In:
Journal of Ecology, Wiley, Vol. 108, No. 2 ( 2020-03), p. 626-640
Abstract:
La actividad microbiana desempeña un papel central en el ciclo del nitrógeno (N) y tiene efectos en la productividad forestal. Aunque son bien conocidas las biotransformaciones de N (como la nitrificación) en el suelo, en este trabajo investigamos la presencia de nitrificadores en las copas de los árboles y exploramos si éstos procesan activamente el N atmosférico. Este estudio se realizó en un encinar ( Quercus ilex L.) mediterráneo durante la transición del verano seco y cálido al invierno fresco y húmedo. Se cuantificaron los flujos de NH 4 + —N y NO 3 ‐ — N en la lluvia (RF) y la trascolación (TF) y se utilizaron los isótopos δ 15 N, δ 18 O y Δ 17 O para dilucidar el origen del NO 3 ‐ . Asimismo, se caracterizaron las comunidades microbianas y la abundancia de nitrificadores en el follaje, RF y TF por medio de la metabarcodificación y la reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa, respectivamente. Los flujos de NO 3 ‐ — N fueron mayores en TF que en RF, sugiriendo una contribución de la deposición seca, lo que corroboraron los resultados de δ 15 N y δ 18 O. Sin embargo, los resultados de Δ 17 O indicaron que aproximadamente el 20% de NO 3 ‐ — N en TF derivó de nitrificación en las copas en agosto, tras una severa sequía, seguido de una proporción menor en septiembre (≈ 8%). Esta división estacional entre NO 3 derivado de la actividad biológica y de la deposición atmosférica coincidió con una tendencia decreciente en la abundancia de nitrificadores arqueales. Las copas de los árboles y la trascolación contuvieron comunidades microbianas más diversas que la lluvia. Sin embargo, ésta mostró una mayor variabilidad en su composición microbiana, probablemente asociada a variaciones en el origen de las masas de aire. Síntesis. La deposición atmosférica de N se ve significativamente modificada después de pasar por las copas de los árboles. Si bien se ha propuesto la nitrificación como uno de los mecanismos responsables de estos cambios, muy pocos estudios lo han investigado directamente. Aquí, mostramos que la nitrificación microbiana foliar contribuyó a aumentar el NO 3 en TF y que la actividad de los nitrificadores se redujo al pasar del verano seco y caluroso al frio invierno. En general, estos resultados resaltan la potencia de combinar análisis de la comunidad microbiana, de amplificación funcional de genes y de isótopos estables para examinar los procesos a escala de ecosistema.
Type of Medium:
Online Resource
ISSN:
0022-0477
,
1365-2745
DOI:
10.1111/1365-2745.13288
Language:
English
Publisher:
Wiley
Publication Date:
2020
detail.hit.zdb_id:
3023-5
detail.hit.zdb_id:
2004136-6
SSG:
12
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