abstractClimate warming is projecte

abstract
Climate warming is projected to increase the frequency and severity of wildfires in boreal forests, and
increased wildfire activity may alter the large soil carbon (C) stocks in boreal forests. Changes in boreal
soil C stocks that result from increased wildfire activity will be regulated in part by the response of
microbial decomposition to fire, but post-fire changes in microbial decomposition are poorly understood.
Here, we investigate the response of microbial decomposition to a boreal forest fire in interior Alaska and
test the mechanisms that control post-fire changes in microbial decomposition. We used a reciprocal
transplant between a recently burned boreal forest stand and a late successional boreal forest stand to
test how post-fire changes in abiotic conditions, soil organic matter (SOM) composition, and soil microbial
communities influence microbial decomposition. We found that SOM decomposing at the burned
site lost 30.9% less mass over two years than SOM decomposing at the unburned site, indicating that
post-fire changes in abiotic conditions suppress microbial decomposition. Our results suggest that
moisture availability is one abiotic factor that constrains microbial decomposition in recently burned
forests. In addition, we observed that burned SOM decomposed more slowly than unburned SOM, but
the exact nature of SOM changes in the recently burned stand are unclear. Finally, we found no evidence
that post-fire changes in soil microbial community composition significantly affect decomposition. Taken
together, our study has demonstrated that boreal forest fires can suppress microbial decomposition due
to post-fire changes in abiotic factors and the composition of SOM. Models that predict the consequences
of increased wildfires for C storage in boreal forests may increase their predictive power by incorporating
the observed negative response of microbial decomposition to boreal wildfires.
© 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
The soils of boreal forests store an estimated 150
191 Pg carbon
(C), which accounts for approximately 20% of global soil organic C
(Jobbagy and Jackson, 2000; Tarnocai et al., 2009). Given the large
amount of C stored in the soils of boreal forests, there is substantial
interest in predicting the impact of climate warming on soil C
stocks in this region. Surface temperatures in boreal ecosystems
have increased by approximately 2 C in the past 100 years, and
these ecosystems are anticipated to warm by an additional 3
8 C
in the next century (Wendler and Shulski, 2009; IPCC, 2013). One
anticipated consequence of climate warming in boreal forests is an
increase in wildfire activity.
Fires are a chronic global disturbance in boreal forests, but North
American and Eurasian boreal forests experience distinct fire regimes.
In North America, boreal forest fires are typically highintensity
crown fires that kill most trees, combust organic matter
in surface soils, and initiate century-long vegetation succession. In
contrast, Eurasian boreal forests fires are typically low-intensity
surface fires that do not kill healthy trees (Wooster and Zhang,
2004; de Groot et al., 2013a; Rogers et al., 2015). Climate warming
and summer drought are predicted to shift boreal forest fire
dynamics in North America to a fire regime characterized by a
greater number of extreme fire years with larger fires that burn at
