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Effects of timber harvest on carbon pools in Ozark forests

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Abstract:

We quantified and compared carbon (C) pools at a Missouri Ozark experimental forest 8years after different harvest treatments. Total C pools were 182, 170, and 130 MgC·ha–1 for the control (no-harvest management; NHM), single-tree, uneven-age management (UAM), and clearcut even-age management (EAM) stands, respectively. Harvesting reduced the live tree C pool by 31% in the UAM, 93% in EAM stands, and increased the coarse woody debris (CWD) C pool by 50% in UAM and 176% for EAM, compared with NHM stands. UAM significantly (p = 0.02) increased the mineral soil C pool by 14%, whereas EAM had no effect. More interestingly, the distribution of C among various components (i.e., live, dead wood, CWD, litter, and soil) ranged from 0.7% to 29% on NHM stands and from 0.1% to 43% on EAM stands. Soil nitrogen (N) (%) was significantly correlated with soil C (%) in the UAM stands, whereas soil temperature was negatively related to live tree C. Soil N (%) and canopy cover were significantly correlated with live tree and soil C (%) pools at EAM stands. Our results revealed that the largest C pool in these forests was living trees. The soil and CWD C pool sizes suggest the importance of dynamics of decaying harvest debris, which influences N retention.

Nous avons quantifié et comparé les réservoirs de carbone (C) dans une forêt expérimentale située dans les monts Ozark au Missouri huit ans après que différents traitements de récolte eurent été appliqués. La quantité totale de carbone dans les différents réservoirs de carbone atteignait respectivement 182, 170 et 130 MgC·ha–1 dans le traitement témoin (aménagement sans récolte), avec un aménagement inéquienne par pied d’arbre (AIPA) et avec un aménagement équienne et une coupe à blanc (AECB). La récolte a réduit le réservoir de C des arbres vivants de 31% dans le système AIPA et de 93% dans le système AECB et augmenté le réservoir de C dans les débris ligneux grossiers (DLG) de 31% dans le système AIPA et de 176% dans le système AECB comparativement aux peuplements non récoltés. Le système AIPA a significativement (p = 0,02) augmenté le réservoir de C du sol minéral de 14% tandis que le système AECB n’a eu aucun effet. Il était plus intéressant de constater que la distribution de C parmi les diverses composantes (c.-à-d. le bois vivant, le bois mort, les DLG, la litière et le sol) variait de 0,7% à 29% dans les peuplements non coupés et de 0,1% à 43% dans les peuplements coupés à blanc. L’azote (N) (%) dans le sol était significativement corrélé avec le C (%) dans le sol dans le système AIPA. Nos résultats révèlent que le plus important réservoir de C dans ces forêts est constitué des arbres vivants. La dimension des réservoirs de C du sol et des DLG montre l’importance de la dynamique de la décomposition des déchets de coupe qui influence la rétention de N.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2007

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