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Nutrient cycling in a mixed-species plantation of Eucalyptus globulus and Acacia mearnsii

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Abstract:

A doubling of aboveground biomass production has been observed in mixtures of Eucalyptus globulus Labill. and Acacia mearnsii de Wildeman when compared with monocultures after 11 years of growth. This study examined to what extent increased nitrogen (N) availability and accelerated rates of nutrient cycling may contribute to increased growth in mixtures. Monocultures of E. globulus (E) and A. mearnsii (A) and mixtures of these species were planted in a species replacement series: 100% E, 75% E + 25% A, 50% E + 50% A, 25% E + 75% A, and 100% A. Litterfall mass increased with aboveground biomass production and was highest in 50:50 mixtures and lowest in monocultures. Owing to higher N concentrations of A. mearnsii litter, N contents of annual litterfall were at least twice as high in stands containing A. mearnsii (32-49 kg·ha–1·year–1) as in E. globulus monocultures (14 kg·ha–1·year–1). Stands with A. mearnsii also cycled higher quantities of phosphorus (P) in annual litterfall than E. globulus monocultures. This study demonstrated that mixing A. mearnsii with E. globulus increased the quantity and rates of N and P cycled through aboveground litterfall when compared with E. globulus monocultures. Thus, mixed-species plantations appear to be a useful silvicultural system to improve nutrition of eucalypts without fertilization.

Après 11 années de croissance, la production de biomasse aérienne a doublé avec des mélanges d'Eucalyptus globulus Labill. et d'Acacia mearnsii de Wildeman comparativement à des monocultures. Cette étude a examiné dans quelle mesure la disponibilité accrue d'azote (N) et l'accélération du taux de recyclage des nutriments ont pu contribuer à l'augmenta tion de la croissance en peuplements mélangés. Des monocultures d'E. globulus (E) et d'A. mearnsii (A) et des mélanges de ces deux espèces ont été plantés dans une série de remplacement de ces espèces : 100 % E, 75 % E : 25 % A, 50 % E : 50 % A, 25 % E : 75 % A et 100 % A. La masse de chute de litière a augmenté avec la production de biomasse aérienne et était la plus élevée dans le mélange 50:50 et la plus faible dans les monocultures. À cause de la concentration en N plus élevée de la litière d'A. mearnsii, le contenu en N de la chute annuelle de litière était au moins deux fois plus élevé dans les peuplements qui contenaient A. mearnsii (32 à 49 kg·ha–1·an–1) que dans les monocultures d'E. globulus (14 kg·ha–1·an–1). Les peuplements qui contenaient A. mearnsii recyclaient aussi une plus grande quantité de phosphore (P) dans la chute annuelle de litière que les monocultures d'E. globulus. Cette étude a démontré que le fait de mélanger A. mearnsii avec E. globulus augmente la quantité et le taux de N et P recyclés via la chute de litière aérienne comparativement aux monocultures d'E. globulus. Par conséquent, la plantation d'espèces mélangées semble être un système sylvicole utile pour améliorer la nutrition de l'eucalyptus sans avoir recours à la fertilisation.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-12-01

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