Fire Reduces Fungal Species Richness and In Situ Mycorrhizal Colonization: A Meta-Analysis

Soil fungal communities perform many functions that help plants meet their nutritional demands. However, overall trends for fungal response to fire, which can be especially critical in a post-fire context, have been difficult to elucidate. We used meta-analytical techniques to investigate fungal response to fire across studies, ecosystems, and fire types. Change in fungal species richness and mycorrhizal colonization were used as the effect size metrics in random effects models. When different types of methods for assessing fungal species richness and mycorrhizal colonization were considered together, there was an average reduction of 28 % in fungal species richness post fire, but no significant response in mycorrhizal colonization. In contrast, there was a 41 % reduction in fungal species richness post fire when assessed by sporocarp surveys, but fungal species richness was not significantly affected when assessed by molecular methods. Measured in situ, fire reduced mycorrhizal colonization by 21 %, yet no significant response occurred when assessed by ex situ bioassays. These findings suggest that the putative magnitude of fire effects on soil fungal communities may be dependent on the approach and assessment method used. Furthermore, biome, but not fire type (i.e., wildfire versus prescribed fire) was a significant moderator of our categorical models, suggesting that biome might be a more useful predictor of fungal species richness response to fire than fire type. Reductions in fungal species richness and in situ mycorrhizal colonization post fire declined logarithmically and approached zero (i.e., no effect) at 22 and 11 years, respectively. We concluded that fire reduces fungal species richness and in situ mycorrhizal colonization, but if conditions allow communities to recover (e.g., without subsequent disturbance, favorable growing conditions), soil fungi are resilient on decadal time scales; the resiliency of soil fungi likely contributes to the overall rapid ecosystem recovery following fire.ResumenLas comunidades fúngicas del suelo cumplen muchas funciones que ayudan a las plantas a suplir sus demandas nutricionales. Sin embargo, las tendencias generales de respuesta de estos hongos al fuego, que pueden ser especialmente críticas en el contexto del post-fuego, han sido difíciles de dilucidar. Usamos técnicas de meta-análisis para investigar la respuesta de hongos al fuego a través de estudios, ecosistemas, y tipos de fuegos. Los cambios en la riqueza de especies de hongos y colonización micorrícica fueron usados como medida del efecto del fuego en modelos al azar. Cuando los diferentes tipos de métodos para determinar la riqueza de especies de hongos y la colonización micorrícica fueron considerados juntos, se encontró una disminución promedio del 28 % en la riqueza de hongos post-fuego, mientras que no hubo respuestas significativas en la colonización micorrícica. En contraste con esto, hubo una reducción del 41 % en la riqueza de especies de hongos post-fuego cuando fueron determinados mediante el relevamiento de esporocarpos, mientras que esta riqueza no fue significativamente afectada cuando fue determinada mediante métodos moleculares. Medidos in situ, el fuego redujo la colonización micorrícica un 21 %, aunque no hubo una respuesta significativa cuando fueron determinadas ex situ por medio de bioensayos. Estos resultados sugieren que las magnitudes cambiantes de los efectos del fuego en comunidades fúngicas del suelo pueden ser dependientes del enfoque y método de determinación utilizado. Además el bioma, pero no el tipo de fuego (i.e., incendios vs quemas prescritas), fue un moderador significativo de nuestro modelo de categorías, sugiriendo que el bioma podría ser un predictor más útil de la respuesta de la riqueza de especies de hongos post-fuego que el tipo de fuego. Las reducciones post fuego en la riqueza de las especies y en la colonización micorrícica in situ disminuyeron logarítmicamente y se aproximaron a cero (i.e., sin ningún efecto) a los 22 y 11 años, respectivamente. Concluimos que el fuego reduce la riqueza de las especies y la colonización micorrícica in situ, pero que si las condiciones permiten a las comunidades recuperarse, (por ej., sin un disturbio subsecuente y condiciones de crecimiento favorables), los hongos del suelo son resilientes a escalas de tiempo decenales. La resiliencia de los hongos del suelo contribuye a una rápida recuperación del ecosistema después de un incendio.