Published May 3, 2010
| Version v1
Publication
Open
Soil surface CO<sub>2</sub> flux increases with successional time in a fire scar chronosequence of Canadian boreal jack pine forest
Creators
- 1. University of Nottingham Malaysia Campus
- 2. University of Leicester
- 3. King's College London
- 4. Canadian Forest Service
Description
Abstract. To fully understand the carbon (C) cycle impacts of forest fires, both C emissions during the fire and post-disturbance fluxes need to be considered. The latter are dominated by soil surface CO2 flux (Fs), which is still subject to large uncertainties. Fire is generally regarded as the most important factor influencing succession in the boreal forest biome and fire dependant species such as jack pine are widespread. In May 2007, we took concurrent Fs and soil temperature (Ts) measurements in boreal jack pine fire scars aged between 0 and 59 years since fire. To allow comparisons between scars, we adjusted Fs for Ts (FsT) using a Q10 of 2. Mean FsT ranged from 0.56 (± 0.30 sd) to 1.94 (± 0.74 sd) μmol CO2 m−2 s−1. Our results indicate a difference in mean FsT between recently burned (4 to 8 days post fire) and non-burned mature (59 years since fire) forest (P < 0.001), though no difference was detected between recently burned (4 to 8 days post fire) and non-burned young (16 years since fire) forest (P = 0.785). There was a difference in mean FsT between previously young (16 years since fire) and intermediate aged (32 years since fire) scars that were both subject to fire in 2007 (P < 0.001). However, there was no difference in mean FsT between mature (59 years since fire) and intermediate aged (32 years since fire) scars that were both subjected to fire in 2007 (P = 0.226). Furthermore, there was no difference in mean FsT between mature (59 years since fire) and young scars (16 years since fire) that were both subjected to fire in 2007 (P = 0.186). There was an increase in FsT with time since fire for the chronosequence 0, 16 and 59 years post fire (P < 0.001). Our results lead us to hypothesise that the autotrophic:heterotrophic soil respiration ratio increases over post-fire successional time in boreal jack pine systems, though this should be explored in future research. The results of this study contribute to a better quantitative understanding of Fs in boreal jack pine fire scars and will facilitate meta-analyses of Fs in fire scar chronosequences.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص. لفهم تأثيرات دورة الكربون (C) لحرائق الغابات بشكل كامل، يجب النظر في كل من انبعاثات الكربون أثناء الحريق وتدفقات ما بعد الاضطراب. ويهيمن على هذه الأخيرة تدفق ثاني أكسيد الكربون على سطح التربة (Fs)، والذي لا يزال عرضة لشكوك كبيرة. يُنظر إلى النار عمومًا على أنها العامل الأكثر أهمية الذي يؤثر على التعاقب في المنطقة الأحيائية للغابات الشمالية، كما أن الأنواع المعتمدة على الحرائق مثل صنوبر جاك منتشرة على نطاق واسع. في مايو 2007، أخذنا قياسات Fs ودرجة حرارة التربة (Ts) المتزامنة في ندوب حريق صنوبر الرافعة الشمالية التي تتراوح أعمارها بين 0 و 59 عامًا منذ الحريق. للسماح بإجراء مقارنات بين الندوب، قمنا بتعديل Fs لـ Ts (FsT) باستخدام Q10 من 2. تراوح متوسط FsT من 0.56 (± 0.30 sd) إلى 1.94 (± 0.74 sd) μmol CO2 m−2 s−1. تشير نتائجنا إلى وجود فرق في متوسط FsT بين الغابات المحترقة حديثًا (4 إلى 8 أيام بعد الحريق) والغابات الناضجة غير المحترقة (59 عامًا منذ الحريق) (P < 0.001)، على الرغم من عدم اكتشاف فرق بين الغابات المحترقة مؤخرًا (4 إلى 8 أيام بعد الحريق) والغابات الصغيرة غير المحترقة (16 عامًا منذ الحريق) (P = 0.785). كان هناك فرق في متوسط FsT بين الندوب الصغيرة سابقًا (16 عامًا منذ الحريق) والمتوسطة (32 عامًا منذ الحريق) التي كانت عرضة للحريق في عام 2007 (P < 0.001). ومع ذلك، لم يكن هناك فرق في متوسط FsT بين الندوب الناضجة (59 عامًا منذ الحريق) والمتوسطة (32 عامًا منذ الحريق) التي تعرضت للحريق في عام 2007 (P = 0.226). علاوة على ذلك، لم يكن هناك فرق في متوسط FsT بين الندوب الناضجة (59 عامًا منذ الحريق) والندوب الصغيرة (16 عامًا منذ الحريق) التي تعرضت للحريق في عام 2007 (P = 0.186). كانت هناك زيادة في FsT مع مرور الوقت منذ الحريق للتسلسل الزمني 0 و 16 و 59 سنة بعد الحريق (P < 0.001). تقودنا نتائجنا إلى افتراض أن نسبة تنفس التربة الذاتية:غيرية التغذية تزداد خلال الوقت المتتالي بعد الحريق في أنظمة صنوبر جاك الشمالية، على الرغم من أنه يجب استكشاف هذا في الأبحاث المستقبلية. تساهم نتائج هذه الدراسة في فهم كمي أفضل لـ Fs في ندوب حريق صنوبر جاك الشمالية وستسهل التحليلات التلوية لـ Fs في التسلسل الزمني لندبات النار.Translated Description (French)
