Лесные пожары изменяют лесные почвы на протяжении десятилетий, причем восстановление зависит от климата

Лесные пожары могут исчезнуть из ландшафта в течение нескольких недель, но их скрытое воздействие на почву может сохраняться десятилетиями. Международная исследовательская группа под руководством Геттингенского университета вместе с партнерами из Тюбингена, Берлина и Чили показала, как лесные пожары во влажных тропических лесах умеренного пояса и средиземноморских лесах центрального Чили приводят к совершенно разным путям восстановления почвы и устойчивости экосистем. Исследование показывает, что структура почвы и питательные вещества продолжают меняться в течение более десяти лет после пожара. Результаты опубликовано в журнале Катена.

Как проводилось исследование

Исследователи использовали подход «хронопоследовательности», то есть они сравнивали лесные почвы, которые горели в разное время в прошлом. Это позволило им реконструировать, как почвы меняются спустя годы после пожара. В двух национальных парках Чили команда отобрала образцы почвы во влажном лесу Араукария умеренного пояса в Науэльбуте и в «склерофилловом» лесу — то есть в лесу, характеризующемся древесными растениями с маленькими жесткими листьями — в Ла-Кампане, где средиземноморский климат с жарким и сухим летом.

Здесь «Средиземноморье» относится к лесным массивам Чили со средиземноморским климатом, которые имеют схожий климат со Средиземноморьем. Исследователи собрали керны почвы из верхних десяти сантиметров земли на недавно выгоревших участках — в лесах всего через два дня после пожара — а также на участках, которые сгорели 14 лет назад. Затем они сравнили физические и химические свойства почвы с близлежащими лесами, которые не горели несколько десятилетий.

Основные выводы по восстановлению почв

«Мы показали, что лесные пожары не просто сжигают растительность, но и фундаментально меняют почву: уплотняют ее, перераспределяют пепел и нарушают круговорот питательных веществ еще долгое время после того, как пламя утихло», — говорит профессор Яков Кузяков из Геттингенского университета.

Их исследование показало, что количество лесных пожаров увеличивается. объемная плотность почвы до 1,2 г/см³, временно повышают pH почвы из-за дополнительной золы и изменяют баланс основных питательных веществ, таких как кальций, магний и калий. Хотя влажные леса умеренного пояса сохранили больше органического вещества, Средиземноморские лесные почвы пострадало от длительного истощения углерода и азота. Почвы в средиземноморских лесах показали большее уплотнение и потерю питательных веществ, чем во влажных лесах умеренного пояса, где деревья с глубокими корнями, адаптированные к огню, помогали почвам восстанавливаться быстрее.

«Наши результаты показывают, что восстановление почвы не является равномерным», — объясняет Дженкхар Малликарджун, доктор философии. научный сотрудник Геттингенского университета. «Даже спустя 14 лет средиземноморские лесные почвы в Чили изо всех сил пытались восстановить баланс питательных веществ, который был до пожара. Напротив, влажные леса умеренного пояса начали восстанавливаться быстрее из-за устойчивой растительности и большего количества осадков. Это означает, что землепользователи не могут предполагать, что все леса будут восстанавливаться одинаковым образом после лесных пожаров, особенно в более засушливых средиземноморских лесах, где почвы могут оставаться истощенными в течение многих лет».

«Понимание того, как пожар влияет на восстановление питательных веществ, помогает предсказать, как леса могут справиться с более частыми лесными пожарами в условиях изменения климата, и выявляет более широкие последствия для хранения углерода, регулирования водных ресурсов и продуктивности лесов», — говорит профессор Микаэла Диппольд из Тюбингенского университета.

«Если мы проигнорируем медленное восстановление почв и будем повсюду использовать одни и те же стратегии лесовосстановления и управления, мы рискуем подорвать инвестиции в восстановление и долгосрочную устойчивость экосистем и обществ, которые от них зависят».