Canopy uptake of atmospheric nitrogen and new growth nitrogen requirement at a Colorado subalpine forest

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Abstract:

A field study at a Rocky Mountain spruce–fir–pine forest was undertaken to obtain canopy N uptake (CNU), N reallocation, and foliar N requirement. Wet deposition, dry deposition, and throughfall fluxes of ammonium and nitrate were measured during the 2000 and 2001 growing seasons. Estimation of CNU, for both ammonium and nitrate, was obtained by subtracting throughfall (TF) flux from the sum of wet deposition (WD) and dry deposition (DD): CNU = WD + DD - TF. CNU efficiency (CNU/(WD + DD)) for ammonium (0.9) was consistent across 2000 and 2001. For nitrate, this efficiency was 0.8 and 0.7 for 2000 and 2001, respectively. Foliar N requirement for growth in 2000 and 2001 was about 19 and 22 kg N·ha–1·year–1, respectively. Growing season estimates of CNU for 2000 and 2001 were approximately 2 and 3 kg N·ha–1, respectively. Thus, CNU may contribute 10%-15% of the foliar N requirement for canopy growth. Mountain upslope winds bring substantial amounts of anthropogenic N to this forest during the growing season, thereby contributing to CNU. Given that a sizable fraction of CNU is anthropogenic in origin, the forest's N cycle has likely undergone substantial changes on a decadal time scale.

Une étude au champ a été réalisée dans une forêt d'épinette et de sapin des Montagnes Rocheuses afin de quantifier le prélèvement de N par la canopée, la réallocation de N et le besoin en N foliaire. Les dépôts humides, les dépôts secs et les flux d'ammonium et de nitrate du pluviolessivage ont été mesurés durant les saisons de croissance 2000 et 2001. L'estimation du prélèvement de N, tant pour l'ammonium que pour le nitrate, a été obtenue en soustrayant le flux du pluviolessivage de la somme des dépôts humides et des dépôts secs. L'efficience du prélèvement de N par la canopée pour l'ammonium (0,9) était uniforme pour 2000 et 2001. Pour le nitrate, l'efficience était de 0,8 en 2000 et de 0,7 en 2001. Le besoin en N foliaire pour la croissance a été de 19 kg N·ha–1 en 2000 et de 22 kg N·ha–1 en 2001. Les estimations du prélèvement de N par la canopée ont été de 2 kg N·ha–1 en 2000 et de 3 kg N·ha–1 en 2001. En conséquence, le prélèvement de N par la canopée peut contribuer pour 10 à 15 % du besoin foliaire en N pour la croissance de la canopée. Les vents ascendants sur la montagne apportent des quantités substantielles de N anthropique sur cette forêt durant la saison de croissance, contribuant ainsi au prélèvement de N par la canopée. Étant donné qu'une fraction significative du prélèvement de N par la canopée est d'origine anthropique, le cycle de N dans cette forêt a vraisemblablement subi des changements substantiels sur un horizon de 10 ans.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2003

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