Drought effects on soil organic carbon dynamics in grasslands

Abstract

Current climate change will most likely intensify drought, altering many ecosystem and soil processes. A major opportunity for mitigating climate change is sequestering carbon (C) in soil. However, drought may make it harder to retain sequestered C in soil. The aim of this thesis is to summarize current knowledge of drought impacts on soil organic carbon (SOC) and its fractions, both alone and in combination with other climate change drivers. This thesis focuses on grasslands, but it is important to note that different vegetation types and ecosystems respond differently. Drought has a slight tendency to decrease SOC and particulate organic carbon (POC), especially in mesic and grassland ecosystems, while mineral-associated organic carbon (MAOC) remains more stable. However, dissolved organic carbon (DOC) increases. An intense but shorter drought has been shown to cause less SOC loss than a chronic drought. Several other factors control the response of SOC to drought. Better SOC retention under drought has been observed at lower altitudes, with a higher fungal:bacterial ratio, and in loamy soils. Other possible factors that could improve SOC retention under drought include a higher MAOC:SOC ratio, low nutrient availability, sub-humid climate, and adapted vegetation and other drought legacy. When...

Současná změna klimatu s největší pravděpodobností zintenzivní sucho a změní mnoho procesů v ekosystémech a půdě. Významnou příležitostí ke zmírnění dopadů změny klimatu je sekvestrace uhlíku (C) v půdě. Sucho však může ztížit udržení sekvestrovaného C v půdě. Cílem této práce je shrnout současné poznatky o dopadech sucha na půdní organický uhlík (SOC) a jeho frakce, a to jak samostatně, tak v kombinaci s dalšími faktory ovlivňujícími změnu klimatu. Tato práce se zaměřuje na travnaté porosty, je však důležité poznamenat, že různé typy vegetace a ekosystémy reagují odlišně. Sucho má mírnou tendenci snižovat SOC a částicový organický uhlík (POC), zejména v mezických a travnatých ekosystémech, zatímco minerálně vázaný organický uhlík (MAOC) zůstává stabilnější. Rozpuštěný organický uhlík (DOC) naopak roste. Ukázalo se, že intenzivní, ale kratší sucho způsobuje menší ztráty SOC než chronické sucho. Reakci SOC na sucho ovlivňuje několik dalších faktorů. Lepší retence SOC za sucha byla pozorována v nižších nadmořských výškách, při vyšším poměru hub k bakteriím a v hlinitých půdách. Mezi další možné faktory, které by mohly zlepšit retenci SOC za sucha, patří vyšší poměr MAOC ku SOC, nízká dostupnost živin, subhumidní klima, adaptovaná vegetace a další vlivy historického sucha (drought legacy). Pokud je...