Soil Organic Carbon Sequestration Dynamics Under Chronic Nitrogen Deposition in Temperate Deciduous Forest Ecosystems: An Empirical Analysis of Edaphic Microbiome Shifts and Litter Decomposition Rates Along a Deposition Gradient in Central Europe
Keywords:
soil organic carbon sequestration, nitrogen deposition gradient, edaphic microbial community, litter decomposition kinetics, mineral-associated organic matter, phospholipid fatty acid profiling, saprotrophic fungal suppression, temperate deciduous forest biogeochemistry, reactive nitrogen governanceAbstract
Chronic atmospheric nitrogen (N) deposition constitutes a persistent driver of biogeochemical alteration in temperate deciduous forest soils, yet its cascading effects on edaphic microbial community composition and organic carbon (OC) stabilization pathways remain incompletely resolved. This study quantifies soil organic carbon (SOC) stocks, fungal-to-bacterial biomass ratios, and litter decomposition constants (k) across a replicated N-deposition gradient (5–42 kg N ha⁻¹ yr⁻¹) spanning twelve forest stands in the Rhine–Ruhr and Bohemian Basin regions. Employing phospholipid fatty acid (PLFA) profiling, litterbag incubation assays, and density fractionation of mineral-associated organic matter (MAOM), we demonstrate that elevated N inputs suppress saprotrophic fungal activity by 34–51%, accelerate light-fraction OC mineralization, and ultimately reduce SOC sequestration efficiency by 18–27% relative to low-deposition reference sites. These findings underscore the urgency of integrating reactive N governance into regional carbon accounting frameworks.
References
Mavuri, M., & Chakrabarty, S. (2024, December). Geospatial Analysis of Socioeconomic Equity and Environmental Factors Influencing Lung Cancer Prevalence in US. In 2024 IEEE International Conference on Bioinformatics and Biomedicine (BIBM) (pp. 6597-6604). IEEE.
Karimov, T. K., Abdykalykov, A. A., Karimova, M. T., Kyzy, N. B., & Maatkulova, J. (2019). Analysis of groundwater resources in the Kyrgyz Republic. Journal of Environmental Management & Tourism, 10(5 (37)), 984-990.
Выровой, В. Н., & Абдыкалыков, А. А. (1985). Моделирование и оптимизация процессов структурообразования композиционных материалов. Киев: Знание УССР.
Мавлянов, А. С., Абдыкалыков, А. А., & Ассакунова, Б. Т. (2016). Комплексное использование минерального сырья. Илим. Бишкек.
Абдыкалыков, А. А., Маматов, Ж. Ы., Бозов, К. Д., Ордобаев, Б., Кожобаев, Д., Кенжетаев, К., ... & Орозалиев, Б. (2011). Чрезвычайные ситуации. Природные явления. Правила поведения. Ч. I/АА Абдыкалыков, ЖЫ Маматов, КД Бозов и др. Бишкек: КРСУ–КГУСТА.
Абдыкалыков, А. А., Ассакунова, Б. Т., Мамабеталиева, Д. А., & Маразыкова, Б. Б. (1998). Применение отходов промышленности при получении вяжущих материалов. Сб. науч. Тр. Нац. Академии наук КР. Бишкек, 164.
Боронбаев, Э. К., Бегалиев, У. Т., & Холматов, К. Н. (2017). Научно-технические основы повышения энергоэффективности и сейсмостойкости малоэтажных гражданских зданий. Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова, (4), 157-163.