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The impact of shifting Köppen-Geiger climate zones on soil organic carbon concentrations in Australian grasslands
Global and Planetary Change ( IF 4.0 ) Pub Date : 2021-05-23 , DOI: 10.1016/j.gloplacha.2021.103523
A.J. Gibson , G.R. Hancock , D.C. Verdon-Kidd , C. Martinez , T. Wells

The factors determining the spatial distribution of soil organic carbon (SOC) at large-scales closely align with bioclimate regions; reflecting climate, ecosystem and soil properties. Recent studies of the Köppen-Geiger climate zones of Australia have highlighted an extension of the hot, arid, steppe environment from central Australia into the southeast (SE) under future climate change scenarios (2071–2100 under RCP 8.5). As SOC concentrations are highest in Australia's SE, it is important the effect of this shift is quantified. This study assesses this and how changes in the factors that control SOC formation may alter SOC concentrations. Field measured SOC concentrations were compared to current climate, soil, topography, vegetation, and soil erosion variables for 12 grassland sites from SE to NW Australia. SOC concentrations ranged from 0.39% in northwest (NW) and Central Australia to as high as 6.88% in the SE. Using regression analyses; temperature, elevation and Normalised Difference Vegetation Index were found to be the only significant drivers (α = 0.95) of SOC across the sites. Partial correlation analyses then identified temperature, elevation and clay content as imparting a significant effect on the relationships between SOC and water availability variables. This indicates that an extension of the arid environment into SE Australia may lead to a decrease in SOC (up to 1.12%), as mean annual temperature exceeds threshold values that limit SOC concentration. This is significant as the majority of Australia's SOC is stored in this area and these environments exert a strong influence on global carbon cycling.



中文翻译:

柯本气候区的变化对澳大利亚草原土壤有机碳浓度的影响

决定土壤有机碳空间分布的因素与生物气候区域紧密相关。反映气候,生态系统和土壤特性。对澳大利亚科本-盖格气候带的最新研究表明,在未来的气候变化情景下(RCP 8.5下为2071-2100),炎热,干旱的草原环境从澳大利亚中部扩展到东南部(SE)。由于澳大利亚东南部的SOC浓度最高,因此量化这种转变的影响非常重要。这项研究评估了这一点,以及控制SOC形成的因素变化如何改变SOC浓度。将实地测得的SOC浓度与从东南部到澳大利亚西北部的12个草地地点的当前气候,土壤,地形,植被和土壤侵蚀变量进行了比较。SOC浓度范围为0。西北(NW)和中澳大利亚的39%达到东南部的6.88%。使用回归分析;发现温度,海拔和归一化植被指数是整个站点内SOC的唯一重要驱动因素(α= 0.95)。然后,通过部分相关分析确定了温度,海拔和粘土含量,这对SOC和水利用量变量之间的关系产生了重大影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。SE中有88%。使用回归分析;发现温度,海拔和归一化植被指数是整个站点内SOC的唯一重要驱动因素(α= 0.95)。然后,通过部分相关分析确定了温度,海拔和粘土含量,这对SOC和水利用量变量之间的关系产生了重大影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。SE中有88%。使用回归分析;发现温度,海拔和归一化植被指数是整个站点内SOC的唯一重要驱动因素(α= 0.95)。然后,通过部分相关分析确定了温度,海拔和粘土含量,这对SOC和水利用量变量之间的关系产生了重大影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。海拔和归一化植被指数被认为是整个站点内SOC的唯一重要驱动因素(α= 0.95)。然后,通过部分相关分析确定了温度,海拔和粘土含量,这对SOC和水利用量变量之间的关系产生了重大影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。海拔和归一化植被指数被认为是整个站点SOC的唯一重要驱动因素(α= 0.95)。然后,通过部分相关分析确定了温度,海拔和粘土含量,这对SOC和水利用量变量之间的关系产生了重大影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。高度和粘土含量对SOC和水利用量变量之间的关系具有重要影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。高度和粘土含量对SOC和水利用量变量之间的关系具有重要影响。这表明,由于年平均温度超过限制SOC浓度的阈值,将干旱环境扩展到SE Australia可能导致SOC降低(最高1.12%)。这很重要,因为澳大利亚的大部分SOC都存储在该区域中,而且这些环境对全球碳循环具有重要影响。

更新日期:2021-05-25
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