Циклы углерода (C) и азота (N) играют важную роль в прогнозировании изменения климата и устойчивости экосистем в засушливых районах. Изменение климата поставило под угрозу баланс питательных веществ в экосистемах засушливых земель; однако его влияние на органический углерод почвы (SOC) и общий азот почвы (STN) в засушливых районах, а также вариации SOC и STN все еще неясны.

Недавно исследовательская группа из Северо-Западного института экологии и ресурсов Китайской академии наук (CAS) выяснила динамику органического углерода и азота в почве и их связь с гидротермальной изменчивостью в засушливых районах северного Китая.

Их результаты были опубликованы в журнале Journal of Environmental Management.

Исследователи использовали модель структурных уравнений, Адаптивный Повышающий регрессор, Регрессию с повышением градиента, Регрессию с повышением экстремального градиента и регрессию случайного леса для изучения взаимосвязи между SOC или STN и гидротермальной изменчивостью, а также для создания модели прогнозирования SOC и STN на основе полевых экспериментов.

Результаты показали, что климатические факторы в засушливых районах северного Китая были основными факторами, влияющими на SOC и STN, а количество осадков в вегетационный период увеличилось с 2000 по 2019 год со скоростью 12,9 мм/десятилетие. За тот же период годовая продолжительность солнечного сияния значительно сократилась на 66 часов в десятилетие.

Наряду с межгодовой гидротермальной изменчивостью SOC демонстрировал колебательную тенденцию к повышению со скоростью 0,04 г/кг/десятилетие, в то время как STN демонстрировал колебательную тенденцию к снижению на уровне 0,003 г/кг/десятилетие с 2000 по 2019 год.

В этом исследовании подчеркивается, что засушливые земли следует рассматривать как потенциальный регион для поглощения углерода в условиях изменения климата. Кроме того, в будущем следует уделять больше внимания мониторингу STN в засушливых районах, поскольку ежегодные гидротермальные колебания вызывают потерю STN и снижают плодородие почвы.