北极苔原火灾对土壤温度的影响及机制

在本研究关注的三个有机土壤性质中，土壤温度是最容易模拟预测的变量，且主要受近地表温度和土壤有机质层厚度的影响。土壤温度与火灾频率和火烧强度之间的正相关性表明，随着火灾的加剧，北极苔原的有机土壤温度从长远来看会逐渐升高。这种影响会随着火灾年龄的增加和植被的恢复而消失。这些关系凸显了火灾发生与土壤热量增加、冻土活动层加深之间的关联机制。虽然火灾变量在与Tair一起建模时未显示出其显著性，但是这些变量可能通过影响土壤有机质层厚度和植被覆盖度间接影响土壤温度。火灾导致的有机土层损失也会通过改变土壤热传导率而使苔原土壤变暖。北极苔原的苔藓层具有很强的隔热效果，可以在夏季为有机土壤降温[204-206]，因此，火烧后苔藓的损失会导致苔原有机土壤温度的增加。此外，由于灌木等木本植物提供的隔热遮蔽通常大于草本植物，燃烧后灌木树冠的消失也会暴露土壤有机质层，导致更多热量向下传导，从而增加有机土壤温度。