier, France
Berdugo, M., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
Valencia, E., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
Escolar, C., Área de Biodiversidad y Conservación, Departamento de Biología y Geologia, Física y Química Inorganica, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnologia, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, Móstoles, Spain
Arredondo, T., División de Ciencias Ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, Código Postal, San Luis Potosí, Mexico
Barraza-Zepeda, C., Departamento de Biología, Universidad de La Serena, Casilla 599, La Serena, Chile
Boeken, B.R., Wyler Department of Dryland Agriculture, Jacob Blaustein Institutes for Desert Research, Ben-Gurion University of the Negev, Sede Boqer Campus, Israel
Bran, D., Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental San Carlos de Bariloche, Casilla de Correo 277 (8400), Bariloche, Río Negro, Argentina
Cabrera, O., Departamento de Ciencias Naturales, Universidad Técnica Particular de Loja, San Cayetano Alto, Marcelino Champagnat, Loja, Ecuador
Carreira, J.A., Departamento de Biología Animal, Biología Vegetal y Ecología, Universidad de Jaen, Jaen, Spain
Chaieb, M., Faculty of sciences, UR Vegetal Diversity and Arid Land Ecosystems, University of Sfax, Route de Sokra, Km 3.5, Boîte Postale 802, Sfax, Tunisia
Conceição, A.A., Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, Bahia, Brazil
Derak, M., Avenue Mohamed 5, Boîte Postale 722, Tétouan, Morocco
Ernst, R., Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Pampa, Casilla de Correo 300, Santa Rosa, La Pampa, Argentina
Espinosa, C.I., Departamento de Ciencias Naturales, Universidad Técnica Particular de Loja, San Cayetano Alto, Marcelino Champagnat, Loja, Ecuador
Florentino, A., Instituto de Edafología, Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Ciudad Universitaria, Caracas, Venezuela
Gatica, G., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, Rivadavia, San Juan, Argentina
Ghiloufi, W., Faculty of sciences, UR Vegetal Diversity and Arid Land Ecosystems, University of Sfax, Route de Sokra, Km 3.5, Boîte Postale 802, Sfax, Tunisia
Gómez-González, S., Laboratorio de Genómica y Biodiversidad, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad del Bío-Bío, Casilla 447, Chillán, Chile
Gutiérrez, J.R., Departamento de Biología, Universidad de La Serena, Casilla 599, La Serena, Chile, Instituto de Ecologia y Biodiversida, Casilla 653, Santiago, Chile, Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas, La Serena, Chile
Hernández, R.M., Laboratorio de Biogeoquímica, Centro de Agroecología Tropical, Universidad Experimental Simón Rodríguez, Apdo, Caracas, Venezuela
Huber-Sannwald, E., División de Ciencias Ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, Código Postal, San Luis Potosí, Mexico
Jankju, M., Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Azadi Square, Mashhad, Iran
Mau, R.L., Center for Ecosystem Science and Society, Northern Arizona University, Flagstaff, AZ, United States
Miriti, M., Department of Evolution, Ecology and Organismal Biology, Ohio State University, 318 West 12th Avenue, Columbus, OH, United States
Monerris, J., Pavillon des Sciences Biologiques, Département des Sciences Biologiques, Université du Québec à Montréal, 141 Président-Kennedy, Montréal, QC, Canada
Morici, E., Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Pampa, Casilla de Correo 300, Santa Rosa, La Pampa, Argentina
Muchane, M., Zoology Department, National Museums of Kenya, 78420-00500 Ngara Road, Nairobi, Kenya
Naseri, K., Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Azadi Square, Mashhad, Iran
Pucheta, E., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, Rivadavia, San Juan, Argentina
Ramírez, E., Laboratorio de Biogeoquímica, Centro de Agroecología Tropical, Universidad Experimental Simón Rodríguez, Apdo, Caracas, Venezuela
Ramírez-Collantes, D.A., International Potato Center, Apartado 1558, Lima, Peru
Romão, R.L., Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, Bahia, Brazil
Tighe, M., Department of Agronomy and Soil Science, School of Environmental and Rural Science, University of New England, Armidale, NSW, Australia
Torres, D., Departamento de Química y Suelos, Decanato de Agronomía, Universidad Centroccidental 'Lisandro Alvarado', Barquisimeto, Venezuela
Torres-Díaz, C., Laboratorio de Genómica y Biodiversidad, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad del Bío-Bío, Casilla 447, Chillán, Chile
Val, J., Office of Environment and Heritage, Post Office Box363 Buronga, Buronga, NSW, Australia
Veiga, J.P., Departamento de Ecología Evolutiva, Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, José Gutiérrez Abascal, 2, Madrid, Spain
Wang, D., Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Key Laboratory of Vegetation Ecology, Ministry of Education, Changchun, Jilin, China
Yuan, X., Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Key Laboratory of Vegetation Ecology, Ministry of Education, Changchun, Jilin, China
Zaady, E., Department of Natural Resources, Agriculture Research Organization, Gilat Research Center, Ministry of Agriculture, Mobile Post, Negev, Israel

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Abstract:

Aims: Climate and human impacts are changing the nitrogen (N) inputs and losses in terrestrial ecosystems. However, it is largely unknown how these two major drivers of global change will simultaneously influence the N cycle in drylands, the largest terrestrial biome on the planet. We conducted a global observational study to evaluate how aridity and human impacts, together with biotic and abiotic factors, affect key soil variables of the N cycle. Location: Two hundred and twenty-four dryland sites from all continents except Antarctica widely differing in their environmental conditions and human influence. Methods: Using a standardized field survey, we measured aridity, human impacts (i.e. proxies of land uses and air pollution), key biophysical variables (i.e. soil pH and texture and total plant cover) and six important variables related to N cycling in soils: total N, organic N, ammonium, nitrate, dissolved organic:inorganic N and N mineralization rates. We used structural equation modelling to assess the direct and indirect effects of aridity, human impacts and key biophysical variables on the N cycle. Results: Human impacts increased the concentration of total N, while aridity reduced it. The effects of aridity and human impacts on the N cycle were spatially disconnected, which may favour scarcity of N in the most arid areas and promote its accumulation in the least arid areas. Main conclusions: We found that increasing aridity and anthropogenic pressure are spatially disconnected in drylands. This implies that while places with low aridity and high human impact accumulate N, most arid sites with the lowest human impacts lose N. Our analyses also provide evidence that both increasing aridity and human impacts may enhance the relative dominance of inorganic N in dryland soils, having a negative impact on key functions and services provided by these ecosystems. © 2016 John Wiley & Sons Ltd.

Note:

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