2.2 . Химические свойства
Во многих исследованиях основное внимание уделялось химическим свойствам почв после предписанного пожара ( таблица 2 ). В частности, химия почвы может претерпеть значительные изменения из-за образования золы после сжигания растительности и органического вещества и его включения в почву ( Mataix-Solera et al., 2009; Pereira et al., 2014 ). В следующих подразделах мы фокусируемся на предписанных эффектах пожаров на химические свойства почвы как рН, электропроводность, запасы углерода и азота и, наконец, и доступность питательных веществ.
Таблица 2 . Образец исследований о предписанных воздействиях на химические свойства почвы. TC: общий углерод; TN: общий азот; N: азот; ТП: общий фосфор; P: фосфор; ЗВОЛ: органическое вещество почвы; EC: электропроводность. Столбец интенсивности огня дает информацию, доступную в каждой рукописи (количественную или качественную).
Авторы |
Место нахождения |
Огнестойкость |
растительность |
Измеренные свойства |
Обнаружено изменение (значимое) |
Причина изменения |
Время восстановления |
Guinto et al., 2001 |
Брисбен, Австралия |
< 500 кВт / м |
Сухие и мокрые склерофилловые леса |
pH |
Вырос |
Выброс базовых катионов от сжигания органического вещества |
Эфемерные изменения (от двух до трех лет) |
Теннесси |
Ничего (сухая область склерофилла) |
- |
- |
||||
Снижение (участок мокрого склерофилла) |
выпаривание |
Не обсуждается |
|||||
SOM |
Ничего (сухая область склерофилла) |
- |
- |
||||
Снижение (участок мокрого склерофилла) |
Сжигание ЗВОЛ в двухгодичных и четырехлетних ожогах |
Не обсуждается |
|||||
Сменные катионы |
Увеличение (Ca 2 + и Mg 2 + в сухом склерофил-сайте) |
Сгорание растительности и включение золы |
Не обсуждается |
||||
Нет (K + в сухом склерофиллом и все катионы на мокром склерофилле) |
Не обсуждается |
||||||
TP |
Никто |
- |
- |
||||
Доступен P (Bray) |
Вырос |
Включено в почву пеплом |
Не обсуждается |
||||
Доступен P (Olsen) |
Ничего (сухая область склерофилла) |
Не обсуждается |
|||||
Увеличение (участок мокрого склерофилла) |
|||||||
pH |
Вырос |
Выброс этих основных катионов из органического вещества почвы при нагревании |
Не обсуждается |
||||
Кеннард и Гольц, 2001 |
Боливия |
Низкий высокий |
Тропический сухой лес |
pH |
Вырос |
Выброс этих основных катионов из органического вещества почвы при нагревании |
Не обсуждается |
SOM |
Вырос |
Включение несгоревшего или частично сгоревшего фрагмента косы в почву (низкая интенсивность) |
Не обсуждается |
||||
Снижение |
Сгорание ОМ с помощью ПФ (высокая интенсивность) |
Не обсуждается |
|||||
Сменные катионы |
Вырос |
Включено с золой, осажденной после PF |
Не обсуждается |
||||
Экстрагируемый NH4 4 + NO 3 - |
Вырос |
Приписывается минерализации органических форм азота, содержащихся в органическом веществе почвы и несгоревших фрагментах косой черты |
Не обсуждается |
||||
Ароцена и Опио, 2003 |
Британская Колумбия, Канада |
- |
Суббореальный лес |
pH |
Вырос |
Катионы повышают рН почвы, вытесняя ионы H+ и Al 3 + . |
Не обсуждается |
TC |
Никто |
- |
- |
||||
Теннесси |
Никто |
- |
- |
||||
Извлекаемый NH 4 + / NO 3 - |
Никто |
- |
- |
||||
Сменные катионы |
Вырос |
Сжигание накопленного топлива |
Не обсуждается |
||||
Доступен P (Bray) |
Никто |
- |
- |
||||
Gundale et al., 2005 |
Монтана, США |
8,9 ° С - 29,4 ° С |
Сосновый лес Ponderosa |
pH |
Никто |
- |
- |
TC |
Никто |
- |
- |
||||
Теннесси |
Никто |
- |
- |
||||
Извлекаемый NH 4 + |
Вырос |
Постпламенная минерализация |
|
||||
