From invasion to circular restoration: <i>Prosopis juliflora</i> biochar enhances native drought resilience

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides experimental evidence on biochar's role in alleviating drought stress and improving soil carbon, relevant for restoration ecology and climate adaptation research.

抄録 序論 世界の乾燥生態系は、気候変動による干ばつと生物学的侵入によって前例のない圧力に直面している。本研究は、侵襲性バイオマスを転用して極度の水不足に対する生態系の回復力を高めることにより、持続可能な生息地回復への緊急の必要性に対処するものである。目的 主たる目的は、在来の基幹種であるP. cinerariaにおける干ばつストレスを緩和するための戦略的ツールとして、Prosopis juliflora由来のバイオ炭の有効性を評価することであった。方法 侵襲性P. julifloraバイオマスを450°Cでの低速熱分解によりバイオ炭に変換した。要因計画（対照、バイオ炭、干ばつ、バイオ炭＋干ばつ）を用いた4ヶ月間の温室実験を、2%（w/w）のバイオ炭施用率で実施した。植物の機能的形質、生産性、土壌養分の利用可能性、微生物活性を測定した。厳しい干ばつストレスは、変動する湿潤/乾燥サイクルを防ぐために、毎日の重量法によって厳密に維持された。結果 バイオ炭はP. cinerariaにおける干ばつ誘発性の抑制を首尾よく緩和し、植物の高さを15.7%増加させ、干ばつによるバイオマス損失14.7%に対抗して総生産性を14.3%増加させた。さらに、バイオ炭は植物の資源配分に戦略的シフトを誘発し、干ばつストレス下での根対シュート比を39.4%有意に減少させた。これらの植物レベルの改善は、土壌有機炭素と全窒素の大幅な増加と関連しており、これは干ばつ条件下での微生物バイオマス炭素（Cmic）の23.9%の改善と強く相関した。結論 侵襲性P. julifloraバイオマスを高付加価値のバイオ炭に転用することは、干ばつ下での在来植物のパフォーマンスと土壌微生物の健康を高める可能性を示している。これらの知見は制御条件下での機構的洞察を提供するが、このアプローチの持続性と生態学的有効性を評価するためには、将来のフィールドベースの試験と長期研究が必要である。この循環戦略は、乾燥生態系における侵襲性種管理と気候回復力のある回復を統合するための有望な経路を提供する可能性がある。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Abstract Introduction Global arid ecosystems face unprecedented pressure from climate change‐induced drought and biological invasions. This study addresses the urgent need for sustainable habitat restoration by repurposing invasive biomass to enhance ecosystem resilience against extreme water scarcity. Objective The primary objective was to evaluate the efficacy of biochar derived from Prosopis juliflora as a strategic tool for mitigating drought stress in P. cineraria , a native keystone species. Methods Invasive P. juliflora biomass was converted to biochar via slow pyrolysis at 450°C. A 4‐month greenhouse experiment was conducted utilizing a factorial design (Control, Biochar, Drought, and Biochar + Drought) with a 2% (w/w) biochar application rate. We measured plant functional traits, productivity, soil nutrient availability, and microbial activity. Severe drought stress was strictly maintained via a daily gravimetric approach to prevent fluctuating wet/dry cycles. Results Biochar successfully mitigated drought‐induced suppression in P. cineraria , facilitating a 15.7% increase in plant height and countering a 14.7% drought‐induced biomass loss with a 14.3% increase in total productivity. Furthermore, biochar induced a strategic shift in plant resource allocation, significantly reducing the root‐to‐shoot ratio by 39.4% under drought stress. These plant‐level improvements were associated with substantial increases in soil organic carbon and total nitrogen, which correlated strongly with a 23.9% improvement in microbial biomass carbon (Cmic) under drought conditions. Conclusions Repurposing invasive P. juliflora biomass into value‐added biochar shows potential to enhance native plant performance and soil microbial health under drought. While these findings provide mechanistic insights under controlled conditions, future field‐based trials and long‐term studies are required to evaluate the persistence and ecological effectiveness of this approach. This circular strategy may offer a promising pathway for integrating invasive species management with climate‐resilient restoration in arid ecosystems.

• openalex https://doi.org/10.1111/rec.70411first seen 2026-05-05 19:14:09 · last seen 2026-05-17 04:28:41