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Assessing effects of forest management on microbial community structure in a central European beech forest

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Abstract:

This study aimed to characterize the effects of forest management on soil microbial community structure and function in a European beech (Fagus sylvatica L.) forest. We used community level physiological profiles, phospholipid fatty acid (PLFA) profiles, microbial biomass, culturing, and respiration approaches to quantify soil microbial community structure and activity at two sites in a naturally regenerated beech forest subjected to intermediate and heavy thinning and control (unthinned) in southern Germany. PLFA showed that the northeast-facing (NE) site contained significantly greater bacterial and fungal biomass than the southwest-facing (SW) site. Heavy thinning (tree basal area reduction from 27 to 10 m2·ha–1) significantly reduced microbial biomass in the NE site, measured using fumigation–extraction, but both bacterial and fungal biomass increased with thinning on the SW site. Soil microbial activity was significantly higher in the control plots of the NE compared with the SW site and was significantly reduced by heavy thinning, again only on the NE site. Our findings are consistent with our initial hypotheses that contrasting N uptake by beech on these two sites after thinning may relate to differences in the soil microbial biomass, population structure and function on the two sites.

Cette étude avait pour but de caractériser les effets de l'aménagement forestier sur la fonction et la structure de la communauté microbienne du sol dans une forêt de hêtre commun. Nous avons utilisé des profils physiologiques à l'échelle de la communauté, des profils d'acides gras phospholipidiques, la biomasse microbienne ainsi que des approches de mise en culture et de respiration pour quantifier l'activité et la structure de la communauté microbienne à deux endroits dans une forêt de hêtre régénérée de façon naturelle et soumise à une éclaircie intermédiaire ou forte, ou non éclaircie (témoin), dans le sud de l'Allemagne. L'analyse des acides gras phospholipidiques a montré que la station exposée au nord-est (NE) contenait significativement plus de biomasse fongique et bactérienne que la station exposée au sud-ouest (SO). L'éclaircie forte (réduction de la surface terrière de 27 à 10 m2·ha–1) a significativement réduit la biomasse microbienne dans la station NE, mesurée par fumigation et extraction, mais tant les biomasses fongique que bactérienne ont augmenté avec l'intensité de l'éclaircie dans la station SO. L'activité microbienne était significativement plus élevée dans les placettes-échantillons de la station NE comparativement à celles de la station SO et elle était significativement ralentie par une éclaircie forte, mais encore une fois seulement dans la station NE. Nos résultats confirment nos hypothèses de départ voulant que la différence dans le prélèvement de N par le hêtre après une éclaircie dans ces deux stations pourrait être reliée à des différences dans la fonction, la structure de population et la biomasse de la communauté microbienne dans le sol de ces deux stations.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2006

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nrc/cjfr/2006/00000036/00000010/art00025
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