Сменные катионы |
Никто |
- |
- |
||||
Доступен P (Bray) |
Никто |
- |
- |
||||
Sherman et al., 2005 |
Мэриленд, США |
- |
луг |
pH |
Вырос |
Сжигание пастбищной растительности превращает травы в растворимые соли, которые включены в почву |
Через год после того, как значения рН вернулись к уровням до пожара |
SOM |
Никто |
- |
- |
||||
Сменные катионы |
Никто |
- |
- |
||||
Úbeda et al., 2005 |
Испания |
< 200 ° C |
луг |
pH |
Вырос |
Повышенная доступность катионов и потребление органических кислот |
Возвращается к значениям до пожара после года |
TC |
Вырос |
Не объяснено |
Возвращается к значениям до пожара после года |
||||
Теннесси |
Вырос |
Не объяснено |
Еще высокий год спустя |
||||
Доступны K + и P (Olsen) |
Вырос |
Освобождается сжиганием травы |
K + быстро упал через год после пожара, но P 2 O5 был еще выше |
||||
Афиф и Оливейра, 2006 |
Испания |
- |
Средиземноморский кустарник |
pH |
Никто |
- |
- |
TC |
Вырос |
Температура < 450 ° |
Понижение через семь дней |
||||
Теннесси |
Вырос |
Входы материала, полупиролизованные |
Понижение через месяц |
||||
Доступный P (Mehlich3) |
Вырос |
Минерализация органического P |
Через три месяца после того, как значения были похожи на те семь дней после |
||||
Сменные катионы |
Нет (Ca 2 + , Mg 2 + ) |
- |
- |
||||
Увеличение (K+ ) |
Выпускается при сжигании растительности |
Через месяц после возвращения к предгорным значениям |
|||||
Brye, 2006 |
Арканзас, США |
умеренный |
Гумино-субтропическая прерия высокогорья |
pH |
Никто |
- |
- |
ЕС |
Снижение |
Последствия снижения многих экстрагируемых питательных веществ в почве |
Не обсуждается |
||||
SOM |
Вырос |
Ввод корневой биомассы и тот факт, что минерализация не увеличивается |
Не обсуждается |
||||
TC |
Вырос |
Не обсуждается |
|||||
Теннесси |
Вырос |
Не обсуждается |
|||||
Сменные катионы |
None (K + , Ca2 + , S, Zn 2 + ) |
- |
- |
||||
Снижение (P, Na + , Fe, Mn) |
Волатилизация и физическое удаление ветром |
Не обсуждается |
|||||
Увеличение (Cu) |
Не объяснено |
Не обсуждается |
|||||
Neill et al., 2007 |
Массачусетс, США |
- |
Дубовый лес |
pH |
Вырос |
Сжигание каждый год в течение лета давало значительно более высокие значения, чем контроль. |
Не обсуждается |
Никто |
Сжигание каждые 2, 3 или 4 года (лето или весна) не меняет значения рН |
Не обсуждается |
|||||
Сменные катионы |
Никто |
- |
- |
||||
TC |
Никто |
Никаких существенных изменений, но кажется, что общее снижение C в годовых летних ожогах |
Не обсуждается |
||||
Теннесси |
Никто |
Никаких существенных изменений, но кажется, что общее снижение N летних ожогов |
Не обсуждается |
||||
Lavoie и др., 2010 |
Флорида, США |
- |
Сосновый лес Longleaf |
pH |
Никто |
- |
- |
TC |
Никто |
- |
- |
||||
Теннесси |
Никто |
- |
- |
||||
Сменные катионы |
Вырос |
Биомасса, потребляемая огнем |
Еще выше через год после |
||||
Granged et al. (2011a) |
Испания |
450 ° C |
Средиземноморская пустошь |
pH |
Вырос |
ОН-потери, образование оксидов и щелочные катионы, высвобождаемые золой |
Возвращается к значениям до пожара после трех лет |
ЕС |
Вырос |
Растворимые неорганические ионы, высвобождаемые при сжигании SOM |
Возвращается к значениям до пожара после одного года |
||||
SOM |
Снижение |
Температуры достигали 420 ° C |
После трех лет не возвращался к предгорным значениям |
||||
Scharenbroch et al., 2012 |
Иллинойс, США |
120-230 & deg ; С |
Дубовый лес |
pH |
Вырос |
Денатурация кислоты и выделение оснований в почву |
Еще 24 месяца спустя |
ЕС |
Вырос |
