Deforestation for agriculture increases microbial carbon use efficiency in subarctic soils
This study investigated how and through which pathways deforestation and conversion to agricultural land (i.e. grassland, cropland) alters the microbial carbon use efficiency (CUE) in subarctic soils to allow the development of mitigation strategies to alleviate C losses. We assessed CUE using 18O-labelled water in a paired-plot approach on soils collected from 19 farms across the subarctic region of Yukon, Canada, comprising 14 pairs of forest-to-grassland conversion and 15 pairs of forest-to-cropland conversion. Microbial CUE significantly increased following conversion to grassland and cropland. Land-use conversion resulted in a lower estimated abundance of fungi, while the archaeal abundance increased, as assessed by qPCR. Interestingly, structural equation modelling revealed that increases in CUE were mediated by a rise in soil pH and a decrease in soil C:N ratio rather than by shifts in microbial community composition, i.e. the ratio of fungi, bacteria and archaea. Our findings indicate a direct control of abiotic factors on microbial CUE via improved nutrient availability and facilitated conditions for microbial growth. The R code was developed under R v3.6.3 and adapted to work under version R v.4.1.2. The repository includes the following files:
Bei diesem Repository handelt es sich um die Rohdaten sowie verwendete R Skripte einer begutachteten Studie in der untersucht wurde, wie und auf welche Weise die Abholzung von borealen Wäldern und Umwandlung in landwirtschaftliche Flächen (z. B. Grünland, Ackerland) die mikrobielle Kohlenstoffnutzungseffizienz in subarktischen Böden verändert (https://doi.org/10.1007/s00374-022-01669-2). In einem gepaarten Plot Ansatz wurde für 19 Farms im Yukon, Kanada, der Einfluss der Landnutzungsänderung auf die Kohlenstoffnutzungseffizienz mittels 18O-labelling Methode ermittelt. Das Repository besteht aus 15 verschiedenen Dateien: general_soil_parameters_per_site.csv – allgemeine Bodendaten, die auf einem gepoolten Referenzwaldstück (n=19) ermittelt wurden general_soil_parameters_per_plot.csv – allgemeine Bodendaten, die auf gepoolten replizierten Feldproben ermittelt wurden (n=48) sample_data.csv – für jede Laborprobe gemessene Daten (n=147) Land-use change effects on 18O-CUE.Rproj – Rproject (Projekt laden, um mit bereitgestellten Skripten und Daten zu arbeiten) load_data_script.R – benötigte Daten laden Multivariate_normality_script.R – testet auf multivariate Normalität im Datensatz PCA_script.R – berechnet PC1 und 2 von Tonmineralogiedaten, um die Dimensionen zu reduzieren map_Yukon_script.R – Abbildung 1 erstellen plot_density_script.R – Abbildung 2 erstellen linear_mixed-effects_models_script.R – berechnet Reaktionsverhältnisse plot_boxplots_script.R – Boxplots pro Landnutzung zeichnen, einschließlich kompakter Buchstabenanzeige, die signifikante Unterschiede anzeigt, Abbildung 3 + 4 erstellen correlogram_script.R – Korrelationsanalyse zur Identifizierung von Treibern von CUE, Abbildung 6 erstellen plot_correlations_script.R – Treiber von CUE zeichnen, Abbildung 5 + 7 erstellen SEM_script.R – Entwicklung eines Strukturgleichungsmodells, Abbildung 8 erstellen README.txt
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