Amazonian deforestation and soil biodiversity

Clearance and perturbation of Amazonian forests are one of the greatest threats to tropical biodiversity conservation of our times. A better understanding of how soil communities respond to Amazonian deforestation is crucially needed to inform policy interventions that effectively protect biodiversity and the essential ecosystem services it provides. We assessed the impact of deforestation and ecosystem conversion to arable land on Amazonian soil biodiversity through a meta-analysis. We analyzed 274 pairwise comparisons of soil biodiversity in Amazonian primary forests and sites under different stages of deforestation and land-use conversion: disturbed (wildfire and selective logging) and slash-and-burnt forests, pastures, and cropping systems. Overall, 60% and 51% of responses of soil macrofauna and microbial community attributes (i.e., abundance, biomass, richness, and diversity indexes) to deforestation were negative, respectively. We found few studies on mesofauna (e.g., microarthropods) and microfauna (e.g., protozoa and nematodes), so those groups could not be analyzed. Macrofauna abundance and biomass were more vulnerable to the displacement of forests by pastures than by agricultural fields, whereas microbes showed the opposite pattern. Effects of Amazonian deforestation on macrofauna were more detrimental at sites with mean annual precipitation >1900 mm, and higher losses of microbes occurred in highly acidic soils (pH < 4.5). Limited geographic coverage, omission of meso- and microfauna, and low taxonomic resolution were main factors impairing generalizations from the data set. Few studies assessed the impacts of within-forest disturbance (wildfires and selective logging) on soil species in Amazonia, where logging operations rapidly expand across public lands and more frequent severe dry seasons are increasing the prevalence of wildfires.Deforestación en el Amazonas y Biodiversidad del Suelo Resumen Actualmente, el despeje y la perturbación de los bosques del Amazonas son las principales amenazas para la conservación de la biodiversidad tropical. Se requiere urgentemente de un mejor entendimiento sobre cómo las comunidades del suelo responden a la deforestación amazónica para informar a las intervenciones políticas que protegen efectivamente a la biodiversidad y a los servicios ambientales esenciales que proporciona. Evaluamos el impacto de la deforestación y la conversión del ecosistema a suelo arable sobre la biodiversidad del suelo amazónico por medio de un meta-análisis. Analizamos 274 comparaciones por pares de la biodiversidad del suelo amazónico en bosques primarios y sitios bajo diferentes etapas de deforestación y conversión de uso de suelo: bosques perturbados (incendios forestales y tala selectiva) y de corte-y-quema, pasturas, y sistemas agrícolas. En general, el 60% y el 51% de las respuestas de los atributos (es decir, abundancia, biomasa, riqueza, e índices de biodiversidad) de la macrofauna del suelo y de las comunidades microbianas ante la deforestación fueron negativas, respectivamente. Encontramos pocos estudios sobre la mesofauna (p. ej.: microartrópodos) y la microfauna (p. ej.: protozoarios y nematodos), así que estos grupos no pudieron ser analizados. La abundancia de la macrofauna y la biomasa fueron más vulnerables al desplazamiento de bosques por las pasturas que por los campos agrícolas, mientras que los microbios mostraron el patrón opuesto. Los efectos de la deforestación amazónica sobre la macrofauna fueron más dañinos en sitios con una precipitación anual media mayor a los 1,900 mm, y ocurrieron pérdidas más elevadas de microbios en suelos con una acidez alta (pH < 4.5). La cobertura geográfica limitada, la omisión de la mesofauna y la microfauna, y la baja resolución taxonómica fueron los factores principales que obstaculizaron las generalizaciones del conjunto de datos. Pocos estudios evaluaron los impactos de las perturbaciones internas del bosque (incendios forestales y tala selectiva) sobre las especies del suelo amazónico, a la vez que las operaciones de tala se expanden rápidamente en los terrenos públicos y la ocurrencia con mayor frecuencia de temporadas con sequía grave aumentan la prevalencia de los incendios forestales.对亚马逊森林的砍伐和干扰是当今热带生物多样性保护面临的最大威胁之一。为制定有效保护生物多样性及其提供的基础生态系统服务的干预政策, 目前迫切需要更好地理解土壤生物群落如何响应亚马逊森林砍伐。我们通过荟萃分析, 评估了森林砍伐及生态系统向耕地的转化对亚马逊土壤生物多样性的影响。我们对亚马逊的原生林和森林砍伐或土地利用转化不同阶段的位点 (有野火或择伐干扰的森林、刀耕火种的森林、牧场、耕种系统) 的土壤生物多样性进行了 274 对数据比较分析。总体上, 土壤大型动物群和微生物群落特征 (即丰度、生物量、丰富度和多样性指数) 对森林砍伐的响应分别有 60% 和 51% 为负面响应。我们发现对中型动物群 (如微小节肢动物) 和小型动物群 (如原生动物和线虫) 的研究很少, 因此无法对这些类群进行分析。相比于农业用地取代森林, 大型动物群的丰度和生物量对于牧场对森林的取代更为敏感, 而微生物则相反。在年平均降水量超过 1,900 毫米的位点, 亚马逊森林砍伐对大型动物群的有害影响更大; 而在酸性强的土壤 (pH < 4.5) 中, 微生物的丧失更严重。该数据集的普适化面临的主要问题是其地理覆盖有限、中小型动物群数据缺失和系统分类解析度低。很少有研究评估亚马逊森林内部干扰 (野火和择伐) 对土壤物种的影响, 而择伐作业正在公共土地上快速扩张, 且愈加频繁的严重旱季正在增加野火的发生。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.