Résumé. Pour bien comprendre les impacts du cycle du carbone (C) des incendies de forêt, les émissions de C pendant l'incendie et les flux après perturbation doivent être prises en compte. Ces derniers sont dominés par le flux de CO2 (Fs) de surface du sol, qui est toujours soumis à de grandes incertitudes. Le feu est généralement considéré comme le facteur le plus important influençant la succession dans le biome de la forêt boréale et les espèces dépendantes du feu telles que le pin gris sont répandues. En mai 2007, nous avons pris des mesures simultanées de Fs et de température du sol (Ts) dans des cicatrices de feu de pin gris boréal âgées de 0 à 59 ans depuis le feu. Pour permettre des comparaisons entre les cicatrices, nous avons ajusté Fs pour Ts (FsT) en utilisant un Q10 de 2. La FsT moyenne variait de 0,56 (± 0,30 sd) à 1,94 (± 0,74 sd) μmol CO2 m−2 s−1. Nos résultats indiquent une différence de FsT moyenne entre la forêt récemment brûlée (4 à 8 jours après le feu) et la forêt mature non brûlée (59 ans après le feu) (P < 0,001), bien qu'aucune différence n'ait été détectée entre la forêt récemment brûlée (4 à 8 jours après le feu) et la forêt jeune non brûlée (16 ans après le feu) (P = 0,785). Il y avait une différence de FsT moyenne entre les cicatrices auparavant jeunes (16 ans depuis le feu) et les cicatrices d'âge intermédiaire (32 ans depuis le feu) qui étaient toutes deux sujettes au feu en 2007 (P < 0,001). Cependant, il n'y avait pas de différence de FsT moyenne entre les cicatrices matures (59 ans depuis le feu) et les cicatrices d'âge intermédiaire (32 ans depuis le feu) qui ont toutes deux été soumises au feu en 2007 (P = 0,226). De plus, il n'y avait pas de différence de FsT moyenne entre les cicatrices matures (59 ans depuis le feu) et les cicatrices jeunes (16 ans depuis le feu) qui ont toutes deux été soumises au feu en 2007 (P = 0,186). Il y a eu une augmentation de la FsT avec le temps depuis l'incendie pour la chronoséquence 0, 16 et 59 ans après l'incendie (P < 0,001). Nos résultats nous amènent à émettre l'hypothèse que le rapport de respiration autotrophe :hétérotrophe du sol augmente au cours du temps de succession post-incendie dans les systèmes de pin gris boréal, bien que cela devrait être exploré dans de futures recherches. Les résultats de cette étude contribuent à une meilleure compréhension quantitative des F dans les cicatrices de feu du pin gris boréal et faciliteront les méta-analyses des F dans les chronoséquences des cicatrices de feu.Translated Description (Spanish)
Resumen. Para comprender completamente los impactos del ciclo del carbono (C) de los incendios forestales, se deben considerar tanto las emisiones de C durante el incendio como los flujos posteriores a la perturbación. Estos últimos están dominados por el flujo de CO2 de la superficie del suelo (Fs), que todavía está sujeto a grandes incertidumbres. En general, se considera que el fuego es el factor más importante que influye en la sucesión en el bioma del bosque boreal y las especies dependientes del fuego, como el pino real, están muy extendidas. En mayo de 2007, tomamos medidas concurrentes de Fs y temperatura del suelo (Ts) en cicatrices de incendios de pino boreal envejecidas entre 0 y 59 años desde el incendio. Para permitir comparaciones entre cicatrices, ajustamos Fs para Ts (FsT) usando un