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Effects of chronic ammonium sulfate treatment on basal area increment in red spruce and sugar maple at the Bear Brook Watershed in Maine

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Abstract:

Responses in basal area increment (BAI) of sugar maple (Acer saccharum Marsh.) and red spruce (Picea rubens Sarg.) to chronic ammonium sulfate ((NH4)2SO4) treatment were examined at the Bear Brook Watershed in Maine. The Bear Brook Watershed is a pair-watershed forest ecosystem study with West Bear watershed treated with (NH4)2SO4 at a rate of 1800 equiv.·ha–1·year–1 since 1989, while East Bear watershed serves as a reference. Following 10 years of treatment, BAI was significantly higher for sugar maple trees growing in the treated watershed, with yearly increases relative to the reference watershed ranging from 13% in 1999 to 104% in 1996. The increase in sugar maple radial growth was attributed to a fertilization effect from the (NH4)2SO4 treatment. A reduction in BAI in sugar maple growing in the treated watershed observed in 1998 and 1999 was attributed to internal stresses and growth allocation to crown recovery after the severe 1998 ice storm. Red spruce showed no BAI growth responses to the treatment. Lower foliar Mg and Ca concentrations in red spruce in the treated watershed and lower soil responses to N enrichment in treated softwood stands compared with treated hardwood stands could explain the lack of BAI response in red spruce.

L'effet d'un apport chronique de sulfate d'ammonium ((NH4)2SO4) sur l'accroissement en surface terrière de l'érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) et de l'épinette rouge (Picea rubens Sarg.) a été étudié dans le bassin hydrographique de Bear Brook dans l'État du Maine. Le bassin de Bear Brook est le site d'une étude de l'écosystème forestier dans des bassins jumelés où le bassin de West Bear est traité avec (NH4)2SO4 au taux de 1800 équiv.·ha–1·an–1 depuis 1982 tandis que le bassin de East Bear sert de point de référence. Après 10 ans de traitement, l'accroissement en surface terrière de l'érable à sucre est significativement plus élevé dans le bassin traité avec des accroissements annuels relatifs au bassin de référence allant de 13 % en 1999 à 104 % en 1996. L'augmentation de la croissance radiale de l'érable à sucre est attribuable à l'effet de fertilisation du traitement avec (NH4)2SO4. Une réduction de l' accroisse ment en surface terrière de l'érable à sucre dans le bassin traité observée en 1998 et 1999 est attribuable à des stress internes et à l'allocation de la croissance au rétablissement de la cime à la suite des dommages sévères causés par le verglas en 1998. L'accroissement en surface terrière de l'épinette rouge n'a pas réagi au traitement. Les concentrations plus faibles de Mg et Ca dans le feuillage de l'épinette rouge dans le bassin traité et la plus faible réaction du sol à un apport de N dans les peuplements résineux traités comparativement aux peuplements feuillus pourraient expliquer l' ab sence de réaction de l'accroissement en surface terrière chez l'épinette rouge.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000005/art00014
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