• Energy Research
• agricultural and veterinary science... close

Les régions tropicales sont confrontées à des apports atmosphériques croissants de nutriments, ce qui aura des conséquences inconnues sur la structure et le fonctionnement de ces systèmes. Ici, nous montrons que les forêts pluviales montagnardes néotropicales réagissent rapidement aux ajouts modérés de N (50 kg ha−1 an−1) et de P (10 kg ha−1 an−1). La surveillance des flux de nutriments a démontré que la majorité des nutriments ajoutés restaient dans le système, que ce soit dans le sol ou dans la végétation. Les ajouts d'azote et de phosphore ont entraîné non seulement une augmentation des concentrations foliaires d'azote et de phosphore, mais aussi une modification de la biomasse microbienne du sol, de la biomasse des racines fines sur pied, de la croissance des tiges et de la litière. Les différents effets suggèrent que les arbres sont principalement limités par P, alors que certains processus - notamment la productivité aérienne - sont limités à la fois par N et P. Des réponses très variables et partiellement contrastées de différentes espèces d'arbres suggèrent des changements marqués dans la composition en espèces et la diversité de ces forêts par les apports en nutriments à long terme. La réponse étonnamment rapide de l'écosystème aux ajouts modérés d'éléments nutritifs suggère une grande vulnérabilité des forêts montagnardes tropicales à l'augmentation attendue des apports en éléments nutritifs. Las regiones tropicales se enfrentan a un aumento de los aportes atmosféricos de nutrientes, lo que tendrá consecuencias desconocidas para la estructura y el funcionamiento de estos sistemas. Aquí, mostramos que las selvas neotropicales de montaña responden rápidamente a las adiciones moderadas de N (50 kg ha−1 año−1) y P (10 kg ha−1 año−1). El monitoreo de los flujos de nutrientes demostró que la mayoría de los nutrientes añadidos permanecían en el sistema, ya sea en el suelo o en la vegetación. Las adiciones de N y P condujeron no solo a un aumento en las concentraciones foliares de N y P, sino también a la alteración de la biomasa microbiana del suelo, la biomasa de raíces finas, el crecimiento del tallo y la caída de basura. Los diferentes efectos sugieren que los árboles están limitados principalmente por P, mientras que algunos procesos, especialmente la productividad sobre el suelo, están limitados tanto por N como por P. Las respuestas altamente variables y parcialmente contrastantes de diferentes especies de árboles sugieren cambios marcados en la composición y diversidad de especies de estos bosques por aportes de nutrientes a largo plazo. La respuesta inesperadamente rápida del ecosistema a las adiciones moderadas de nutrientes sugiere una alta vulnerabilidad de los bosques montanos tropicales al aumento esperado de los aportes de nutrientes. Tropical regions are facing increasing atmospheric inputs of nutrients, which will have unknown consequences for the structure and functioning of these systems. Here, we show that Neotropical montane rainforests respond rapidly to moderate additions of N (50 kg ha−1 yr−1) and P (10 kg ha−1 yr−1). Monitoring of nutrient fluxes demonstrated that the majority of added nutrients remained in the system, in either soil or vegetation. N and P additions led to not only an increase in foliar N and P concentrations, but also altered soil microbial biomass, standing fine root biomass, stem growth, and litterfall. The different effects suggest that trees are primarily limited by P, whereas some processes—notably aboveground productivity—are limited by both N and P. Highly variable and partly contrasting responses of different tree species suggest marked changes in species composition and diversity of these forests by nutrient inputs in the long term. The unexpectedly fast response of the ecosystem to moderate nutrient additions suggests high vulnerability of tropical montane forests to the expected increase in nutrient inputs. تواجه المناطق المدارية مدخلات جوية متزايدة من المغذيات، والتي سيكون لها عواقب غير معروفة على بنية وعمل هذه الأنظمة. هنا، نظهر أن الغابات المطيرة الجبلية الاستوائية الجديدة تستجيب بسرعة لإضافات معتدلة من N (50 كجم هكتار-1 سنة-1) و P (10 كجم هكتار-1 سنة-1). أظهر رصد تدفقات المغذيات أن غالبية المغذيات المضافة بقيت في النظام، سواء في التربة أو الغطاء النباتي. لم تؤد إضافات N و P إلى زيادة في تركيزات N و P الورقية فحسب، بل أدت أيضًا إلى تغيير الكتلة الحيوية الميكروبية للتربة، والكتلة الحيوية الجذرية الدقيقة، ونمو الجذع، والقمامة. تشير التأثيرات المختلفة إلى أن الأشجار محدودة في المقام الأول بـ P، في حين أن بعض العمليات - ولا سيما الإنتاجية فوق الأرض - محدودة بكل من N و P. تشير الاستجابات شديدة التباين والمتناقضة جزئيًا لأنواع الأشجار المختلفة إلى تغيرات ملحوظة في تكوين الأنواع وتنوع هذه الغابات من خلال مدخلات المغذيات على المدى الطويل. تشير الاستجابة السريعة بشكل غير متوقع للنظام البيئي لإضافات المغذيات المعتدلة إلى تعرض الغابات الجبلية الاستوائية بشكل كبير للزيادة المتوقعة في مدخلات المغذيات.