Elevated CO2 stimulates soil respiration in a FACE wheat field

Summary Understanding the response of soil carbon (C) dynamics to higher atmospheric CO 2 concentrations is critical for evaluating the potential for soil C sequestration on time scales of decades to centuries. Here, we report on changes in soil respiration under Free-Air CO 2 Enrichment (FACE) where spring wheat was grown in an open field at two CO 2 concentrations (ambient and ambient+200 μmol mol −1 ), under natural meteorological conditions. FACE increased soil respiration rates by 40—70% during the peak of wheat growth. On the FACE plots, stable C isotopic composition of soil CO 2 was used to partition the soil CO 2 flux into C from rhizosphere respiration and decomposition of pre-existing C. Decomposition contributed 100% of the soil CO 2 flux before crop growth commenced, and only 35—45% of the flux at the peak of the growing season. Decomposition rates were not correlated with soil temperature, but rhizosphere respiration rates were strongly correlated with green leaf area index. Ein Verstandnis der Antwort der Kohlenstoff-Dynamik (C) im Boden auf hohere CO 2 -Konzentrationen in der Atmosphare ist bedeutsam fur die Bewertung des Potentials fur die C-Sequestration in Zeitraumen von Jahrzehnten bis Jahrhunderten. Hier berichten wir uber Veranderungen in der Bodenatmung unter Free-Air CO 2 Enrichment (FACE), bei dem Sommerweizen in einem offenen Feld unter zwei CO 2 -Konzentrationen (Umgebung und Umgebung + 200 (mol mol −1 ) und unter naturlichen meteorologischen Bedingungen angebaut wurde. FACE erhohte die Bodenatmungsraten um 40—70% wahrend des Maximums des Weizenwachstums. Auf den FACE Plots wurde die Zusammensetzung an stabilen C Isotopen des Boden-CO 2 genutzt, um den Boden CO 2 -Fluss zu C durch Rhizospharen-Atmung von der Zersetzung von zuvor existierendem C zu trennen. Die Zersetzung trug 100% des Boden-CO 2 -Flusses vor dem Beginn des Weizenwachstums bei, und nur 35—45% des Flusses wahrend des Maximums des Wachstums. Die Zersetzungsraten waren nicht mit der Bodentemperatur korreliert, aber die Rhizospharen-Atmungsraten waren eng korreliert mit dem grunen Blattflachen-Index.