Nitrogen Fixation in Arctic Coastal Tundra in Relation to Vegetation and Micro-Relief

Abstract

A study to estimate nitrogen fixation input. in arctie c m t d tundra was carried out using the acetylene reduction assay. Areal estimation was attempted by high intensity sampling over a limited area of tundra containing both high-centred and low-centred polygons with their corresponding variations in micro-vegetation. The highest average rates of acetylene reduction were obtained from cores in damp interpolygonal troughs (10.50 pmoles ethylene/m.z-hr) where mats of the blue-green alga Nostoc were abundant. Wet moss-algal associations in hydric meadows showed high nitrogenase activity (average 6.86 pmoles ethylene/m.z-hr) and dry high-centred polygons were comparatively inactive (average 2.80 moles ethylene/m.z-hr). The lichens Peltigera sp. and Stereocaulon sp. were the most active nitrogen fixers in the drier tundra. Nitrogen fixation increased with rising temperature with a measured Ql0 for Nostoc commune of 3.7. RÉSUMÉ: Fixation de l'azote dans la toundra côti2re arctique, par rapport à la végétation et au micro-relief. Les auteurs ont mené une étude pour estimer l'apport d'azote fixé dans la toundra côtière arctique, par le titrage de la réduction par l'acétyl&ne. Ils ont tenté un estimé de surface par échantillonnage intense d'une aire limitée de toundra comprenant il la fois des polygones en dômes et des polygones en creux, avec les variations correspondantes dans la micro-végétation. Les taux moyens les plus élevés de réduction par l'acétylhe ont été obtenus sur des carottes provenant de sillons interpolygonaux humides (10.50 amoles dYéthylène/m2-h) où abondent les touffes de l'algue bleu-vert Nostoc. Les associations mousse-algue humides des prairies hydriques montrent une forte activité de nitrogénase (moyenne de 6.86 fimoles dYéthylène/m2-h), et les polygones secs en dôme sont comparative-ment inactifs (moyenne de 2.80 pmoles d'éthyl&ne/m2-h). Dans la toundra plus sèche, les lichens Peltigera sp. et Stereocaulon sp. sont les fixateurs les plus actifs de l'azote. La "fixation de l'azote augmente avec la température, le Qlo mesuré pour Nostoc commune étant de 3.7.