higher severity (Gillett et al., 2004; Turetsky et al., 2011; de Groot
et al., 2013b). Models of future wildfire activity predict that the
burned area in North American boreal forests could increase 2
5

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อสภาพภูมิอากาศร้อนคาดว่าจะเพิ่มความถี่และความรุนแรงของ wildfires ในป่า boreal และได้เพิ่มกิจกรรมอาจเปลี่ยนแปลงหุ้นคาร์บอน (C) ดินขนาดใหญ่ในป่า boreal การเปลี่ยนแปลงใน borealหุ้นดิน C ที่ได้จากกิจกรรมเพิ่มได้จะควบคุมได้บางส่วน โดยการตอบสนองของจุลินทรีย์ย่อยสลายไฟ แต่ไฟหลังเปลี่ยนแปลงสลายตัวจุลินทรีย์จะไม่เข้าใจที่นี่ เราตรวจสอบการตอบสนองของจุลินทรีย์สลายตัวให้ไฟไหม้ป่า boreal ในอลาสกาภายใน และทดสอบกลไกที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงโพสต์ไฟจุลินทรีย์ย่อยสลาย เราใช้คำปลูกป่า boreal เขียนเพิ่งยืนและยืน boreal ป่าต่อเนื่องหลังการทดสอบการเปลี่ยนแปลงวิธีโพสต์ไฟเงื่อนไข abiotic องค์ประกอบอินทรีย์ (SOM) ดิน และจุลินทรีย์ดินชุมชนมีอิทธิพลต่อการย่อยสลายของจุลินทรีย์ เราพบว่าจู่ SOM ในการเขียนเว็บไซต์หาย 30.9% มวลมากกว่าสองปีกว่าส้มจู่ที่การเผาไหม้ ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงโพสต์ไฟเงื่อนไข abiotic ระงับเชื้อจุลินทรีย์ย่อยสลาย ผลลัพธ์ที่แนะนำให้ความชื้นที่มีปัจจัย abiotic หนึ่งที่จำกัดจุลินทรีย์ย่อยสลายในเพิ่ง เขียนป่า นอกจากนี้ เราสังเกตที่เขียนย่อยสลายช้ากว่าเผาไหม้ส้ม ส้ม แต่ธรรมชาติแท้จริงเปลี่ยนแปลงส้มยืนเพิ่งเขียนไม่ชัดเจน ในที่สุด เราไม่พบหลักฐานว่า ไฟหลังการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบชุมชนจุลินทรีย์ดินที่มีผลต่อสลายตัวอย่างมาก ถ่ายกัน ศึกษาของเราได้แสดงให้เห็นว่า ไฟป่า boreal สามารถระงับเชื้อจุลินทรีย์ย่อยสลายเนื่องจากหลังไฟ abiotic ปัจจัยและองค์ประกอบของ SOM. รุ่นที่ทำนายผลของ wildfires เพิ่มสำหรับ C เก็บในป่า boreal อาจเพิ่มอำนาจทำนาย โดยผสมผสานตอบสนองเป็นค่าลบที่สังเกตของจุลินทรีย์ย่อยสลายการ boreal wildfires© 2015 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์บทนำดินป่าไม้ boreal เก็บคาร์บอน Pg 150 191 การประเมิน(บัญชีที่ประมาณ 20% ของโลก C) ดินอินทรีย์ C(Jobbagy และ Jackson, 2000 Tarnocai et al. 2009) รับขนาดใหญ่ยอดเงินที่เก็บไว้ในดินป่าไม้ boreal C มีพบสนใจในการทำนายผลกระทบของภาวะโลกร้อนภูมิอากาศดิน Cหุ้นในภูมิภาคนี้ อุณหภูมิพื้นผิวในระบบนิเวศ borealเพิ่มขึ้น โดยประมาณ 2 ใน 100 ปี และระบบนิเวศเหล่านี้คาดว่าจะโดยการ 8 C 3 เพิ่มเติมในศตวรรษต่อไป (Wendler และ Shulski, 2009 IPCC, 2013) อย่างใดอย่างหนึ่งคาดว่า เป็นผลมาจากสภาพอากาศร้อนในป่า boreal เป็นเพิ่มในกิจกรรมได้ไฟไหม้เป็นเรื้อรังการรบกวนในป่า boreal แต่เหนือโลกอเมริกัน และนกป่า boreal พบระบอบไฟแตกต่างกันในอเมริกาเหนือ ไฟป่า boreal มีไฟไฟมงกุฎที่ฆ่าต้นไม้ combust อินทรีย์ส่วนใหญ่ในพื้นผิวดิน และเริ่มต้นสืบพืชยาวศตวรรษ ในความคมชัด ไฟไหม้ป่า boreal นกเป็นความเข้มต่ำโดยทั่วไปไฟพื้นผิวที่ไม่ทำลายสุขภาพต้นไม้ (วูสเทอะเซียร์และเตียว2004 de Groot et al. 2013a โรเจอร์ส et al. 2015) สภาพภูมิอากาศร้อนและแห้งแล้งฤดูร้อนคาดว่า จะเปลี่ยนไฟป่า borealdynamics ในอเมริกาเหนือเพื่อระบอบไฟเป็นลักษณะจำนวนปีมากไฟกับไฟใหญ่ที่เขียนในความรุนแรงสูง (Gillett et al. 2004 Turetsky et al. 2011 de Grootet al. 2013b) รูปแบบของกิจกรรมได้ในอนาคตทำนายที่การพื้นที่เขียนในป่า boreal อเมริกาเหนือสามารถเพิ่ม 2 5

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นามธรรม
สภาพภูมิอากาศร้อนคาดว่าจะเพิ่มความถี่และความรุนแรงของไฟป่าในป่าเหนือและ
กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นไฟป่าอาจเปลี่ยนแปลงคาร์บอนในดินที่มีขนาดใหญ่ (C) หุ้นในป่าเหนือ การเปลี่ยนแปลงในทางเหนือ
หุ้น C ดินที่เกิดจากกิจกรรมของไฟป่าที่เพิ่มขึ้นจะได้รับการควบคุมในส่วนของการตอบสนองของ
การย่อยสลายของจุลินทรีย์ที่จะยิง แต่การเปลี่ยนแปลงหลังไฟไหม้ในการย่อยสลายของจุลินทรีย์ที่มีความเข้าใจไม่ดี.
