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Regional and local scale variations in soil organic carbon stocks in West Greenland
Journal of Plant Nutrition and Soil Science ( IF 2.5 ) Pub Date : 2020-03-13 , DOI: 10.1002/jpln.201900390
Philipp Gries 1 , Karsten Schmidt 1 , Thomas Scholten 1 , Peter Kühn 1
Affiliation  

The soil organic carbon (SOC) pool of the Northern Hemisphere contains about half of the global SOC stored in soils. As the Arctic is exceptionally sensitive to global warming, temperature rise and prolonged summer lead to deeper thawing of permafrost‐affected soils and might contribute to increasing greenhouse gas emissions progressively. To assess the overall feedback of soil organic carbon stocks (SOCS) to global warming in permafrost‐affected regions the spatial variation in SOCS at different environmental scales is of great interest. However, sparse and unequally distributed soil data sets at various scales in such regions result in highly uncertain estimations of SOCS of the Northern Hemisphere and here particularly in Greenland. The objectives of this study are to compare and evaluate three controlling factors for SOCS distribution (vegetation, landscape, aspect) at two different scales (local, regional). The regional scale reflects the different environmental conditions between the two study areas at the coast and the ice margin. On the local scale, characteristics of each controlling factor in form of defined units (vegetation units, landscape units, aspect units) are used to describe the variation in the SOCS over short distances within each study area, where the variation in SOCS is high. On a regional scale, we investigate the variation in SOCS by comparing the same units between the study areas. The results show for both study areas that SOCS are with 8 kg m−2 in the uppermost 25 cm and 16 kg m−2 in the first 100 cm of the soil, i.e., 3 to 6 kg m−2 (37.5%) higher than existing large scale estimations of SOCS in West Greenland. Our approach allows to rank the scale‐dependent importance of the controlling factors within and between the study areas. However, vegetation and aspect better explain variations in SOCS than landscape units. Therefore, we recommend vegetation and aspect for determining the variation in SOCS in West Greenland on both scales.

中文翻译:

西格陵兰岛土壤有机碳储量的区域和局部尺度变化

北半球的土壤有机碳(SOC)池约存储在土壤中的全球SOC的一半。由于北极对全球变暖异常敏感,温度上升和夏季延长导致永久冻土影响的土壤融化更深,并可能导致温室气体排放量逐步增加。为了评估多年冻土影响地区土壤有机碳储量(SOCS)对全球变暖的总体反馈,在不同环境规模下SOCS的空间变化引起了人们的极大兴趣。但是,在这样的地区,不同规模的稀疏且分布不均的土壤数据集导致对北半球,尤其是格陵兰岛的SOCS的高度不确定的估计。本研究的目的是比较和评估两个不同规模(局部,区域)的SOCS分布的三个控制因素(植被,景观,坡向)。区域规模反映了沿海和冰缘两个研究区域之间不同的环境条件。在地方尺度上,以定义单位(植被单位,景观单位,长宽比单位)形式的每个控制因子的特征用于描述每个研究区域中短距离内SOCS的变化很大的SOCS的变化。在区域范围内,我们通过比较研究区域之间的相同单位来调查SOCS的变化。结果表明,对于两个研究区域,SOCS均为8 kg m 区域规模反映了沿海和冰缘两个研究区域之间不同的环境条件。在地方尺度上,以定义单位(植被单位,景观单位,长宽比单位)形式的每个控制因子的特征用于描述每个研究区域中短距离内SOCS的变化很大的SOCS的变化。在区域范围内,我们通过比较研究区域之间的相同单位来调查SOCS的变化。结果表明,对于两个研究区域,SOCS均为8 kg m 区域规模反映了沿海和冰缘两个研究区域之间不同的环境条件。在地方尺度上,以定义单位(植被单位,景观单位,长宽比单位)形式的每个控制因子的特征用于描述每个研究区域中短距离内SOCS的变化很大的SOCS的变化。在区域范围内,我们通过比较研究区域之间的相同单位来调查SOCS的变化。结果表明,对于两个研究区域,SOCS均为8 kg m 方面单元)用于描述SOCS的变化很大的每个研究区域内短距离内的SOCS的变化。在区域范围内,我们通过比较研究区域之间的相同单位来调查SOCS的变化。结果表明,对于两个研究区域,SOCS均为8 kg m 方面单元)用于描述每个研究区域中短距离内SOCS的变化,其中SOCS的变化很大。在区域范围内,我们通过比较研究区域之间的相同单位来调查SOCS的变化。结果表明,对于两个研究区域,SOCS均为8 kg m-2在最上面的25厘米和16公斤米-2在第一个100厘米的土壤,,3〜6公斤米-2比西格陵兰SOCS的现有大规模估计更高(37.5%)。我们的方法可以对研究区域内和之间的控制因素的规模依赖性重要性进行排序。但是,植被和坡度比景观单位更好地解释了SOCS的变化。因此,我们建议使用植被和坡度来确定两种尺度上西格陵兰岛SOCS的变化。
更新日期:2020-03-13
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