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Microbial biomass, nitrogen and phosphorus mineralization, and mesofauna in boreal conifer and deciduous forest floors following partial and clear-cut harvesting

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The effects of partial and clear-cut harvesting on forest floor physical, chemical, and biological properties, forest floor mesofauna, and nutrient cycling were investigated in conifer- and deciduous-dominated stands of Alberta's mixedwood boreal forest. Forest floor samples were collected 2.5 years after harvest from clearcuts, strip-cut corridors in a partial cut, green tree retention patches in a partial cut, and uncut control sites. Partial cuts showed intermediate decreases in annual litter input and NH4-N between uncut and clear-cut sites of both the deciduous and conifer stands, as did microbial biomass, PO4-P, mesofauna abundance (total, Acari, and Collembola), and fine root biomass in the conifer stands. In the deciduous stands, microbial biomass and fine root biomass in partial- and clear-cut treatments were not significantly different, but were significantly reduced compared with the uncut controls. Mesofauna abundance was reduced in the corridors of the partial-cut treatment compared with partial-cut patch, clear-cut, and uncut treatments. In both deciduous and conifer stands, NO3-N was elevated in the partial-cut corridors and clearcuts compared with partial-cut patch and uncut treatments. Findings from this study show that negative impact to forest floor properties associated with clear-cut harvesting may be reduced in partial-cut harvesting systems.

Les effets de la coupe à blanc et de la coupe partielle sur les propriétés physiques, chimiques et biologiques de la couverture morte, sur la mésofaune de la couverture morte et sur le recyclage des nutriments ont été étudiés dans des peuplements dominés soit par des conifères, soit par des feuillus, dans la forêt mixte boréale de l'Alberta. Des échantillons de la couverture morte ont été prélevés dans des sites coupés à blanc, dans les corridors de coupes partielles par bandes, dans les îlots de réserves de coupes partielles et dans des sites témoins non coupés deux ans et demi après la récolte. La coupe partielle a entraîné une diminution de l'apport annuel de litière et de N (NH4) intermédiaire entre les sites coupés à blanc et les sites non coupés dans les deux types de peuplements de même qu'une diminution de la biomasse microbienne, du P (PO4), de l'abondance de la mésofaune (totale, d'acariens et de collemboles) et de la biomasse des racines fines dans les peuplements résineux. Dans les peuplements feuillus, la biomasse microbienne et la biomasse de racines fines ne différaient pas significativement entre la coupe partielle et la coupe à blanc mais étaient significativement plus faibles que dans les sites témoins non coupés. L'abondance de la mésofaune dans les corridors de la coupe partielle était inférieure à celle observée dans la coupe partielle avec réserves, dans la coupe à blanc et dans les sites non coupés. Tant dans les peuplements résineux que feuillus, N (NO3) était plus élevé dans les corridors de la coupe partielle et dans la coupe à blanc que dans la coupe partielle avec réserves ou dans les sites non coupés. Les résultats de cette étude montrent que l'impact négatif de la coupe à blanc sur les propriétés de la couverture morte peut être minimisé avec des systèmes de coupe partielle.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2003

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