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Decay and nutrient dynamics of coarse woody debris in northern coniferous forests: a synthesis

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We synthesize current information on input, accumulation, and decay of coarse woody debris (CWD) compared with other aboveground litter to assess the role of CWD in the nutrient cycles of northern coniferous forests. CWD contributes between 3% and 73% of aboveground litter input, but <20% of N, P, K, and Ca. Although CWD accounts for up to 54% of accumulated organic matter (including forest floor and soil), it contributes <5% of the N, <10% of the P, and <25% of the K, Ca, and Mg. Decay rates of CWD in northern forests range from 0.0025 to 0.071 year-1. Nitrogen or P concentrations in CWD increase during decay, depending on the initial N/P ratio, which eventually converges at about 20. CWD is initially a sink for N and (or) P, whichever is least available, but becomes a source later in decay. CWD contributes <5% of the N released annually. There is little evidence that CWD retains significant amounts of excess N following disturbance. We conclude that CWD is of minor importance in the nutrient cycles of northern coniferous forests, and that guidelines for CWD retention should be based on other perceived benefits of CWD.

Nous présentons une synthèse des connaissances actuelles concernant l'apport, l'accumulation et la décomposition des débris ligneux grossiers (DLG), comparativement au reste de la litière épigée, afin d'évaluer le rôle des DLG dans le cycle des nutriments des forêts résineuses nordiques. Les DLG contribuent de 3 à 73 % de l'apport de litière épigée mais moins de 20 % de N, P, K et Ca. Bien que les DLG représentent jusqu'à 54 % de l'accumulation de matière organique (incluant la couverture morte et le sol), ils contribuent moins de 5 % de N, moins de 10 % de P et moins de 25 % de K, Ca et Mg. Le taux de décomposition des DLG dans les forêts nordiques varie de 0,0025 à 0,071 an-1. La concentration de N et P dans les DLG augmente en cours de décomposition, dépendamment du rapport N/P initial, qui tend éventuellement vers 20. Les DLG constituent initialement un puits pour N ou P, dépendamment lequel est le moins disponible, mais se transforment en source plus tard lorsque la décomposition est plus avancée. Les DLG contribuent moins de 5 % de N libéré annuellement. Il y a peu d'indices que les DLG retiennent des quantités significatives de N supplémentaire après une perturbation. Nous concluons que les DLG ont peu d'importance dans le cycle des nutriments des forêts résineuses nordiques et que les directives concernant la rétention des DLG devraient être basées sur d'autres avantages potentiels des DLG.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2004

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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