Высвобождение сжигаемых органических ионов |
|||||
Сменные катионы |
Вырос |
Сжигание накопленного топлива |
|||||
Теннесси |
Вырос |
Значительная часть органического N может выдержать пожары с низкой степенью тяжести |
Еще 24 месяца спустя |
||||
TC |
Вырос |
Недостаточная температура для окисления органического вещества |
|||||
Доступен P (Bray) |
Никто |
- |
P-обогащение от огня обычно недолговечно (менее года) |
||||
Switzer et al., 2012 |
Британская Колумбия, Канада |
40-853 ° С |
Дуглас-пихтовый лес |
pH |
Никто |
Сжигание свай |
Не обсуждается |
|
Вырос |
Сжигание почвенного пола непосредственно под зрелыми деревьями после обработки вырезанием и уходом |
Не обсуждается |
||||
TC |
Никто |
- |
- |
||||
Теннесси |
Никто |
- |
- |
||||
Сменные катионы |
Вырос |
Выпускается при сжигании частично сгоревшей растительности |
Не обсуждается |
||||
Беннет и др., 2014 |
Виктория, Австралия |
138-259 кВт / м |
Эвкалиптовый лес |
C акции |
Нет (низкая интенсивность - 138 кВт / м) |
- |
- |
|
Снижение (высокая интенсивность 259 кВт / м) |
Сгорание органического вещества |
Не обсуждается |
||||
Meira-Castro et al., 2014 |
Португалия |
- |
Pinus pinasterплантация |
pH |
Никто |
- |
- |
SOM |
Никто |
- |
- |
||||
Shakesby et al., 2015 |
Португалия |
Низкий умеренной |
кустарниковые |
SOM |
Вырос |
|
Возвращается к значениям до пожара после трех лет |
Теннесси |
Вырос |
Временное обогащение из золы и обугленного материала |
Значения догорания достигались через два года после PF |
||||
Сменные катионы |
Вырос |
Два-три года для восстановления |
|||||
Muqaddas и др., 2015 |
Юго-Восточный Квинсленд, Австралия |
< 2500 кВт / м |
Влажный sclerophyll лес |
pH |
Вырос |
Добавление катионов оснований и денатурации органических кислот |
Не обсуждается |
TC, TN |
Снижение (двухгодичное сжигание) |
Приписывается C потерям как CO 2 в атмосферу и улетучиванию N |
Не обсуждается |
||||
Нет (четыре года горения) |
- |
- |
|||||
Labil C, N |
Снижение (двухлетнее сжигание) |
Потеря биомассы леса / подстилки и почвы C и N во время пожара |
Не обсуждается |
||||
Нет (четыре года горения) |
- |
- |
|||||
Биологически активный C, N |
Снижение (двухлетнее сжигание) |
Снижение микробной активности, доступность и состав субстратов в почве |
Не обсуждается |
||||
Нет (четыре года горения) |
- |
- |
|||||
Неутомимый C, N |
Снижение (двухлетнее сжигание) |
Большее сгорание древесного угля из-за более частого сжигания |
Не обсуждается |
||||
Нет (четыре года горения) |
- |
- |
|||||
Alcañiz et al., 2016 |
Испания |
164-720 & deg ; С |
Средиземноморский лес |
pH |
Никто |
|
|
ЕС |
Вырос |
Кратковременные растворимые неорганические ионы, высвобождаемые при сжигании ЗВО и зольности. Долгосрочное образование черного углерода |
Достигнутые значения догорания после одного года |
||||
TC |
Вырос |
Включение обугленного материала и не более |
Девять лет для восстановления |
||||
Теннесси |
Вырос |
Отсутствие улетучивания, увеличение неорганического N и осаждение золы |
|
||||
Сменные катионы |
Вырос |
Высокие температуры испарения, образование и включение золы |
Достигнутые значения догорания после одного года |
||||
Доступен P (Olsen) |
Вырос |
Сжигание растительности, золы и минерализация органического P |
|
||||
Valkó et al., 2016 |
Венгрия |
|
луг |
pH |
Никто |
Небольшое количество легковоспламеняющейся биомассы вызывало небольшое количество золы |
- |
SOM |
Никто |
- |
|||||
Доступный P (лактат амония) |
Никто |
- |
|||||
Доступный K + |
Никто |
- |