Инвазивный однолетний костёр кровельный повышает доступность азота в 24-летнем полевом опыте с повторными делянками

Предыдущие исследования, в которых сравнивали местообитания, занятые и не занятые костром кровельным (Bromus tectorum L.), показывают, что этот вид усиливает круговорот азота в почве. Однако такие корреляционные исследования не позволяют установить, вызвал ли костёр выявленные различия в круговороте азота или просто заселил участки с большей доступностью азота. Мы измерили концентрации углерода и азота в почве, а также валовые и чистые показатели круговорота азота на 24-летних повторных полевых делянках в полынно-степной экосистеме. В 1984 году делянки вспахали, фумигировали и засеяли различными растительными сообществами. Лабораторный анализ образцов почвы, собранных по всему профилю (0–60 см), показал, что под костром кровельным, по сравнению с делянками, занятыми полынью и многолетними злаками, выше содержание нитрата NO₃⁻, органического углерода и азота, а также скорость чистой минерализации азота, чистой нитрификации и почвенного дыхания. В поверхностном слое почвы (0–10 см) полевые и лабораторные измерения, выполненные в пять сроков в течение двух лет, показали, что под костром кровельным выше скорость валовой минерализации азота, чистой минерализации азота и чистой нитрификации, чем на делянках с полынью и многолетними злаками. Согласно результатам моделирования, основанного на показателях почвенного дыхания и валового круговорота азота, костёр кровельный обеспечивает почвенные микроорганизмы субстратами с более низким соотношением C:N, что может объяснять ускорение круговорота азота под этим видом. Это первое долгосрочное исследование в повторных полевых условиях, убедительно показавшее, что костёр кровельный увеличивает размеры пулов органического азота в почве и стимулирует круговорот азота по сравнению с сообществами полыни и местных многолетних злаков того же возраста. Ускорение круговорота азота может представлять собой положительную обратную связь между растением и почвой, способствующую сохранению доминирования костра кровельного даже при отсутствии нарушений почвы и пожаров.