ที่นี่เราจะตรวจสอบการตอบสนองของการย่อยสลายของจุลินทรีย์เหนือที่ ไฟป่าในการตกแต่งภายในอลาสกาและ
ทดสอบกลไกที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงหลังไฟไหม้ในการย่อยสลายของจุลินทรีย์ เราใช้ซึ่งกันและกัน
ปลูกระหว่างยืนป่าเผาเมื่อเร็ว ๆ นี้เหนือและสายเหนือป่าต่อเนื่องยืนเพื่อ
ทดสอบการเปลี่ยนแปลงวิธีการโพสต์ไฟในสภาพแวดล้อมดินอินทรียวัตถุ (SOM) องค์ประกอบของจุลินทรีย์ดินและ
ชุมชนที่มีอิทธิพลต่อการย่อยสลายของจุลินทรีย์ เราพบว่า SOM เน่าเฟะที่เผา
เว็บไซต์สูญเสียมวล 30.9% น้อยกว่าสองปีกว่า SOM เน่าเฟะที่เว็บไซต์เผาไหม้แสดงให้เห็นว่า
การเปลี่ยนแปลงหลังการเกิดไฟไหม้ในสภาพแวดล้อมที่การปราบปรามการย่อยสลายของจุลินทรีย์ ผลของเราแสดงให้เห็นว่า
ความชื้นเป็นปัจจัยหนึ่งที่ abiotic constrains การย่อยสลายของจุลินทรีย์ในการเผาไหม้เมื่อเร็ว ๆ นี้
ป่า นอกจากนี้เรายังตั้งข้อสังเกตว่าการเผาไหม้ SOM ย่อยสลายช้ากว่า SOM เผาไหม้ แต่
ธรรมชาติที่แท้จริงของ SOM การเปลี่ยนแปลงในการยืนที่ถูกเผาเมื่อเร็ว ๆ นี้มีความชัดเจน สุดท้ายเราไม่พบหลักฐาน
ว่ามีการเปลี่ยนแปลงหลังการเกิดเพลิงไหม้ในองค์ประกอบของจุลินทรีย์ดินชุมชนอย่างมีนัยสำคัญส่งผลกระทบต่อการสลายตัว นำมา
ร่วมกันศึกษาของเราได้แสดงให้เห็นว่าไฟไหม้ป่าเหนือสามารถปราบปรามการย่อยสลายของจุลินทรีย์เนื่องจาก
การเปลี่ยนแปลงหลังไฟไหม้ในปัจจัย abiotic และองค์ประกอบของส้ม รูปแบบที่คาดการณ์ผลกระทบ
ของไฟป่าที่เพิ่มขึ้นสำหรับการจัดเก็บ C ในป่าเหนืออาจเพิ่มอำนาจการพยากรณ์ของพวกเขาโดยการใช้มาตรการ
การตอบสนองเชิงลบข้อสังเกตของการย่อยสลายของจุลินทรีย์ไฟป่าเหนือ.
© 2015 เอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์.
