Forest floor chemistry under seven tree species along a soil fertility gradient

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Abstract

Forest floor chemistry, i.e., C/nutrient ratios, pH, and element contents, were determined in stands of two deciduous species and five conifer species replicated at seven sites along a soil fertility gradient. There were consistent differences between forest floors of the tree species. Lodgepole pine (Pinus contorta Dougl.) forest floors had highest C/nutrient ratios, lowest pH, and the greatest element contents, whereas oak (Quercus robur L.) forest floors had low C/nutrient ratios and the lowest element contents of all species. Differences in forest floor C/nutrient ratios, pH, and element contents between sites of low nutrient status and sites of intermediate to high nutrient status were also great. Forest floor pH was related to mineral soil pH, and C/P, C/Ca, and C/K ratios were related to mineral soil nutrient concentrations. Forest floor C content was negatively related to most mineral soil fertility variables and was closest related to texture, pH, and concentrations of P and Ca. The C content of lodgepole pine and oak forest floors tended to be less affected by the soil fertility gradient. The results suggest that C storage and immobilization of nutrients in forest floors may be managed along an extensive soil gradient by selection of the proper tree species.

La chimie de la couverture morte, c'est-à-dire les rapports C/nutriments, le pH et le contenu en éléments, a été étudiée dans des peuplements de deux espèces décidues et cinq espèces conifériennes dans sept sites le long d'un gradient de fertilité du sol. Il y avait des différences cohérentes entre les couvertures mortes des différentes espèces d'arbres. Les couvertures mortes du pin lodgepole (Pinus contorta Dougl.) avaient les plus hauts rapports C/nutriments, les plus faibles pH et les plus forts contenus en éléments tandis que les couvertures mortes du chêne (Quercus robur L.) avaient de faibles rapports C/nutriments et les plus faibles contenus en éléments de toutes les espèces. Les différences dans les couvertures mortes, pour les rapports C/nutriments, le pH et le contenu en éléments, entre les sites à faible statut nutritif et les sites à statut nutritif intermédiaire à élevé étaient également fortes. Le pH de la couverture morte était relié au pH du sol minéral, et les rapports C/P, C/Ca et C/K étaient reliés aux concentrations en nutriments du sol minéral. Le contenu en C de la couverture morte était négativement relié à la plupart des variables de la fertilité du sol et était le plus étroitement relié à la texture, au pH et aux concentrations de P et Ca. Le contenu en C des couvertures mortes de pin lodgepole et de chêne tendait à être moins affecté par le gradient de fertilité du sol. Les résultats suggèrent que le stockage de C et l'immobilisation des nutriments dans les couvertures mortes peuvent être gérés le long d'un fort gradient de sol en sélectionnant l'espèce d'arbre appropriée.

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