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Effects of nitrogen supply and wood species on Tsuga canadensis and Betula alleghaniensis seedling growth on decaying wood

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Eastern hemlock (Tsuga canadensis (L.) Carrière) and yellow birch (Betula alleghaniensis Britt.) in primary Michigan forests depend on decaying wood for seedling-establishment sites, but seedling densities vary across wood species (hemlock, yellow birch, and sugar maple (Acer saccharum Marsh.)). We collected seedlings and wood from a natural field experiment and conducted a companion greenhouse experiment to determine whether seedling mass and nitrogen (N) content varied with wood species and whether they were related to wood inorganic N supply. Yellow birch seedlings were largest on hemlock wood in the field (P = 0.003) and greenhouse (but P > 0.05), while hemlock seedling mass did not vary across wood species. N concentration and N mineralization rate varied by species (N concentration: hemlock < yellow birch < maple; N mineralization rate: hemlock > yellow birch ≍ maple), but neither seedling mass nor N content was significantly correlated with wood inorganic N supply. In the greenhouse, yellow birch seedlings responded to fertilization with N when growing on hemlock and maple but not yellow birch wood and appear to be limited by phosphorus when growing on yellow birch wood. We conclude that yellow birch seedling growth varies with wood species, and is limited by both N and phosphorus, while hemlock seedlings are unresponsive to variation in wood species during the first two growing seasons.

Dans les forêts vierges du Michigan, la pruche du Canada (Tsuga canadensis (L.) Carrière) et le bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britt.) dépendent du bois en décomposition pour l'établissement de leurs semis mais la densité des semis varie selon l'espèce de bois (pruche, bouleau jaune et érable à sucre (Acer saccharum Marsh.)). Nous avons collecté des semis et du bois dans le cadre d'une expérience sur le terrain et mené une expérience parallèle en serre pour déterminer si la masse et le contenu en azote (N) des semis variaient selon l'espèce de bois et s'ils étaient reliés à la disponibilité de l'azote inorganique dans le bois. Les semis de bouleau jaune étaient les plus gros sur le bois de pruche au champ (P = 0,003) et en serre (mais P > 0,05) alors que la masse des semis de pruche ne variait pas selon l'espèce de bois. La concentration de N et le taux de minéralisation de N variaient selon l'espèce (Concentration de N : pruche < bouleau jaune < érable, taux de minéralisation de N : pruche > bouleau jaune ≍ érable), mais ni la masse des semis ni le contenu en N étaient significativement corrélés avec la disponibilité de N inorganique dans le bois. En serre, les semis de bouleau jaune réagissaient à la fertilisation azotée lorsqu'ils croissaient sur le bois d'érable ou de pruche mais pas sur le bois de bouleau jaune et leur croissance semblait limitée par le phosphore (P) lorsqu'ils croissaient sur le bois de bouleau jaune. Nous concluons que la croissance des semis de bouleau jaune varie selon l'espèce de bois et qu'elle est limitée par N et P tandis que les semis de pruche ne réagissent pas aux différences entre les espèces de bois pendant les deux premières saisons de croissance.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2006-11-01

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