Q10 de 2. La FsT media varió de 0.56 (± 0.30 sd) a 1.94 (± 0.74 sd) μmol CO2 m−2 s−1. Nuestros resultados indican una diferencia en la FsT media entre el bosque recién quemado (4 a 8 días después del incendio) y el bosque maduro no quemado (59 años desde el incendio) (P < 0.001), aunque no se detectó ninguna diferencia entre el bosque recién quemado (4 a 8 días después del incendio) y el bosque joven no quemado (16 años desde el incendio) (P = 0.785). Hubo una diferencia en la FsT media entre las cicatrices previamente jóvenes (16 años desde el incendio) y de edad intermedia (32 años desde el incendio) que fueron objeto de incendio en 2007 (P < 0,001). Sin embargo, no hubo diferencia en la FsT media entre las cicatrices maduras (59 años desde el incendio) y las de edad intermedia (32 años desde el incendio) que fueron sometidas a fuego en 2007 (P = 0,226). Además, no hubo diferencia en la FsT media entre las cicatrices maduras (59 años desde el incendio) y las jóvenes (16 años desde el incendio) que fueron sometidas a fuego en 2007 (P = 0,186). Hubo un aumento en la FsT con el tiempo desde el incendio para la cronosequencia 0, 16 y 59 años después del incendio (P < 0.001). Nuestros resultados nos llevan a plantear la hipótesis de que la relación de respiración del suelo autótrofo:heterótrofo aumenta durante el tiempo de sucesión posterior al incendio en los sistemas de pino boreal, aunque esto debería explorarse en futuras investigaciones. Los resultados de este estudio contribuyen a una mejor comprensión cuantitativa de las F en las cicatrices del incendio del pino boreal y facilitarán los metanálisis de las F en las cronosecuencias de las cicatrices del incendio.Files
bg-7-1375-2010.pdf.pdf
Files
(314.2 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b82693f0d1f819188ec2587beea21732
|
314.2 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سطح التربة CO < sub>2</ sub> يزداد التدفق مع الوقت المتتالي في تسلسل زمني لندبة النار في غابة الصنوبر الكندية الشمالية
- Translated title (French)
- Surface du sol CO< ;sub> ;2 </sub> ; le flux augmente avec le temps de succession dans une chronoséquence de cicatrice de feu de la forêt boréale canadienne de pins gris
- Translated title (Spanish)
- El flujo de CO< sub>2 </sub> de la superficie del suelo aumenta con el tiempo de sucesión en una cronosecuencia de cicatrices de fuego del bosque de pino boreal canadiense
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2125997754
- DOI
- 10.5194/bg-7-1375-2010
References
- https://openalex.org/W1489838709
- https://openalex.org/W1569414365
- https://openalex.org/W1987764467
- https://openalex.org/W1993551586
- https://openalex.org/W1993936492
- https://openalex.org/W1995140013
- https://openalex.org/W2001640579
- https://openalex.org/W2002051863
- https://openalex.org/W2010676906
- https://openalex.org/W2021576258
- https://openalex.org/W2032924462
- https://openalex.org/W2039480686
- https://openalex.org/W2070442501
- https://openalex.org/W2076553735
- https://openalex.org/W2083975133
- https://openalex.org/W2088650567
- https://openalex.org/W2089374007
- https://openalex.org/W2089610579
- https://openalex.org/W2089940084
- https://openalex.org/W2101049721
- https://openalex.org/W2103165378
- https://openalex.org/W2114130497
- https://openalex.org/W2116311703
- https://openalex.org/W2118538303
- https://openalex.org/W2123250448
- https://openalex.org/W2127514760
- https://openalex.org/W2136275943
- https://openalex.org/W2137115581
- https://openalex.org/W2139432134
- https://openalex.org/W2141138783
- https://openalex.org/W2142716159
- https://openalex.org/W2144185356
- https://openalex.org/W2145097912
- https://openalex.org/W2145124266
- https://openalex.org/W2149829096
- https://openalex.org/W2160252043
- https://openalex.org/W2164521379
- https://openalex.org/W2164833045
- https://openalex.org/W3213538966
- https://openalex.org/W383855796