Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal PNAS meneliti bagaimana hubungan antara curah hujan tahunan rata -rata dan perubahan biomassa padang rumput dengan penambahan satu atau lebih nutrisi. Para peneliti dari Pusat Penelitian Keanekaragaman Hayati Integratif (IDIV) Jerman, Pusat Penelitian Lingkungan Helmholtz (UFZ), Universitas Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) dan Universitas Leipzig juga terlibat dalam analisis global, yang dipimpin oleh Departemen Pertanian AS. Mereka mampu menunjukkan bahwa presipitasi dan ketersediaan nutrisi adalah faktor terpenting yang mempengaruhi biomassa tanaman, sedangkan efek keragaman tanaman terhadap biomassa kecil.
Rezim presipitasi berubah di seluruh dunia: sementara curah hujan tahunan rata -rata meningkat di beberapa daerah, itu menjadi lebih kering di daerah lain. Pada saat yang sama, input nutrisi seperti nitrogen, fosfor dan kalium meningkat dalam banyak ekosistem – apakah sengaja atau tidak sengaja. Pupuk dari pertanian berkontribusi terhadap hal ini, seperti halnya air limbah perkotaan yang memasuki ekosistem dari aliran air di dekatnya. Kedua faktor – air dan nutrisi – secara langsung mengubah pertumbuhan tanaman.
Investigasi para peneliti mengkonfirmasi korelasi yang kuat antara curah hujan tahunan rata -rata dan biomassa tanaman: rata -rata, biomassa meningkat dengan meningkatnya curah hujan tahunan. Namun, faktor -faktor lain juga berperan – seperti apakah nutrisi penting tersedia. Tidak jelas bagaimana hubungan antara biomassa tanaman dan perubahan curah hujan tahunan dengan penambahan satu atau lebih nutrisi.
Untuk menjawab pertanyaan ini, para ilmuwan melakukan pengukuran biomassa tanaman di atas tanah dan keanekaragaman spesies di 71 daerah padang rumput di enam benua. Ini termasuk area alami dan dibudidayakan, yang berbeda dalam hal komposisi tanah, kandungan nutrisi dan manajemen. Semua area yang diteliti adalah bagian dari “jaringan nutrisi”, yang juga mencakup area eksperimental di Bad Lauchstädt dan Jena. Prosedur standar digunakan dalam jaringan, yang terdiri dari lebih dari 130 situs di seluruh dunia, sehingga data yang dikumpulkan sebanding.
Lebih banyak nutrisi, lebih banyak biomassa
Untuk menyelidiki efek nutrisi dalam kombinasi dengan curah hujan tahunan rata -rata, area uji dibuahi dengan semua kemungkinan kombinasi nitrogen, fosfor dan kalium. Hasilnya: Pemupukan umumnya menyebabkan pertumbuhan tanaman yang lebih kuat dan dengan demikian meningkatkan biomassa. Semakin banyak nutrisi (terutama nitrogen dan fosfor) ditambahkan, semakin meningkatnya presipitasi meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Sementara hasil ini tidak mengejutkan, studi baru ini juga mengungkapkan hasil yang tidak terduga: faktor -faktor seperti keragaman tanaman memiliki sedikit pengaruh pada hubungan antara curah hujan tahunan dan biomassa dalam komunitas pabrik, kecuali di lokasi dengan pasokan nutrisi yang baik. Di sini, hubungan yang lebih jelas antara presipitasi dan biomassa muncul – sebuah pola yang tidak diperhatikan dalam analisis sebelumnya yang tidak memperhitungkan keanekaragaman hayati. “Dengan penambahan nutrisi, keragaman tanaman berkurang, tetapi efek tidak langsung dari perubahan keanekaragaman hayati ini lebih lemah daripada efek langsung dari curah hujan dan nutrisi tahunan,” kata penulis Prof. Stan Harpole, kepala kelompok penelitian keanekaragaman fisiologis di IDIV, UFZ dan MLU. Bahkan jika efek pada keanekaragaman hayati tidak begitu kuat ditransfer ke biomassa, masih penting untuk mempertimbangkan keragaman tanaman. Ini adalah satu -satunya cara untuk memahami dengan tepat bagaimana presipitasi mempengaruhi biomassa dalam ekosistem di mana ketersediaan nutrisi seperti nitrogen dan fosfor bukanlah faktor pembatas. ”
Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor -faktor seperti curah hujan dan ketersediaan nutrisi memiliki dampak yang lebih besar pada biomassa daripada keragaman tanaman, menurut para peneliti.
Interaksi nutrisi membentuk hubungan antara curah hujan tahunan dan biomassa
Hasil penelitian baru mengkonfirmasi asumsi bahwa ekosistem sering dibatasi oleh lebih dari satu nutrisi sekaligus. Dengan demikian, pemupukan dengan beberapa nutrisi dapat mempromosikan hubungan antara biomassa dan curah hujan. Interaksi nitrogen dan fosfor sangat penting di sini. Untuk memahami bagaimana ekosistem padang rumput merespons perubahan global dalam presipitasi dan pengayaan nutrisi, baik interaksi nutrisi dan perubahan dalam komunitas tanaman harus dipertimbangkan. Pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana keterbatasan nutrisi mempengaruhi produksi biomassa dapat memberikan kontribusi penting untuk manajemen dan strategi konservasi ekosistem padang rumput di seluruh dunia.
Publikasi dalam PNAS:
“Interaksi di antara nutrisi mengatur hubungan presipitasi biomassa padang rumput global” Doi: 10.1073/pnas.2410748122
Stan Harpole
Kepala Kelompok Kerja Keragaman Fisiologis
Pusat Penelitian Keanekaragaman Hayati Jerman (IDIV) Halle-Jena-Leipzig
Pusat Penelitian Lingkungan Helmholtz (UFZ)
Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU)
E-mail: mereka adalah.
