The effects of fire on soil plant dynamics in forests, a review

Abstract

Este trabalho é uma revisão bibliográfica sobre os efeitos do fogo na dinâmica solo-planta nas florestas. A perda de área florestal leva ao empobrecimento da biodiversidade, da componente biótica do solo e a alterações no funcionamento do ecossistema. Após os incêndios, a perda de nutrientes do solo por escorrência superficial e a consequente erosão dos solos influencia a camada de repelência, a estabilidade dos agregados, o conteúdo de matéria orgânica do solo, a infiltração e a cobertura de manta morta. É importante considerar o efeito do fogo no banco de sementes e na vegetação dada a sua importância para minimizar os efeitos dos processos hidrológicos e de erosão do solo, assim como da intercepção da chuva. As plantas têm diferentes mecanismos de regeneração após o fogo por via seminal (espécies arbustivas comuns do maqui mediterrânico) ou por via vegetativa (raízes, rizomas ou tecidos aéreos). O efeito do fogo nos fungos e micorrizas do solo é estudado pela importância que estas últimas têm na regeneração de áreas degradadas e na estabilização do solo sendo importantes na retirada de nutrientes do solo pela associação fungo-planta o que irá influenciar o crescimento diferencial da planta. São descritos diferentes tipos de micorriza (ECM, AM), a importância dos fungos no sistema solo - planta na floresta, a função dos fungos na estrutura da floresta, a importância das micorrizas antes e após o fogo e a sua importância como possíveis indicadores de perturbação como o fogo. Por fim são abordados possíveis métodos de pesquisa para fungos e micorrizas e diferentes técnicas de micorrização. Quando ocorrem fogos de intensidade alta pode ocorrer destruição das raízes das plantas daí a importância dos fungos pioneiros no processo inicial de recuperação do solo. As diferentes intensidades do fogo (baixa, média e alta) ou os diferentes tipos de fogo (controlado, experimental ou natural) foram analisados sobre os processos de hidrologia e erosão do solo e para os diferentes elementos biológicos. Áreas que necessitam uma pesquisa mais continuada são os processos de hidrologia e de erosão do solo e a compilação de informação sobre os efeitos do fogo na camada superior e inferior do solo na tentativa de relacionar estes efeitos. Algumas técnicas de mitigação da erosão foram também discutidas ao nível das encostas e dos canais de drenagem por forma a minimizar os efeitos do fogo nas encostas.

This thesis is a literature review about the effects of fire on soil-plant dynamics in forests. The loss of forest areas leads to the impoverishment of biodiversity of the biotic components of soil and changes in ecosystem function. After the passage of a fire the loss of nutrients on the soil by runoff and by soil erosion processes influences the repellent layer, soil aggregate stability, the organic matter content, the soil water content, the infiltration rates and the percentage of litter coverage. It is important to consider the effects of fire on the seed bank and on vegetation due to its importance to minimize the processes of hydrology, soil erosion and rainfall interception. The different mechanisms of vegetation to regenerate after fire are seminal and vegetative processes. In the first case (common shrub species of the Mediterranean maqui) and in the second case (roots, rhizomes or aerial tissues). The effects of fire on mycorrhiza and fungi on the soil is studied due to their importance in the regeneration of degraded areas and on soil stabilization by their importance in nutrient uptake by the soil-plant system. When high intensity fire occurs it could happen the destruction of root plants and pionner fungi that are very important in the initial process of soil recovery. The different fire intensities (low, medium and high), or the different type of fire (controlled fire, experimental and natural fire) were analysed by hydrological and soil erosion processes and to the different biological elements. Areas of study that need further research about hydrological and erosion processes and the joint information about the effects of fire in the superior and inferior soil layer try to relate such effects. Some erosion mitigation techniques were studied to slope and in water dreanage channels in order to minimize the effects of fire on the slope.