Soil organic matter (SOM) in tropical forests is an important store of carbon (C) and nutrients. Although SOM storage could be affected by global changes via altered plant productivity, we know relatively little about SOM stabilisation and turnover in tropical forests compared to temperate systems. Here, we investigated changes in soil C and N within particle size fractions representing particulate organic matter (POM) and mineral-associated organic matter (MAOM) after 13 years of experimental litter removal (L−) and litter addition (L+) treatments in a lowland tropical forest. We hypothesized that reduced nitrogen (N) availability in L− plots would result in N-mining of MAOM, whereas long-term litter addition would increase POM, without altering the C:N ratio of SOM fractions. Overall, SOM-N declined more than SOM-C with litter removal, providing evidence of N-mining in the L− plots, which increased the soil C:N ratio. However, contrary to expectations, the C:N ratio increased most in the largest POM fraction, whereas the C:N ratio of MAOM remained unchanged. We did not observe the expected increases in POM with litter addition, which we attribute to rapid turnover of unprotected SOM. Measurements of ion exchange rates to assess changes in N availability and soil chemistry revealed that litter removal increased the mobility of ammonium-N and aluminium, whereas litter addition increased the mobility of nitrate-N and iron, which could indicate SOM priming in both treatments. Our study suggests that altered litter inputs affect multiple processes contributing to SOM storage and we propose potential mechanisms to inform future work.

中文翻译：

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改变的凋落物输入改变了低地热带森林土壤有机质的碳和氮储存

热带森林中的土壤有机质 (SOM) 是碳 (C) 和养分的重要储存库。尽管 SOM 储存可能会通过改变植物生产力而受到全球变化的影响，但与温带系统相比，我们对热带森林中 SOM 的稳定性和周转知之甚少。在这里，我们调查了在经过 13 年的试验性凋落物清除 (L-) 和凋落物添加 (L+) 处理后，代表颗粒有机质 (POM) 和矿物相关有机质 (MAOM) 的颗粒大小部分中土壤 C 和 N 的变化。低地热带森林。我们假设 L- 地块中氮 (N) 可用性的降低会导致 MAOM 的 N-挖掘，而长期添加凋落物会增加 POM，而不会改变 SOM 部分的 C:N 比。总体而言，SOM-N 的下降幅度大于 SOM-C，清除垃圾后，提供了 L− 地块中 N 开采的证据，这增加了土壤 C:N 比。然而，与预期相反，最大 POM 部分的 C:N 比增加最多，而 MAOM 的 C:N 比保持不变。我们没有观察到 POM 随垫料添加的预期增加，我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物清除增加了铵态氮和铝的迁移率，而凋落物添加增加了硝酸盐 N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。这增加了土壤 C:N 比。然而，与预期相反，最大 POM 部分的 C:N 比增加最多，而 MAOM 的 C:N 比保持不变。我们没有观察到 POM 随垫料添加的预期增加，我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物的去除增加了铵态氮和铝的迁移率，而凋落物的添加增加了硝酸盐 N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。这增加了土壤 C:N 比。然而，与预期相反，最大 POM 部分的 C:N 比增加最多，而 MAOM 的 C:N 比保持不变。我们没有观察到 POM 随垫料添加的预期增加，我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物清除增加了铵态氮和铝的迁移率，而凋落物添加增加了硝酸盐 N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。N 比在最大 POM 部分增加最多，而 MAOM 的 C:N 比保持不变。我们没有观察到 POM 随垫料添加的预期增加，我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物的去除增加了铵态氮和铝的迁移率，而凋落物的添加增加了硝酸盐 N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。N 比在最大 POM 部分增加最多，而 MAOM 的 C:N 比保持不变。我们没有观察到 POM 随垫料添加的预期增加，我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物去除增加了铵-N 和铝的迁移率，而凋落物添加增加了硝酸盐-N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物的去除增加了铵态氮和铝的迁移率，而凋落物的添加增加了硝酸盐 N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。我们将其归因于未受保护的 SOM 的快速周转。用于评估 N 可用性和土壤化学变化的离子交换率测量表明，凋落物去除增加了铵-N 和铝的迁移率，而凋落物添加增加了硝酸盐-N 和铁的迁移率，这可能表明两种处理中的 SOM 引发。我们的研究表明，改变的垃圾输入会影响有助于 SOM 存储的多个过程，我们提出了潜在的机制来为未来的工作提供信息。