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Mass loss and nutrient dynamics of coarse woody debris in three Rocky Mountain coniferous forests: 21 year results

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Mass loss and changes in C, N, and P concentrations were measured in 20 cm long log segments of lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud.), white spruce (Picea glauca (Moench) Voss), and subalpine fir (Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.) that had been placed in three Rocky Mountain coniferous forests 21years earlier. Pine, spruce, and fir lost 76%, 39%, and 64%, respectively, of their initial mass during the 21years. The corresponding mean decay rates (k) were 0.072, 0.024 and 0.052·year–1. The decay patterns of pine and spruce were similar with the highest k between 6 and 14years. Fir k increased during the course of decomposition with the highest rate between 14 and 21years. The correlation between original dry mass and k was negative for pine (r =–0.28), positive for fir (r = 0.35), and not significant for spruce. C/N, C/P, and N/P ratios declined and converged to a similar value in relation to mass loss for all three species. The N/P ratios of logs of all three species stabilized at about 19. These findings indicate that patterns of wood decay are difficult to predict (even with 14 year data), and so models that incorporate wood-decay estimates will be associated with considerable uncertainty.

La perte de masse et les changements dans la concentration de C, N et P ont été mesurés dans des segments longs de 20 cm de billes de pin lodgepole (Pinus contorta Dougl. ex Loud.), d’épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) et de sapin subalpin (Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.) qui avaient été placés dans trois forêts des Montagnes Rocheuses 21 ans plus tôt. Le pin, l’épinette et le sapin ont perdu respectivement 76%, 39% et 64% de leur masse initiale en 21 ans, ce qui correspond à un taux moyen de décomposition (k) de 0,072, 0,024 et 0,052·an–1. L’évolution de la décomposition était semblable chez le pin et l’épinette: le taux de décomposition le plus élevé est survenu entre la sixième et la quatorzième année. Chez le sapin, le taux de décomposition a continuellement augmenté pour atteindre un maximum entre la quatorzième et la vingt et unième année. La corrélation entre la masse anhydre originale et k était négative chez le pin (r = –0,28), positive chez le sapin (r = 0,35) et non significative chez l’épinette. Les rapports C/N, C/P et N/P ont diminué et convergé vers une valeur similaire relativement à la perte de masse chez les trois espèces. Le rapport N/P des billes des trois espèces s’est stabilisé à environ 19. Ces résultats indiquent que l’évolution de la décomposition du bois est difficile à prédire, même avec 14 années de données et, par conséquent, les modèles qui incorporent des estimations de la décomposition du bois seront associés à beaucoup d’incertitude.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-01-01

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