Repositorio UFRO · Omeka S

Short-term response of soil microorganisms, nutrients and plant recovery in fire-affected Araucaria araucana forests

Primer Autor	Fuentes-Ramirez, Andres
Co-autores	Barrientos, Marcia Almonacid, Leonardo Arriagada-Escamilla, Cesar Salas-Eljatib, Christian
Título	Short-term response of soil microorganisms, nutrients and plant recovery in fire-affected Araucaria araucana forests
Editorial	ELSEVIER
Revista	APPLIED SOIL ECOLOGY
Lenguaje	en
Resumen	Soil contains a wide variety of microorganisms that are responsible for fundamental ecological processes. However, increased frequency and severity of fires reduce microbial diversity and alter soil nutrient availability, affecting vegetation recovery. By using a large-scale wildfire that burned endangered Araucaria araucana forests in south-central Chile (38 degrees S), we assessed the short-term post-fire response of microorganisms, soil nutrients, and plant recovery. One year after fire, we sampled soils from burned and unburned areas, and measured the number of bacterial and fungal colony forming units, and the microbiological activity of the soil. We also measured soil nutrients (N, P, and K), organic matter content and species richness, abundance and plant diversity after fire. We found a significant increase in microbiological activity in burned soils (BS) compared to unburned soils (UBS), with bacteria and fungi being four and seven times greater in BS than in UBS, respectively. Concentrations of N, P and K were also greater in BS than in UBS. Plant species richness was two times higher in unburned than in burned areas, with a drastic reduction of the dominant tree species Araucaria araucana and Nothofagus pumilio after fire. The changes in soil properties after fire may be related to organic matter mineralization, the contribution of nutrients from ashes, or due to post-fire conditions (e.g., increased soil temperature after canopy removal by fire). Overall, our study shows a positive, short-term response in soil microorganisms abundance and nutrient content, but a rapid initial reduction of plant diversity of the main dominant tree species in these forest ecosystems after a severe fire. Further research is necessary as vegetation results are only preliminary and they can vary in the short-to-medium term. Our study provides insightful clues to delve into more applied research aimed at the post-fire restoration of the endemic, long-lived Araucaria araucana forests. El suelo contiene una amplia variedad de microorganismos responsables de procesos ecológicos fundamentales. Sin embargo, el aumento de la frecuencia y la severidad de los incendios reduce la diversidad microbiana y altera la disponibilidad de nutrientes del suelo, lo que afecta la recuperación de la vegetación. Mediante el uso de un incendio forestal a gran escala que quemó bosques de Araucaria araucana en peligro de extinción en el centro-sur de Chile (38 grados S), evaluamos la respuesta a corto plazo de los microorganismos, los nutrientes del suelo y la recuperación de las plantas después del incendio. Un año después del incendio, tomamos muestras de suelos de áreas quemadas y no quemadas, y medimos el número de unidades formadoras de colonias bacterianas y fúngicas, y la actividad microbiológica del suelo. También medimos los nutrientes del suelo (N, P y K), el contenido de materia orgánica y la riqueza y abundancia de especies, y la diversidad de plantas después del incendio. Encontramos un aumento significativo en la actividad microbiológica en suelos quemados (BS) en comparación con suelos no quemados (UBS), con bacterias y hongos cuatro y siete veces mayores en BS que en UBS, respectivamente. Las concentraciones de N, P y K también fueron mayores en BS que en UBS. La riqueza de especies vegetales fue dos veces mayor en áreas no quemadas que en áreas quemadas, con una drástica reducción de las especies arbóreas dominantes Araucaria araucana y Nothofagus pumilio después del incendio. Los cambios en las propiedades del suelo después del incendio pueden estar relacionados con la mineralización de materia orgánica, el aporte de nutrientes de las cenizas o debido a las condiciones posteriores al incendio (p. ej., aumento de la temperatura del suelo después de la eliminación del dosel por el fuego). En general, nuestro estudio muestra una respuesta positiva a corto plazo en la abundancia de microorganismos del suelo y el contenido de nutrientes, pero una rápida reducción inicial de la diversidad vegetal de las principales especies arbóreas dominantes en estos ecosistemas forestales después de un incendio severo. Se necesita más investigación ya que los resultados de la vegetación son solo preliminares y pueden variar a corto y mediano plazo. Nuestro estudio proporciona pistas esclarecedoras para profundizar en una investigación más aplicada dirigida a la restauración posterior al incendio de los bosques endémicos y longevos de Araucaria araucana.
Tipo de Recurso	Artículo original
Description	Esta investigación fue financiada por el Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico, FONDECYT 11150487. Agradecemos a P. Arroyo, A. Del Fierro, F. Pérez, N. Muñoz y a los guardaparques de la Reserva Nacional China Muerta por su ayuda con el trabajo de campo. AFR agradece el apoyo recibido de CONICYT-PAI 79170054 y VRIP de la Universidad de La Frontera. LA agradece la Beca Postdoctoral FONDECYT 3150441. También agradecemos a los revisores anónimos por sus valiosos comentarios y sugerencias que contribuyeron a la mejora de este manuscrito. This research was funded by Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tenologico, FONDECYT 11150487. We thank P. Arroyo, A. Del Fierro, F. Perez, N. Munoz and park rangers at the National Reserve China Muerta for their help with fieldwork. AFR is grateful for the support received from CONICYT-PAI 79170054 and VRIP at Universidad de La Frontera. LA thanks to FONDECYT Postdoctoral Grant 3150441. We also thank the anonymous reviewers for their valuable comments and suggestions that helped to improve this manuscript.
doi	10.1016/j.apsoil.2018.08.010
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	Microbial activity Soil ecology High-severity fire Plant recovery Disturbances Actividad microbiana Ecología del suelo Incendio de alta gravedad Recuperación de plantas Perturbaciones
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1016/j.apsoil.2018.08.010
Categoría OCDE	Soil Science
Materias	Microbial activity Soil ecology High-severity fire Plant recovery Disturbances Actividad microbiana Ecología del suelo Incendio de alta gravedad Recuperación de plantas Perturbaciones
Disciplinas de la OCDE	Silvicultura Ecología Ciencias del suelo
Versión del recurso (Recomendado-único)	version publicada
Tipo de ruta	hibrida verde
Access Rights	metadata
Derechos de acceso	metadata
Id de Web of Science	WOS:000444567700011
Título de la cita (Recomendado-único)	Short-term response of soil microorganisms, nutrients and plant recovery in fire-affected Araucaria araucana forests
Identificador del recurso (Mandatado-único)	Artículo original
Editorial	ELSEVIER
Revista/Libro	APPLIED SOIL ECOLOGY
Categoría WOS	Ciencia del suelo
ISSN	0929-1393
Idioma	en
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	ANID FONDECYT 11150487 UFRO VRIP ANID FONDECYT 3150441 ANID CONICYT-PAI 79170054
Descripción	This research was funded by Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tenologico, FONDECYT 11150487. We thank P. Arroyo, A. Del Fierro, F. Perez, N. Munoz and park rangers at the National Reserve China Muerta for their help with fieldwork. AFR is grateful for the support received from CONICYT-PAI 79170054 and VRIP at Universidad de La Frontera. LA thanks to FONDECYT Postdoctoral Grant 3150441. We also thank the anonymous reviewers for their valuable comments and suggestions that helped to improve this manuscript.
Formato	pdf
Página de inicio (Recomendado-único)	99
Página final (Recomendado-único)	106
Entidad financiadora	ANID FONDECYT 11150487#UFRO VRIP#ANID FONDECYT 3150441#ANID CONICYT-PAI 79170054