MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798265435552
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32395038
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a631.4
■1001  ▼aJohnson,  Dana  B.
■24510▼aMicrobes  and  Post-Burn  Carbon  Cycling  in  Boreal  Forest  Soils
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a260  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Whitman,  Thea.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2025.
■520    ▼aAn  ongoing  shift  in  wildfires  regimes  in  many  areas  of  the  boreal  forests  of  North  America  towards  more  frequent  and  severe  fires  raises  questions  about  the  fate  of  the  vast  reservoirs  of  soil  carbon  (C)  held  in  these  ecosystems.  Wildfires  have  a  wide  range  of  effects  on  boreal  forest  ecosystems  including  combustion  of  organic  matter  during  the  fire  itself,  shifts  in  aboveground  plant  community  composition,  changes  in  soil  C  substrate  chemistry  and  availability,  and  shifts  in  microbial  community  composition.  There  is  a  growing  interest  in  how  fire-induced  changes  in  microbial  community  composition  may  impact  functions,  such  as  respiration  and  carbon  use  efficiency,  and  post-fire  soil  C  cycling.  Disentangling  the  impacts  of  fire  and  varying  fire  severity  on  soil  microbial  respiration  and  carbon  use  efficiency  is  important  for  both  understanding  the  mechanisms  by  which  fire  affects  soil  C  cycling  and  for  improving  our  model-based  predictions  of  post-fire  C  emissions.  In  Chapter  2,  I  investigate  the  effect  of  fire  and  fire-induced  changes  in  soil  properties  on  post-fire  soil  respiration  and  explore  the  implications  of  reduced  post-fire  respiration  rates  on  long  term  soil  C  stocks.  Burning  caused  a  decrease  in  respiration  per  gram  total  (post-burn)  C  driven  by  fire-induced  changes  in  the  soil  C  pool,  indicating  that  soil  C  lost  during  a  burn  may  be  partially  offset  by  burn-induced  decreases  in  respiration  rates.  In  Chapter  3,  I  use  metrics  of  resistance  and  resilience  to  explore  the  effects  of  burning  on  soil  microbial  community  composition.  Microbial  community  resistance  and  resilience  to  burning  varied  across  soil  types  and  between  fungi  vs.  bacteria  highlighting  the  complexity  of  burn  effects  on  microbial  communities.  In  Chapter  4,  I  explore  how  burning  and  varying  burn  duration  impact  microbial  community  function  as  measured  by  changes  in  substrate-specific  carbon  use  efficiency  in  boreal  forest  soils.  Burning  caused  large  decreases  in  glucose-specific  carbon  use  efficiency  primarily  driven  by  decreases  in  microbial  growth.  The  effect  of  burning  on  the  carbon  use  efficiency  of  ground  pine  roots  was  smaller,  which  suggests  that  the  effects  of  fire  on  community-level  carbon  use  efficiency  will  depend  on  the  availability  of  various  C  substrates.  In  Chapter  5,  I  use  the  Carbon,  Organisms,  Rhizosphere,  and  Protection  in  the  Soil  Environment  (CORPSE)  model  to  investigate  the  role  of  microbial  functional  groups  in  modulating  post-fire  soil  respiration.  I  expanded  the  CORPSE  model  by  splitting  the  microbial  biomass  pool  into  two  discrete  microbial  functional  groups  -  fast-growing  and  slow-growing  taxa  -  each  with  unique  decomposition  abilities  -  and  added  a  pyrogenic  C  pool.  While  adding  multiple  microbial  functional  groups  did  not  improve  model  agreement  with  laboratory  and  field  data,  the  2-functional  pool  model  allowed  us  to  observe  temporal  changes  in  average  community  carbon  use  efficiency.  Variation  in  microbial  carbon  use  efficiency  may  be  an  important  part  in  linking  post-fire  microbial  community  recovery  to  the  fate  of  post-fire  soil  C  stocks  and  fluxes.  In  conclusion,  these  findings  imply  that  C  storage  in  boreal  forests  following  wildfires  will  be  driven  by  the  combination  of  C  losses  during  the  fire  itself,  fire-induced  changes  to  the  soil  C  pool  that  modulate  post-fire  respiration  rates,  and  shifts  in  microbial  community  function,  all  of  which  are  dependent  to  some  degree  on  fire  severity.  Moving  forward,  more  work  is  needed  to  expand  this  work  beyond  fire  severity  to  other  changes  in  predicted  future  fire  regimes  in  the  boreal  forest,  such  as  decreased  fire  return  intervals  and  larger  fire  size.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aSoil  sciences
■650  4▼aBiogeochemistry
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aForestry
■653    ▼aSoil  carbon
■653    ▼aCarbon  use  efficiency
■653    ▼aMicrobial  community
■653    ▼aFire-induced  changes
■653    ▼aBoreal  forest  ecosystems
■690    ▼a0481
■690    ▼a0425
■690    ▼a0410
■690    ▼a0478
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bSoil  Science.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05B.
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360910▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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