Vliv požárů na půdní mikrobiom arktické tundry

Abstract

Arctic regions are more affected by climate change than most other parts of the world. One consequence is the increasing frequency and intensity of wildfires, previously rare in the tundra. While fire impacts on vegetation and soil chemistry have been increasingly studied, effects on soil microbial communities remain less understood. This thesis examines how wildfires of varying intensities influence soil prokaryotes and fungi in Arctic tundra two years post-fire. Experimental plots in dry heath tundra on Disko Island (Greenland) were treated with prescribed burns. Soil samples collected after two years were analysed for enzyme activity, ergosterol content, microbial marker genes, and functional genes related to nitrogen fixation and lignin decomposition. Community composition was assessed via amplicon sequencing of 16S rDNA and ITS2 regions. Fire had no significant effect on total prokaryote or fungal abundance. Microbial composition was shaped mainly by sampling site and soil layer, rather than soil chemistry. However, relative abundance of several taxa, especially fungi, varied with fire intensity and interacted with vegetation cover and nitrate levels. Compared to boreal forests, fire effects in Arctic tundra were milder and often short-lived.

Globální změna klimatu se v polárních oblastech projevuje výrazněji než v jiných biomech. Jedním z důsledků jsou častější a intenzivnější požáry v tundře, které zde doposud byly vzácné. Zatímco vliv požárů na vegetaci a půdní chemismus je i v tomto biomu již částečně prozkoumán, dopad požárů na půdní mikroorganismy zůstává nejasný. Tato práce se zabývá vlivem požárů různé intenzity na společenstva půdních prokaryot a hub dva roky po požáru. Za tímto účelem byly kontrolovaně vypáleny pokusné plochy na ostrově Disko (západní Grónsko) v oblasti suché tundry. Ve vzorcích půdy odebraných z těchto ploch byly stanoveny enzymové aktivity a obsah ergosterolu. Pomocí kvantitativní PCR byl analyzován vliv požáru na celkové zastoupení bakterií a hub a kvantifikovány byly i funkční geny nifH a LMCO. Složení mikrobních společenstev bylo analyzováno pomocí amplikonového sekvenování (16S rDNA a ITS2 region). Požár významně neovlivnil počet bakterií ani hub. Složení společenstev bylo ovlivněno především lokalitou a vrstvou půdy, ze které vzorky pocházejí, nikoliv chemismem půdy. Relativní zastoupení některých taxonů se však měnilo, zvláště u hub. Houbová společenstva reagovala na intenzitu požáru i na obsah dusičnanů v interakci s vegetací.