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Impacts of repeated fertilization on components of the soil biota under a young lodgepole pine stand in the interior of British Columbia

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Abstract:

We studied elements of the soil biota in a 24-year-old lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) stand in interior British Columbia 10 years after initiation of annual fertilizer treatments. The treatments included an unfertilized control, ON1 (650 kg nitrogen (N), 400 kg phosphorus (P), 400 kg potassium (K)), and ON2 (1350 kg N, 400 kg P, 400 kg K). In the forest floor, the C/N ratio was lower in ON1 and ON2 than in the unfertilized control, while available P and exchangeable magnesium were higher; NO3 was higher only in ON2. In the upper mineral soil, available P was higher in ON1 and ON2, while NO3 was higher only in ON2. In both the forest floor and upper mineral soil, microbial activity was higher in ON1 than in the unfertilized control or ON2. In the forest floor and mineral soil, Acari density, especially Oribatida and Prostigmata, was higher in ON2 than in ON1 and the unfertilized control. In contrast, Collembola density, especially Hypogastruridae, increased in ON2 relative to that in other treatments. ON2 had less lodgepole pine fine-root length, fewer ectomycorrhizal roots, fewer active fine roots, more nonmycorrhizal fine roots, and a different ectomycorrhizal community structure than ON1 and the unfertilized control. These dynamic changes to the soil biota appear to reflect changes to the plant community in response to fertilization.

Les auteurs ont étudié les éléments de la biocénose du sol dans un peuplement de pin tordu (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) âgé de 24 ans et situé dans le centre de la Colombie-Britannique 10 ans après le début des traitements annuels de fertilisation : témoin non fertilisé, ON1 (650 kg azote (N), 400 kg phosphore (P), 400 kg potassium (K)) et ON2 (1350 kg N, 400 kg P, 400 kg K). Dans la couverture morte, le rapport C/N était plus faible dans les traitements ON1 et ON2 que dans le témoin non fertilisé tandis que P disponible et Mg échangeable étaient plus élevés; NO3 était plus élevé seulement dans le traitement ON2. Dans la partie supérieure du sol minéral, P disponible était plus élevé dans les traitements ON1 et ON2 tandis que NO3 était plus élevé seulement dans le traitement ON2. Tant dans la couverture morte que dans la partie supérieure du sol minéral, l'activité microbienne était plus élevée dans le traitement ON1 que dans le témoin non fertilisé ou le traitement ON2. Dans la couverture morte et le sol minéral, la densité des acariens, particulièrement les oribates et les prostigmates, était plus élevée dans le traitement ON2 que dans le traitement ON1 et le témoin non fertilisé. À l'inverse, la densité des collemboles, particulièrement les Hypogastruridae, a augmenté dans le traitement ON2 relativement aux autres traitements. Dans le traitement ON2, il y avait moins de longueur de racines fines de pin tordu, moins de racines colonisées par des ectomycorhizes, moins de racines fines actives, plus de racines fines non mycorhizées et une structure de la communauté ectomycorhizienne différente comparativement au traitement ON1 et au témoin non fertilisé. Ces changements dynamiques dans la biocénose du sol semblent refléter les changements dans la communauté végétale en réaction à la fertilisation.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2006

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nrc/cjfr/2006/00000036/00000006/art00007
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