Response of soil microbial biomass, activities, and community structure at a pine stand in northeastern Germany 5 years after thinning

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Abstract:

A thinned and an unthinned treatment were compared in a 62-year-old pine stand located in northeastern Germany (Brandenburg, Ost-Prignitz, Revier Beerenbusch) (year of thinning: 1999, degree of canopy opening: 0.4). Samples of the organic layer (O) and the mineral horizon (Aeh) of an acid brown earth were collected along a transect at each treatment in November 2003 and April 2004. Substrate induced respiration, basal respiration, and a suite of enzymes involved in the degradation of lignocellulose (endocellulase, exocellulase, -glucosidase, endoxylanase, exoxylanase, phenoloxidase, peroxidase) were assayed. Microbial community structure and relative biomass of bacteria, actinomycetes, and fungi were assayed by phospholipid fatty acid analysis. Five years after thinning, microbial biomass, basal respiration, and enzyme activities in both soil layers did not differ significantly between thinned and unthinned treatments. However, the analysis of soil microbial community structure revealed a significant difference between the thinned and unthinned treatment at both sampling dates. Thus, it was concluded that thinning had not yet resulted in any response in soil microbial activities at the site under study, but since early evidence of change in the microbial community was detected, long-term monitoring and additional studies on mineralization activities are required.

Un peuplement de pin âgé de 60 ans et situé dans le nord-est de l'Allemagne (Brandenburg, Ost-Prignitz, Revier Beerenbusch) a été étudié à la suite de traitements avec et sans éclaircie (éclaircie pratiquée en 1999 et degré d'ouverture de la canopée de 0,4). Des échantillons de l'horizon organique (O) et de l'horizon minéral (Aeh) d'un sol brun acide ont été collectés le long d'un transect dans chaque traitement en novembre 2003 et avril 2004. La respiration induite du substrat, la respiration de base, ainsi qu'une série d'enzymes impliquées dans la dégradation de la lignocellulose (endocellulase, exocellulase, -glucosidase, endoxylanase, exoxylanase, phénoloxydase, peroxydase) ont été mesurées. La structure des communautés microbiennes et la biomasse relative des bactéries, des actinomycètes et des champignons ont été mesurées par l'analyse des acides gras phospholipidiques. Cinq ans après l'éclaircie, la biomasse microbienne, la respiration de base et l'activité enzymatique dans les deux horizons ne différaient pas significativement lorsque les traitements avec et sans éclaircie étaient comparés. Cependant, l'analyse de la structure des communautés microbiennes du sol a révélé qu'il y avait une différence significative entre les traitements avec et sans éclaircie lors des deux dates d'échantillonnage. Par conséquent, nous concluons que l'éclaircie n'a pas encore eu d'effet sur l'activité microbienne du sol dans le site qui a été étudié mais, étant donné que des signes avant-coureurs de changement ont été détectés dans la communauté microbienne, des études additionnelles et un suivi à long terme de la minéralisation sont nécessaires.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2006

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