1 บทนำ
ดินของป่าเหนือเก็บประมาณ 150 191 หน้าคาร์บอน
(C) ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 20% ของทั่วโลกดินอินทรีย์
(Jobbagy และแจ็คสัน, 2000. Tarnocai et al, 2009) ได้รับขนาดใหญ่
ปริมาณของ C ที่เก็บไว้ในดินของป่าเหนือที่มีนัยสำคัญ
ที่น่าสนใจในการทำนายผลกระทบของภาวะโลกร้อนสภาพภูมิอากาศบนดินซี
หุ้นในภูมิภาคนี้ อุณหภูมิพื้นผิวในระบบนิเวศเหนือ
ได้เพิ่มขึ้นประมาณ 2 ซีในอดีตที่ผ่านมา 100 ปีและ
ระบบนิเวศเหล่านี้คาดว่าจะอุ่นโดยเพิ่มอีก 3 8 องศาเซลเซียส
ในศตวรรษถัดไป (Wendler และ Shulski 2009; IPCC, 2013) หนึ่ง
ผลที่คาดว่าจะของสภาพภูมิอากาศร้อนในป่าเหนือเป็น
เพิ่มขึ้นในกิจกรรมไฟป่า.
ไฟไหม้มีความวุ่นวายทั่วโลกเรื้อรังในป่าเหนือ แต่นอร์ท
อเมริกันและป่าเหนือเอเชียได้สัมผัสกับความเข้มข้นของไฟที่แตกต่างกัน.
ในทวีปอเมริกาเหนือ, ไฟไหม้ป่าเหนือมักจะ highintensity
ไฟมงกุฎ ที่ฆ่าต้นไม้ส่วนใหญ่เผาไหม้สารอินทรีย์
ในดินพื้นผิวและเริ่มต้นศตวรรษที่ยาวสืบทอดพืช ใน
ทางตรงกันข้ามเอเชียเหนือป่าไฟไหม้โดยทั่วไปจะมีความเข้มต่ำ
ไฟพื้นผิวที่ไม่ได้ฆ่าต้นไม้มีสุขภาพดี (วูสเตอร์และ Zhang,
2004; เดอกรู, et al, 2013a;.. โรเจอร์ส, et al, 2015) สภาพภูมิอากาศร้อน
และภัยแล้งในช่วงฤดูร้อนที่คาดว่าจะเปลี่ยนเหนือป่าไฟ
พลวัตในทวีปอเมริกาเหนือระบอบการปกครองไฟไหม้โดดเด่นด้วย
จำนวนมากของปีไฟไหม้รุนแรงกับไฟขนาดใหญ่ที่เผาไหม้ที่
รุนแรงสูงกว่า (Gillett et al, 2004;. Turetsky, et al. 2011 เดอกรู
., et al, 2013b) รูปแบบของกิจกรรมที่ไฟป่าในอนาคตคาดการณ์ว่า
พื้นที่เผาไหม้ในอเมริกาเหนือเหนือป่าจะเพิ่มขึ้น 2? 5

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อภูมิอากาศอบอุ่นคาดว่าจะเพิ่มความถี่และความรุนแรงของไฟป่าในป่าทางเหนือ และไฟป่าเพิ่มขึ้นกิจกรรมอาจปรับเปลี่ยนดินขนาดใหญ่ ( C ) หุ้นในป่าทางเหนือ . การเปลี่ยนแปลงในทางเหนือดิน C หุ้นที่เกิดจากไฟป่าเพิ่มขึ้นกิจกรรมจะถูกควบคุมในส่วนหนึ่งโดยการตอบสนองของจุลินทรีย์ย่อยสลายไฟ แต่ไฟในการย่อยสลายของจุลินทรีย์ การโพสต์จะได้เข้าใจที่นี่ เราศึกษาการตอบสนองของจุลินทรีย์เพื่อการย่อยสลายไฟ ป่าบอเรียลในอลาสกาและตกแต่งภายในทดสอบกลไกที่ควบคุมการโพสต์ไฟในการย่อยสลายของจุลินทรีย์ เราใช้กฎแห่งกรรมการเปลี่ยนระหว่างเพิ่งเผาป่า Boreal ขาตั้งและสายสังคม ยืนเหนือป่าทดสอบว่าเสาไฟการเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไข ไร่ ดินอินทรีย์ ( ส้ม ) องค์ประกอบ และจุลินทรีย์ในดินชุมชนที่มีอิทธิพลต่อการย่อยสลายของจุลินทรีย์ เราพบว่าส้มเน่าที่เผาเว็บไซต์สูญเสียมวล 30.9% น้อยกว่าสองปี