Repositorio
Institucional

Huygens, D.

Rivas, Y.

Knicker, H.

Godoy, R.

Matus, F.

Boeckx, P.

Soil nitrogen dynamics three years after a severe Araucaria-Nothofagus forest fire

WILEY

AUSTRAL ECOLOGY

en

Wildfires have shaped the biogeography of south Chilean AraucariaNothofagus rainforest vegetation patterns, but their impact on soil properties and associated nutrient cycling remains unclear. Nitrogen (N) availability shows a site-specific response to wildfire events indicating the need for an increased understanding of underlying mechanisms that drive changes in soil N cycling. In this study, we selected unburned and burned sites in a large area of the National Park Tolhuaca that was affected by a stand-replacing wildfire in February 2002. We conducted net N cycling flux measurements (net ammonification, net nitrification and net N mineralization assays) on soils sampled 3 years after fire. In addition, samples were physically fractionated and natural abundance of C and N, and 13C-NMR analyses were performed. Results indicated that standing inorganic N pools were greater in the burned soil, but that no main differences in net N cycling fluxes were observed between unburned and burned sites. In both sites, net ammonification and net nitrification fluxes were low or negative, indicating N immobilization. Multiple linear regression analyses indicated that soil N cycling could largely be explained by two parameters: light fraction (LF) soil organic matter N content and aromatic Chemical Oxidation Resistant Carbon (CORECarom), a relative measure for char. The LF fraction, a strong NH4+ sink, decreased as a result of fire, while CORECarom increased in the burned soil profile and stimulated NO3- production. The absence of increased total net nitrification might relate to a decrease in heterotrophic nitrification after wildfire. We conclude that (i) wildfire induced a shift in N transformation pathways, but not in total net N mineralization, and (ii) stable isotope measurements are a useful tool to assess post-fire soil organic matter dynamics.#Los incendios forestales han moldeado la biogeografía de los patrones de vegetación de la selva tropical Araucaria-Nothofagus del sur de Chile, pero su impacto en las propiedades del suelo y el ciclo de nutrientes asociado aún no está claro. La disponibilidad de nitrógeno (N) muestra una respuesta específica del sitio a los eventos de incendios forestales, lo que indica la necesidad de una mayor comprensión de los mecanismos subyacentes que impulsan los cambios en el ciclo del N del suelo. En este estudio, seleccionamos sitios no quemados y quemados en una gran área del Parque Nacional Tolhuaca que fue afectada por un incendio forestal que reemplazó el arbolado en febrero de 2002. Realizamos mediciones del flujo neto del ciclo del N (ensayos de amonificación neta, nitrificación neta y mineralización neta de N) en suelos muestreados 3 años después del incendio. Además, las muestras se fraccionaron físicamente y se realizaron análisis de abundancia natural de C y N, y 13C-NMR. Los resultados indicaron que las reservas de N inorgánico en pie eran mayores en el suelo quemado, pero que no se observaron diferencias principales en los flujos netos del ciclo del N entre los sitios no quemados y quemados. En ambos sitios, los flujos netos de amonificación y nitrificación fueron bajos o negativos, lo que indica inmovilización de N. Los análisis de regresión lineal múltiple indicaron que el ciclo del N del suelo podría explicarse en gran medida por dos parámetros: el contenido de N de la materia orgánica del suelo de la fracción ligera (LF) y el carbono aromático resistente a la oxidación química (CORECarom), una medida relativa del carbón vegetal. La fracción LF, un fuerte sumidero de NH4+, disminuyó como resultado del fuego, mientras que el CORECarom aumentó en el perfil del suelo quemado y estimuló la producción de NO3-. La ausencia de un aumento en la nitrificación neta total podría estar relacionada con una disminución en la nitrificación heterotrófica después del incendio forestal. Concluimos que (i) el incendio forestal indujo un cambio en las vías de transformación del N, pero no en la mineralización neta total del N, y (ii) las mediciones de isótopos estables son una herramienta útil para evaluar la dinámica de la materia orgánica del suelo después del incendio.

Artículo original

This study was funded by the Bilateral Scientific and Technological Cooperation between Flanders and Chile (BOF, UGent), the National Commission for Scientific and Technological Research - Chile PhD Scholarship for Yessica Rivas, (Fondecyt, No 1080065 and No 1090455), and the Direccion de Investigacion y Desarrollo - Universidad Austral de Chile (DIDUACh). Yessica Rivas thanks the MECESUP Program of the doctoral school in Forest Sciences of the Universidad Austral de Chile (UACh-VCO). Dries Huygens is a postdoctoral fellow of the Fund for Scientific Research - Flanders (FWO). Pascal Boeckx thanks Fondecyt No 1085081 for the financial support during his scientific visit.

Este estudio fue financiado por la Cooperación Científica y Tecnológica Bilateral entre Flandes y Chile (BOF, UGent), la Beca de Doctorado de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica de Chile para Yessica Rivas (Fondecyt, n.° 1080065 y n.° 1090455) y la Dirección de Investigación y Desarrollo de la Universidad Austral de Chile (DIDUACh). Yessica Rivas agradece al Programa MECESUP de la Escuela Doctoral en Ciencias Forestales de la Universidad Austral de Chile (UACh-VCO). Dries Huygens es becario postdoctoral del Fondo para la Investigación Científica de Flandes (FWO). Pascal Boeckx agradece a Fondecyt n.° 1085081 el apoyo financiero durante su visita científica.

10.1111/j.1442-9993.2011.02258.x

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RMN de 13C

Andisol

Chile

Ciclo del nitrógeno

Fraccionamiento de la materia orgánica

Isótopo estable

13C-NMR

Andisol

Chile

N cycling

organic matter fractionation

stable isotope

ESPECTROS DE RMN DE C-13

MATERIA ORGÁNICA

PINO PONDEROSA

ABUNDANCIA NATURAL

BIOMASA MICROBIANA

ISÓTOPOS ESTABLES

BOSQUES DE CONÍFERAS

CARBONO NEGRO

LARGO PLAZO

RODAMIENTO

C-13 NMR-SPECTRA

ORGANIC-MATTER

PONDEROSA PINE

NATURAL-ABUNDANCE

MICROBIAL BIOMASS

STABLE-ISOTOPES

CONIFER FORESTS

BLACK CARBON

LONG-TERM

STAND

RMN de 13C

Andisol

Chile

Ciclo del nitrógeno

Fraccionamiento de la materia orgánica

Isótopo estable

13C-NMR

Andisol

Chile

N cycling

organic matter fractionation

stable isotope

ESPECTROS DE RMN DE C-13

MATERIA ORGÁNICA

PINO PONDEROSA

ABUNDANCIA NATURAL

BIOMASA MICROBIANA

ISÓTOPOS ESTABLES

BOSQUES DE CONÍFERAS

CARBONO NEGRO

LARGO PLAZO

RODAMIENTO

C-13 NMR-SPECTRA

ORGANIC-MATTER

PONDEROSA PINE

NATURAL-ABUNDANCE

MICROBIAL BIOMASS

STABLE-ISOTOPES

CONIFER FORESTS

BLACK CARBON

LONG-TERM

STAND

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metadato

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Bilateral Scientific and Technological Cooperation#ANID CONICYT FONDECYT 1080065#ANID CONICYT FONDECYT 1090455#UACH DIDUACh#ANID CONICYT FONDECYT 1085081

1442-9985

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Ecology

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WOS:000301916800011