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A reanalysis of nutrient dynamics in coniferous coarse woody debris

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Abstract:

We analyzed net N, P, K, Ca, and Mg fluxes from decaying coarse woody debris (CWD) by developing a "volume-adjusted method" and applying it to existing chronosequence studies of CWD in temperate coniferous forests. Unadjusted nutrient concentrations may overestimate the amount of a given nutrient remaining or accumulating in CWD, because mass loss, primarily as microbially respired CO2, occurs during decomposition. This overall mass loss tends to increase nutrient concentrations (e.g., µg N/g CWD) by decreasing the denominator and, therefore, can be misleading as an indicator of nutrient flux. Our volume-adjusted method corrects for mass loss, by assuming a constant volume as CWD decays. Using this method we determined that (i) Ca and K were lost from CWD as decay progressed; (ii) N and P increased or had no net change in amount; and (iii) Mg results were mixed. Several studies showed net gains of Mg and several showed net losses. We discuss the applicability and limitations of the volume adjusted method and propose the use of isotopic and conservative tracers as more accurate, but more difficult, methods of investigating CWD nutrient fluxes. We also discuss possible nutrient flux pathways into and out of CWD.

Nous avons analysé les flux nets de N, P, K, Ca et Mg dans les débris ligneux grossiers (DLG) en développant une méthode qui pondère sur la base du volume et en l'appliquant à des études existantes de chronoséquences de DLG dans des forêts tempérées de conifères. La concentration non ajustée de nutriments peut surestimer la quantité d'un nutriment donné qui reste ou s'accumulent dans les DLG, en raison de la perte de masse via la respiration microbienne, principalement sous forme de CO2, qui survient pendant la décomposition. Cette perte de masse globale tend à faire augmenter la concentration des nutriments (e.g., µg N/g DLG) en diminuant le dénominateur et peut par conséquent être trompeuse comme indicateur de flux des nutriments. Notre méthode qui pondère sur la base du volume corrige pour la perte de masse en assumant un volume constant à mesure que les DLG se décomposent. À l'aide de cette méthode, nous avons déterminé que : (i) Ca et K sont perdus à mesure que la décomposition des DLG progresse; (ii) la quantité nette de N et P augmente ou ne change pas et (iii) les résultats sont mixtes dans le cas de Mg. Plusieurs études rapportent un gain net et plusieurs autres une perte nette de Mg. Nous discutons de l'applicabilité et des limites de la méthode qui pondère sur la base du volume et nous proposons l'utilisation de traceurs isotopiques persistants, une méthode plus précise quoique plus laborieuse, pour étudier le flux de nutriments dans les DLG. Nous discutons également du cheminement des flux de nutriments dans et hors des DLG.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-11-01

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