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Amount, position, and age of coarse wood influence litter decomposition in postfire Pinus contorta stands

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Abstract:

Spatial variation in vegetation and coarse wood is a major source of forest heterogeneity, yet little is known about how this affects ecosystem processes. In 15-year-old postfire lodgepole pine (Pinus contorta var. latifolia Englem.) stands in Yellowstone National Park, Wyoming, we investigated how the decomposition rate varies with the position of coarse wood and other dominant structures within and among stands. Tongue depressors (TD) (made of birch (Betula sp.)) and litterbags containing herbaceous litter (HL) and needle litter (NL) were deployed for 2 years within 3 burned stands and among 17 burned stands (each 0.25 ha). Within stands, the decomposition rate varied among six microsite treatments (above and below legacy wood, below logs on the ground and elevated logs, below saplings, and on open soil). Two-year mean mass loss from all litter types was least under elevated logs (HL 34.0%, NL 8.6%, TD 3.5%) and greatest under legacy wood (HL 55%, NL 33%, TD 12%). The moisture level was consistently lowest under elevated logs and highest beneath logs on the ground. Among forest stands, 2-year mass losses from HL and TD were negatively related to the amount of elevated wood. The influence of coarse wood on litter decomposition at two spatial scales suggests that coarse-wood accumulation creates long-term spatial heterogeneity in carbon and nutrient cycles.

La variation spatiale dans la végétation et les débris ligneux grossiers est une source majeure d'hétérogénéité de la forêt. Malgré cela, on connaît peu de choses sur la façon dont cela affecte les processus de l'écosystème. Dans les peuplements de pin tordu (Pinus contorta var. latifolia Englem.) issus de feux et âgés de 15 ans dans le parc national de Yellowstone, au Wyoming, nous avons étudié comment la décomposition varie dans et entre les peuplements selon la position des débris ligneux grossiers et des autres structures dominantes. Des abaisse-langues (Betula sp.) (AL) et des sacs à litière contenant de la litière herbacée (LH) ou des aiguilles (LA) ont été déployés pendant deux ans dans 3 peuplements brûlés et parmi 17 peuplements brûlés (0,25 ha chacun). Dans les peuplements, la décomposition variait entre six microsites (sur le dessus et sous les débris ligneux provenant du peuplement précédent, sous les billes au sol et les billes surélevées, sous les gaules et sur le sol à découvert). La perte moyenne de masse après deux ans était la plus faible sous les billes surélevées (LH 34,0 %, LA 8,6 %, AL 3,5 %) et la plus forte (LH 55 %, LA 33 %, AL 12 %) sous les billes provenant du peuplement précédent. L'humidité était aussi toujours la plus faible sous les billes surélevées et la plus élevée sous les billes au sol. Parmi les peuplements forestiers, la perte de masse de LH et AL après deux ans était négativement reliée à la quantité de billes surélevées. L'influence des débris ligneux grossiers sur la décomposition de la litière à deux échelles spatiales indique que l'accumulation de débris ligneux grossiers engendre à long terme une hétérogénéité spatiale dans le recyclage du carbone et des nutriments.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2006

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nrc/cjfr/2006/00000036/00000009/art00005
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