Tree species distribution and its impact on soil properties, and nitrogen and phosphorus mineralization in a humid subtropical forest ecosystem of northeastern India

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Abstract:

The impact of tree species on net N and P mineralization, and soil properties beneath their canopy were studied in a subtropical evergreen broad-leaved forest of northeastern India. Four types of experimental plots were identified based on tree species dominance. The first plot was dominated by Myrica esculenta Buch.-Ham. ex D. Don., the second by Rhododendron arboreum Sm., the third by Neolitsea cassia Koster., and the fourth was a mixed-species plot. Organic carbon content (3.11%) and NH4+-N concentration (11.40g·g–1) in the Rhododendron plot, pH (4.64) and total N content (0.89%) in the mixed plot, available P (5.16g·g–1) and NO3-N (8.63g·g–1) concentrations in the Neolitsea plot were significantly higher (p < 0.001) than the other plots. All these soil parameters were lowest in the Myrica plot. The net N and P mineralization rates in an annual cycle across different plots ranged between 18.83 and 22.14g·g–1·month–1 and between 4.54 and 5.87g·g–1·month–1, respectively. The flux varied significantly (p< 0.001) among the plots, the lowest and highest being in the Myrica plot and mixed plots, respectively. The differences in soil properties and in net N and P mineralization among different species plots were related to litter quality and yield of the respective species as well as soil microenvironment.

L’impact des espèces d’arbres sur la minéralisation nette de N et P ainsi que les propriétés du sol sous leur couvert ont été étudiés dans une forêt tropicale feuillue sempervirente du nord-est de l’Inde. Quatre types de parcelles expérimentales ont été identifiées sur la base des espèces arborescentes dominantes. La première parcelle était dominée par Myrica esculenta Buch.-Ham. ex D. Don., la deuxième par Rhododendron arboreum Sm., la troisième par Neolitsea cassia Koster. et la quatrième était composée d’espèces mélangées. Le contenu en C organique (3,11 %) et la concentration de N-NH4+ (11,40 g·g–1) dans la parcelle dominée par Rhododendron, le pH (4,64) et le contenu en N total (0,89 %) dans la parcelle composée d’espèces mélangées, ainsi que les concentrations de P disponible (5,16 g·g–1) et de N-NO3 (8,63 g·g–1) dans la parcelle dominée par Neolitsea étaient significativement plus élevés (p < 0,001) que dans les autres parcelles. Tous ces paramètres du sol étaient les plus faibles dans la parcelle dominée par Myrica. Les taux nets de minéralisation de N et P dans un cycle annuel variaient respectivement de 18,83 à 22,14 et de 4,54 à 5,87 g·g–1·mois–1 parmi les différentes parcelles. La variation du flux parmi les parcelles était significative (p < 0,001); le flux le plus faible a été observé dans la parcelle dominée par Myrica et le plus élevé dans la parcelle composée d’espèces mélangées. Les différences dans les propriétés du sol et la minéralisation nette de N et P entre les parcelles étaient reliées à la qualité de la litière, au rendement des espèces respectives et aussi aux microenvironnements dans le sol.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2008

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