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Ten-year postharvest effects of silviculture systems on soil-resource availability and conifer nutrition in a northern temperate forest

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Abstract:

Silviculture systems (clear-cut, partial-cut, and unharvested forest) were compared 9–10 years after harvesting to determine their effects on conifer nutrition and the availability of soil resources, especially nitrogen. These results were used to discuss the effects of silviculture systems on tree growth in relation to the more commonly described effects of light. Differences in soil properties across the silviculture treatments were most apparent in the forest floor. Depth and C/N ratio of the forest floor had decreased slightly in clearcuts, and forest-floor moisture was highest under partial-cut forest. Despite these differences in soil chemistry and soil moisture, no differences were detected in mineralizable N (anaerobic incubation) or in situ net N mineralization among treatments. Height growth and foliar mass were reduced under the low-light conditions of the partial-cut forest, but there were no differences in foliar N concentrations of hybrid white spruce (Picea glauca (Moench) Voss × Picea sitchensis (Bong.) Carrière), western redcedar (Thuja plicata Dougl. ex D. Don), or western hemlock (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.) saplings. Mature western hemlock trees in partial-cut forest also had concentrations of foliar N equal to that of mature trees in the unharvested forest. Overall, we detected only minor effects of silviculture systems on soils after 10 years, and we conclude that light availability is likely more responsible for the current differences in tree growth.

Des systèmes sylvicoles (coupe à blanc, coupe partielle et absence de récolte) ont été comparés 9–10 ans après la récolte pour mesurer leurs effets sur la disponibilité des ressources du sol, particulièrement l'azote, et la nutrition des conifères. Ces résultats ont été utilisés pour discuter des effets des systèmes sylvicoles sur la croissance des arbres en relation avec les effets les plus communément décrits de la lumière. Les différences dans les propriétés du sol entre les traitements sylvicoles étaient surtout apparents dans la couverture morte. L'épaisseur et le rapport C/N de la couverture morte avaient légèrement diminué dans les coupes à blanc et l'humidité dans la couverture morte était la plus élevée dans les coupes partielles. Malgré ces différences dans les caractéristiques chimiques et l'humidité du sol, aucune différence dans l'azote minéralisable (incubation anaérobique) ni dans la minéralisation nette de l'azote in situ n'a été observée entre les traitements. La croissance en hauteur et la masse foliaire étaient réduites dans les coupes partielles où il y avait moins de lumière, mais il n'y avait pas de différence dans les concentrations d'azote foliaire chez les jeunes tiges d'épinette blanche hybride (Picea glauca (Moench) Voss × Picea sitchensis (Bong.) Carrière), de thuya occidental (Thuja plicata Dougl. ex D. Don) et de pruche de l'Ouest (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.). Les tiges matures de pruche de l'Ouest dans la coupe partielle avaient aussi des concentrations d'azote foliaire égales à celles des arbres matures dans la forêt non récoltée. Dans l'ensemble, nous avons seulement observé des effets mineurs dus aux systèmes sylvicoles sur les sols après 10 ans et nous concluons que la disponibilité de la lumière est probablement davantage responsable des différences observées dans la croissance des arbres.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2004

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