Fire is a natural disturbance that

Fire is a natural disturbance that operates as a major ecological driver in many ecosystems worldwide, and it produces charcoal which is incorporated into soil in significant quantities. Charcoal can serve as a long-term carbon (C) sink, but it is not inert, and could potentially impact native soil organic matter and decomposer micro-organisms. However, studies have shown contrasting results for how charcoal impacts the belowground subsystem, and the mechanisms involved are poorly understood, especially in pyrogenic ecosystems. We performed a laboratory experiment in which six contrasting boreal forest soil types and nine charcoal types (each from different woody plant species) were incubated for 9.5 months, both by themselves and in 50:50 mixtures for all possible soil–charcoal combinations. At harvest we measured mass loss, and for several charcoal-soil combinations, we measured microbial properties, and composition of C compounds using 13C CP-MAS nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Overall, mixtures of charcoal and soil lost more mass than expected based on when the components were incubated separately. The magnitude of increased soil mass loss in mixtures did not differ among charcoal types, but varied among soil types, because greater mass loss occurred when soil from a site dominated with herbaceous vegetation was used, relative to other soil types. The use of NMR spectroscopy showed that enhanced mass loss in mixtures was due mainly to mass loss of soil organic matter rather than charcoal. However, mixing of charcoal and soil did not influence key decomposer microbial groups compared with expected values derived from when components were incubated alone, irrespective of charcoal and soil type. This study shows that when charcoal is incorporated into boreal forest soil (e.g., after wildfire), there is enhanced loss of total C (arising primarily from mass loss of soil organic matter), with this effect being relatively consistent across contrasting charcoal and soil types. This effect, in combination with recently documented impacts of charcoal on aboveground processes, reveals important but largely overlooked legacy effects of charcoal on forest processes that contribute to ecosystem C balance and ecosystem functioning.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไฟรบกวนธรรมชาติที่ดำเนินการโปรแกรมควบคุมระบบนิเวศสำคัญในระบบนิเวศต่าง ๆ ทั่วโลก และผลิตถ่านซึ่งถูกรวมอยู่ในดินในปริมาณมาก ถ่านสามารถทำหน้าที่เป็นระยะยาวคาร์บอน (C) แต่ไม่เฉื่อย และไม่อาจผลกระทบเจ้าดินอินทรีย์เรื่องและ decomposer จุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม การศึกษาแสดงให้เห็นผลแตกต่างกันสำหรับวิธีการถ่านส่งผลกระทบต่อระบบย่อย belowground และกลไกที่เกี่ยวข้องจะ เข้าใจได้ไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบนิเวศ pyrogenic เราดำเนินการห้องปฏิบัติการทดลองในที่หกตัดดินป่า boreal ชนิดถ่านเก้า (ละจากพันธุ์พืชไม้ต่าง ๆ) และชนิดได้รับการกกเดือน 9.5 ทั้ง ด้วยตนเอง และ ในส่วนผสม 50: 50 สำหรับชุดดิน – ถ่านไปได้ทั้งหมด ที่เก็บเกี่ยว เราวัดสูญเสียมวลชน และชุดดินถ่านหลาย เราวัดคุณสมบัติจุลินทรีย์ และองค์ประกอบของ C สารประกอบใช้มิกเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) CP มาส 13C โดยรวม ส่วนผสมของถ่านและดินที่สูญเสียมวลที่มากขึ้นกว่าที่คาดจากการเมื่อคอมโพเนนต์ได้รับการกกต่างหาก ขนาดของการสูญเสียมวลดินเพิ่มขึ้นในส่วนผสมได้ไม่แตกต่างกันระหว่างชนิดถ่าน แต่แตกต่างกันระหว่างดินชนิด เนื่องจากสูญเสียมวลที่มากขึ้นเมื่อดินจากไซต์ครอบงำ ด้วยต้นไม้พืชใช้ สัมพันธ์กับดินชนิดอื่น ใช้มิก NMR พบว่า สูญเสียมวลเพิ่มขึ้นในส่วนผสมคสูญเสียมวลของดินอินทรีย์มากกว่าถ่าน อย่างไรก็ตาม ผสมของถ่านและดินไม่มีผลต่อกลุ่มจุลินทรีย์ decomposer สำคัญเมื่อเทียบกับค่าที่คาดไว้จากเมื่อคอมโพเนนต์ได้รับการกกคนเดียว โดยไม่คำนึงถึงชนิดของถ่านและดิน การศึกษานี้แสดงว่า เมื่อถ่านถูกรวมอยู่ในดินป่า boreal (เช่น หลังจากได้), ไม่มีเสียเพิ่มรวม C (เกิดจากสูญเสียมวลของดินอินทรีย์), ผลกระทบนี้ค่อนข้างสอดคล้องในแต่ชนิดของถ่านและดิน ผลกระทบนี้ ร่วมกับผลกระทบที่ได้รับเอกสารล่าสุดของถ่านในกระบวนการ aboveground เผยให้เห็นความสำคัญ แต่ส่วนใหญ่มองข้ามกระบวนการฟอเรสต์ที่สมดุลระบบนิเวศ C และทำระบบนิเวศดั้งเดิมผลถ่าน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไฟเป็นรบกวนธรรมชาติที่ดำเนินการเป็นคนขับรถของระบบนิเวศที่สำคัญในระบบนิเวศหลายแห่งทั่วโลกและจะผลิตถ่านซึ่งรวมอยู่ในดินในปริมาณที่มีนัยสำคัญ ถ่านสามารถทำหน้าที่เป็นคาร์บอนในระยะยาว (C) จม แต่มันไม่ได้เป็นเฉื่อยและอาจส่งผลกระทบต่อดินอาจพื้นเมืองสารอินทรีย์และย่อยสลายจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามการศึกษาได้แสดงให้เห็นผลที่แตกต่างสำหรับวิธีถ่านผลกระทบต่อระบบย่อย belowground และกลไกที่เกี่ยวข้องกับการมีความเข้าใจไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบนิเวศ pyrogenic เราดำเนินการทดลองในห้องปฏิบัติการที่หกตัดกันชนิดดินเหนือป่าและเก้าชนิดถ่าน (แต่ละคนมาจากพืชชนิดไม้ที่แตกต่างกัน) ได้รับการบ่มเป็นเวลา 9.5 เดือนทั้งโดยตัวเองและใน 50:50 สำหรับผสมเป็นไปได้ทั้งหมดรวมกันดินถ่าน การเก็บเกี่ยวที่เราวัดการสูญเสียมวลและการรวมถ่านดินหลายเราวัดคุณสมบัติของจุลินทรีย์และองค์ประกอบของสาร C ใช้ 13C CP-MAS นิวเคลียร์ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (NMR) สเปกโทรสโก โดยรวมผสมของถ่านและดินสูญเสียมวลมากขึ้นกว่าที่คาดไว้เมื่ออยู่บนพื้นฐานขององค์ประกอบที่ถูกบ่มแยกต่างหาก ขนาดของการสูญเสียมวลดินผสมที่เพิ่มขึ้นในไม่แตกต่างกันในประเภทถ่าน แต่ที่แตกต่างกันในประเภทดินเนื่องจากการสูญเสียมวลมากขึ้นเกิดขึ้นเมื่อดินจากเว็บไซต์ที่โดดเด่นด้วยพืชสมุนไพรที่ใช้เทียบกับชนิดดินอื่น ๆ การใช้สเปคโทร NMR แสดงให้เห็นว่าการสูญเสียมวลที่เพิ่มขึ้นในการผสมส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการสูญเสียมวลของสารอินทรีย์ในดินมากกว่าถ่าน อย่างไรก็ตามการผสมของถ่านและดินไม่ได้มีอิทธิพลต่อกลุ่มจุลินทรีย์ย่อยสลายที่สำคัญเมื่อเทียบกับค่าคาดว่ามาจากเมื่อชิ้นส่วนถูกบ่มเพียงอย่างเดียวโดยไม่คำนึงถึงถ่านและชนิดของดิน การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อถ่านรวมอยู่ในดินป่าเหนือ (เช่นหลังจากไฟป่า) มีจะเพิ่มการสูญเสียจากทั้งหมด C (ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มาจากการสูญเสียมวลของอินทรียวัตถุในดิน) กับผลกระทบนี้เป็นที่ค่อนข้างสอดคล้องกันถ่านตัดกันและชนิดของดิน . ผลกระทบนี้ร่วมกับผลกระทบต่อการบันทึกไว้เมื่อเร็ว ๆ นี้ของถ่านในกระบวนการเหนือพื้นดินเผยให้เห็นความสำคัญ แต่ส่วนใหญ่มองข้ามผลกระทบมรดกของถ่านในกระบวนการป่าที่นำไปสู่​​ความสมดุลของระบบนิเวศซีและระบบนิเวศการทำงาน