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Long-term thinning effects on the forest floor and the foliar nutrient status of Norway spruce stands in the Belgian Ardennes

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Abstract:

The long-term impact (30 years) of three contrasting thinning programs (unthinned, moderately thinned, and heavily thinned) on selected forest-floor properties and on the foliar nutrient status of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) stands (46, 50, and 67 years old) was evaluated at three sites on acid soils in the Belgian Ardennes. Sampling involved needles (current-year, 1-year-old, and recently fallen) and soil organic layers (OL, OF, OH, OA). For all samples, dry mass and element concentrations (C, N, P, Ca, Mg, K, Na, Mn, Al, Fe) were determined. Linear mixed models were used to analyze these data and showed that forest-floor mass was negatively affected by thinning (p = 0.0003) and that the N concentration in the forest floor increased with thinning intensity (p = 0.0008), while its Mn concentration decreased (p < 0.0001). The N, P, and K concentrations in the current-year needles were decreased by thinning (p < 0.05), while the Ca, Mg, and Na concentrations were not affected. We hypothesize that thinning negatively affected N, P, and K nutrition by removing the nutrients contained in the thinned trees and by decreasing the forest-floor thickness, thus reducing its nutrient contents and its ability to support root growth.

L'effet à long terme (30 ans) de différentes intensités d'éclaircie (nulle, moyenne et forte) sur certaines propriétés physico-chimiques des couches holorganiques et sur les teneurs foliaires en pessière de l'épicéa commun ( Picea abies (L.) Karst.) a été évalué à trois endroits dans les Ardennes belges (peuplements âgés de 46, 50 et 67 ans). L'échantillonnage a porté sur trois types d'aiguilles (de l'année, âgées d'un an et récemment tombées) et sur quatre couches holorganiques (OL, OF, OH, OA). Pour chaque type d'échantillons, le poids sec et les concentrations en éléments minéraux (C, N, P, Ca, Mg, K, Na, Mn, Al, Fe) ont été déterminés. Des modèles linéaires mixtes ont été utilisés pour analyser ces données et ont montré que l'accumulation de matière sèche dans les couches holorganiques diminuait avec l'intensité d'éclaircie (p = 0,0003). La teneur en N des couches holorganiques était plus élevée dans les placettes éclaircies (p = 0,0008) alors que la teneur en Mn y était plus faible (p < 0,0001). Les teneurs en N, P et K des aiguilles de l'année étaient moins élevées dans les placettes éclaircies (p < 0,05) alors que celles en Ca, Mg et Na n'étaient pas significativement affectées par l'éclaircie. Nous supposons que l'éclaircie a eu un effet dépressif sur la nutrition en N, P et K étant donné qu'elle a été associée à une exportation d'éléments minéraux et qu'elle a réduit l'épaisseur des couches holorganiques ce qui a diminué leur réserve en nutriments et limité le développement racinaire.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2006

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nrc/cjfr/2006/00000036/00000010/art00034
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