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Effect of variable-retention harvesting on soil nitrogen availability in boreal mixedwood forests

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Clear-cut harvesting of forests may be associated with increased availability and losses of nitrogen (N), and variable-retention (VR) harvesting has been proposed as an environmentally acceptable alternative to clear-cutting. In boreal forests, however, harvesting has often not led to significant increases in N availability and it is thus important to assess whether variable retention practices are necessary and justifiable in such forests with respect to nutrient dynamics. We compared N availability in clear-cut and VR-harvested stands in the boreal mixedwood forest of northwestern Alberta. We measured soil concentrations of nitrate, ammonium, soluble organic N, and microbial N in uncut, 50% and 20% retention, and clearcuts of deciduous-dominated, coniferous-dominated, and mixed stands 4 years after harvesting. There was little apparent effect of harvesting on N availability in all forest types. Nitrate, ammonium, and microbial N concentrations and net N mineralization and nitrification rates were similar in clearcuts and uncut forests and there was no threshold effect of harvesting on N availability. Soluble organic N concentrations were lower in coniferous and mixed clearcuts than in uncut stands on only one occasion. Clear-cut harvesting in itself does not appear to lead to long-lasting increased N availability and losses in boreal mixedwoods. Adoption of VR harvesting in these ecosystems may not be justified on the grounds of reducing changes in N availability when compared with clear-cutting.

La récolte des forêts par la coupe à blanc peut être associée à une augmentation de la disponibilité et des pertes en azote. La coupe à rétention variable a été proposée comme une solution de rechange acceptable du point de vue environnemental. Cependant, dans les forêts boréales, la récolte forestière n'a pas souvent mené à des augmentations significatives de la disponibilité en azote et il est donc important d'évaluer si les coupes à rétention variable sont nécessaires et justifiables dans ces forêts en regard de la dynamique des nutriments. Nous avons comparé la disponibilité en azote à la suite de coupes à blanc et de coupes à rétention variable effectuées dans des peuplements de la forêt boréale mixte du nord-ouest de l'Alberta. Nous avons mesuré les concentrations du sol en nitrate, en ammonium, en azote organique soluble et en azote microbien dans des peuplements dominés par des feuillus, dominés par des conifères et mixtes quatre ans après l'application des traitements suivants : aucune coupe, rétention de 20 %, rétention de 50 % et coupe à blanc. Il y a eu peu d'effet apparent des méthodes de coupe sur la disponibilité en azote pour tous les types forestiers. Les concentrations en nitrate, en ammonium et en azote microbien de même que les taux nets de minéralisation et de nitrification de l'azote étaient semblables dans les forêts coupées à blanc et non coupées et aucun seuil de coupe n'a pu être relié à la disponibilité en azote. Les concentrations en azote organique soluble des peuplements résineux et mixtes coupés à blanc ont été plus faibles que celles des peuplements non coupés à seulement une occasion. À long terme, la coupe à blanc appliquée à la forêt boréale mixte ne semble pas mener à une augmentation de la disponibilité et des pertes en azote. L'adoption de la coupe à rétention variable dans ces écosystèmes ne peut être justifiée sur la base d'une réduction des changements de la disponibilité en azote comparativement à la coupe à blanc.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2006

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