Soil resources and the growth and nutrition of tree seedlings near harvest gap – forest edges in interior cedar–hemlock forests of British Columbia

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Abstract:

Observations of tree seedlings with chlorotic foliage and stunted growth near harvest gap – forest edges in interior cedar–hemlock forests inspired a study addressing the following questions: (1) Do seedling foliar chemistry, foliar nitrogen (N) versus growth relationships, and fertilizer responses suggest N-limited seedling growth? (2) Are patterns in soil characteristics consistent with N limitation, and can interrelationships among these characteristics infer causality? Our results suggest that seedling growth near gap–forest edges was colimited by N and light availability. Soil mineral N and dissolved organic N (DON) concentrations, in situ net N mineralization, and water generally increased from forest to gap, whereas N mineralization from a laboratory incubation and total N and carbon did not vary with gap–forest position. Interrelations among variables and path analysis suggest that soil water and total soil N positively affect DON concentration and N mineralization, and proximity to mature gap–forest edge trees negatively impacts mineral N concentration and water. Collectively, our results suggest that soil N levels which limit seedling growth near gap edges can be partially explained by the direct negative impacts of gap–forest edge trees on mineral N concentrations and their indirect impacts on N cycling via soil water, and not via effects on substrate chemistry.

L'observation de semis d'arbres avec un feuillage chlorosé et une croissance ralentie à la limite entre des trouées récoltées et la forêt dans les forêts de cèdre et de pruche de l'intérieur a inspiré une étude dont l'objectif était de répondre aux questions suivantes : près de la limite entre une trouée et la forêt, (1) est-ce que les caractéristiques chimiques du feuillage des semis, l'azote (N) du feuillage versus les relations de croissance et la réaction aux fertilisants indiquent que la croissance des semis est restreinte par N? (2) Est-ce que le patron des caractéristiques du sol est consistant avec une déficience en N et les relations entre ces caractéristiques peuvent-elles impliquer un rapport de cause à effet? Les résultats indiquent que la croissance des semis situés à proximité de la limite entre une trouée et la forêt était restreinte par la disponibilité de N et de lumière. Les concentrations de N minéral et de N organique dans le sol, la minéralisation nette de N in situ et l'humidité augmentaient généralement en allant de la forêt vers une trouée tandis que la minéralisation de N lors d'une incubation en laboratoire ainsi que le carbone et N totaux ne variaient pas en fonction de la position entre la forêt et une trouée. Les relations entre les variables et l'analyse des pistes causales indiquent que l'humidité du sol et N total dans le sol affectent positivement N minéral et N organique ainsi que la minéralisation de N. Elles indiquent aussi que la proximité des arbres matures situés en bordure des trouées a un impact négatif sur la concentration de N minéral et l'humidité. Globalement, les résultats indiquent que les niveaux déficients de N pour la croissance des semis en bordure des trouées peuvent être expliqués par les impacts négatifs directs des arbres situées en bordure des trouées sur la concentration de N minéral et leurs impacts indirects sur le recyclage de N via l'eau du sol et non à cause de leurs effets sur les caractéristiques chimiques du substrats.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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