Functional and compositional responses of microorganisms to reclamation of surface-mined boreal forest soils
Notice bibliographique
Résumé
Over the last four decades, surface mining of oil sands in the boreal forest of western Canada has created large areas of disturbed land. The current regulatory framework requires that derelict land be reclaimed to pre-disturbance conditions. This has prompted the need to assess the effectiveness of reclamation, which relies on the use of salvaged materials (e.g., tailings sand and overburden), on key ecosystem components such as soil microorganisms. In this thesis, I examined landscape-scale changes in soil microbial community composition and function in response to different reclamation amendments and in natural sites comprising a regional environmental gradient. Using molecular fingerprinting (phospholipid fatty acids and denaturing gradient gel electrophoresis) and phylogenetic analyses of 16S rRNA genes, I found that microbial communities in natural soils differed from those of reclaimed soils. This dissimilarity was driven by increasing abundances of fungal and actinomycetal biomarkers in natural soils. After 30 years, however, reclamation did not place soil microbial communities on a predictable recovery path. The composition of microorganisms was particularly affected by tailings sand-based amendments. Functional potential, determined with assays targeting the activities of enzymes responsible for macromolecule degradation, was mainly impacted by prescriptions containing overburden. Variance partitioning analyses indicated that microbial responses to reclamation were partially determined by vegetation cover development, soil pH, and the fungal-to-bacterial biomass ratio. pH effects on bacterial composition were partly driven by the abundance of Acidobacteria. The relative abundances of several bacterial biomarkers covaried with individual enzyme activities, suggesting certain sub-sets of the microbial communities were functionally relevant. I tested this idea experimentally by assembling a laboratory-scale reciprocal transplant of microorganisms sourced from two distinct peat types. My main finding was that differences in initial microbial community composition were functionally significant for lignin depolymerization, while the activities of nutrient-acquiring enzymes (a more ubiquitous function) were mostly influenced by peat type. Overall, my results indicate that the responses of abundant microbial populations to reclamation were largely accounted for by abiotic properties of reclamation materials and, indirectly, by the effects of reclamation on plant growth.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».