กว่าส้มเน่าที่เว็บไซต์ที่ไม่ได้รับบาดเจ็บ ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขการโพสต์ไฟการทดลองการย่อยสลายของจุลินทรีย์ จากผลการศึกษานี้มีความชื้นเป็นหนึ่งองค์ประกอบสิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลายของจุลินทรีย์ในการเผาจำกัด เมื่อเร็วๆ นี้ป่า นอกจากนี้เราพบว่าเผาส้มเน่าส้มเผาไหม้ช้า กว่า แต่ลักษณะที่แน่นอนของส้ม การเปลี่ยนแปลงในเพิ่งเผายืนชัดเจน ในที่สุด เราไม่พบหลักฐานใดๆการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ดินที่โพสต์ไฟในชุมชนองค์ประกอบที่มีผลต่อการสลายตัว ถ่ายด้วยกัน การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าการเผาป่า Boreal สามารถระงับเนื่องจากการย่อยสลายของจุลินทรีย์การโพสต์ไฟเปลี่ยนแปลงในปัจจัยที่สิ่งมีชีวิตและองค์ประกอบของส้ม แบบจำลองทำนายผลการเพิ่มขึ้นของไฟป่าสำหรับ C กระเป๋าในป่าทางเหนืออาจเพิ่มความสามารถของพวกเขาโดยผสมผสานสังเกตการตอบสนองเชิงลบของการย่อยสลายจุลินทรีย์เพื่อเหนือไฟป่าสงวนลิขสิทธิ์ 2015 บริษัทจำกัดสงวนลิขสิทธิ์1 . แนะนำดินของป่าทางเหนือร้านประมาณ 150191 PG คาร์บอน( C ) , ที่บัญชีสำหรับประมาณ 20% ของโลกอินทรีย์ ซี( jobbagy และ แจ็คสัน , 2000 ; tarnocai et al . , 2009 ) รับ ขนาดใหญ่ปริมาณของ C เก็บไว้ในดินของป่าทางเหนือ มี มากมายความสนใจในการทำนายผลกระทบของภูมิอากาศอบอุ่นในดิน ซีหุ้นในภูมิภาคนี้ เหนืออุณหภูมิในระบบนิเวศได้เพิ่มขึ้นประมาณ 2 องศาเซลเซียส ในรอบ 100 ปีระบบนิเวศเหล่านี้คาดว่าจะอุ่นโดยเพิ่มเติม 38 องศาเซลเซียสในศตวรรษต่อมาและ wendler shulski , 2009 ; IPCC , 2013 ) หนึ่งคาดการณ์ผลของภูมิอากาศอบอุ่นในป่าทางเหนือคือเพิ่มกิจกรรมไฟป่าไฟที่มีความวุ่นวายทั่วโลกเรื้อรังในป่าทางเหนือ แต่เหนือชาวอเมริกันและเอเชียเหนือป่าประสบการณ์ระบบไฟ ที่แตกต่างกันในทวีปอเมริกาเหนือ , ไฟใหม้ป่า Boreal มักจะ highintensityมงกุฎไฟป่าที่ฆ่าต้นไม้ส่วนใหญ่เองอินทรีย์ในดินและพืชผิว เริ่มศตวรรษยาวต่อเนื่องกัน ในความคมชัด , ยูเรเชียเหนือป่าไฟมักจะ low-intensityผิวไฟ ที่ไม่ฆ่าต้นไม้มีสุขภาพดี ( วูสเตอร์ และจาง2004 ; de Groot et al . , ที่มีมากกว่า ; โรเจอร์ et al . , 2015 ) ภูมิอากาศร้อนและความแห้งแล้งในฤดูร้อนที่คาดว่าจะเปลี่ยนเหนือไฟป่าพลวัตในทวีปอเมริกาเหนือเพื่อไฟการปกครองลักษณะโดยมากกว่าจำนวนปีไฟที่มีไฟที่เผาที่รุนแรงสูงกว่าระดับความรุนแรง ( Gillett et al . , 2004 ; turetsky et al . , 2011 ; de Grootet al . , 2013b ) รูปแบบของกิจกรรมในอนาคตคาดการณ์ว่าไฟป่าเผาในพื้นที่อเมริกาเหนือป่าทางเหนือจะเพิ่มขึ้น 25