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Asymmetric response of soil methane uptake rate to land degradation and restoration: Data synthesis.
Global Change Biology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2020-08-15 , DOI: 10.1111/gcb.15315 Junjun Wu 1 , Qiong Chen 2 , Wei Jia 1, 3 , Chunyan Long 2 , Wenzhi Liu 1 , Guihua Liu 1 , Xiaoli Cheng 2
Global Change Biology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2020-08-15 , DOI: 10.1111/gcb.15315 Junjun Wu 1 , Qiong Chen 2 , Wei Jia 1, 3 , Chunyan Long 2 , Wenzhi Liu 1 , Guihua Liu 1 , Xiaoli Cheng 2
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Land degradation and restoration profoundly affect soil CH4 uptake capacity in terrestrial ecosystems. However, a comprehensive assessment of the response of soil CH4 uptake to land degradation and restoration at global scale is not available. Here, we present a global meta‐analysis with a database of 228 observations from 83 studies to investigate the effects of land degradation and restoration on the capacity of soil CH4 uptake. We found that land degradation significantly decreased the capacity of soil CH4 uptake, except the conversion of pasture to cropland where the soil CH4 uptake rate showed no response. In contrast, all types of land restoration significantly increased the capacity of soil CH4 uptake. Interestingly, the response of soil CH4 uptake rate to land degradation and restoration was asymmetric: the increased soil CH4 uptake rate in response to the land restoration was smaller compared to the decrease in CH4 uptake rate induced by the land degradation. The effect of land degradation on soil CH4 uptake rate was not dependent on the time since land use change, but the CH4 sink strength increased with the time since land restoration. The response of soil CH4 uptake rate to both land degradation and restoration was predominantly regulated by changes in the soil water‐filled pore space, soil bulk density, and pH, whereas alterations in the substrate quantity and quality had negligible effect. Additionally, the effects of land degradation and restoration on soil CH4 uptake were strongly related to the mean annual precipitation and soil texture. Overall, our results provide novel insights for understanding of how land degradation and restoration can affect the CH4 sink strength of upland soils, and more importantly, our findings are beneficial to take measures to enhance the potential of soil CH4 uptake in response to global land use change.
中文翻译：
土壤甲烷吸收率对土地退化和恢复的不对称响应：数据综合。
土地退化和恢复深刻影响着陆地生态系统对土壤CH 4的吸收能力。但是，尚无法对全球范围内土壤CH 4吸收对土地退化和恢复的响应进行全面评估。在这里，我们提供了一项全球荟萃分析，其中包含来自83项研究的228项观测值的数据库，以调查土地退化和恢复对土壤CH 4吸收能力的影响。我们发现，土地退化显着降低了土壤对CH 4的吸收能力，除了牧场向农田的转化（土壤对CH 4的吸收速率没有反应）以外，其他方面的变化均不明显。相反，所有类型的土地恢复都显着增加了土壤CH的容量。4吸收。有趣的是，土壤CH 4吸收率对土地退化和恢复的响应是不对称的：与土地退化引起的CH 4吸收率的下降相比，响应土地恢复的土壤CH 4吸收率的增加较小。土地退化对土壤CH 4吸收速率的影响与土地利用变化以来的时间无关，但CH 4汇聚强度随土地恢复以来的时间而增加。土壤CH 4的响应土壤充水孔隙空间，土壤容重和pH的变化主要控制着对土地退化和恢复的吸收速率，而底物数量和质量的变化影响可忽略不计。此外，土地退化和恢复对土壤CH 4吸收的影响与年均降水量和土壤质地密切相关。总体而言，我们的结果为理解土地退化和恢复如何影响陆地土壤CH 4汇强度提供了新颖的见解，更重要的是，我们的发现对于采取措施提高土壤CH 4吸收潜力以应对全球气候变化有益。土地利用变化。
更新日期：2020-10-19
中文翻译：
土壤甲烷吸收率对土地退化和恢复的不对称响应：数据综合。
土地退化和恢复深刻影响着陆地生态系统对土壤CH 4的吸收能力。但是，尚无法对全球范围内土壤CH 4吸收对土地退化和恢复的响应进行全面评估。在这里，我们提供了一项全球荟萃分析，其中包含来自83项研究的228项观测值的数据库，以调查土地退化和恢复对土壤CH 4吸收能力的影响。我们发现，土地退化显着降低了土壤对CH 4的吸收能力，除了牧场向农田的转化（土壤对CH 4的吸收速率没有反应）以外，其他方面的变化均不明显。相反，所有类型的土地恢复都显着增加了土壤CH的容量。4吸收。有趣的是，土壤CH 4吸收率对土地退化和恢复的响应是不对称的：与土地退化引起的CH 4吸收率的下降相比，响应土地恢复的土壤CH 4吸收率的增加较小。土地退化对土壤CH 4吸收速率的影响与土地利用变化以来的时间无关，但CH 4汇聚强度随土地恢复以来的时间而增加。土壤CH 4的响应土壤充水孔隙空间，土壤容重和pH的变化主要控制着对土地退化和恢复的吸收速率，而底物数量和质量的变化影响可忽略不计。此外，土地退化和恢复对土壤CH 4吸收的影响与年均降水量和土壤质地密切相关。总体而言，我们的结果为理解土地退化和恢复如何影响陆地土壤CH 4汇强度提供了新颖的见解，更重要的是，我们的发现对于采取措施提高土壤CH 4吸收潜力以应对全球气候变化有益。土地利用变化。
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