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Nutrient cycling in two continuous cover scenarios for forest conversion of pine plantations on sandy soil. I. Nutrient cycling via aboveground tree biomass

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Abstract:

Conversion of coniferous pine plantations into mixed-species forests on sandy soils is an important concern for forest and nature management in Europe. However, little is know of the effect of the applied sylvicultural strategy on biogeochemical cycling throughout the conversion process. This study examined the aboveground biomass production and nutrient (N, P, K, Ca, and Mg) cycling in terms of litterfall, immobilization in stems and branches, canopy exchange, and yearly root uptake in two scenarios of continuous cover forestry a decade after the first intervention for converting a homogeneous Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest. Four regeneration types were studied: silver birch (Betula pendula L.) and pine after a shelterwood cutting and birch and pine after a group cutting. In conclusion, it can be stated that both the tree species and the conversion scenario influence the circulation of nutrients through the forest ecosystem: cycling of N, P, and K is determined by the tree species as well as the conversion scenario, whereas circulation of Ca and Mg is predominantly influenced by the type of conversion.

La conversion des plantations résineuses de pin en forêts mixtes sur des sols sablonneux présente un intérêt particulier pour l’aménagement de la nature et des forêts en Europe. Cependant, les effets de la stratégie sylvicole qui est utilisée sur le cycle biogéochimique au cours du processus de conversion sont peu connus. Nous avons étudié la production de biomasse aérienne et le recyclage des nutriments (N, P, K, Ca, Mg) en tenant compte de la chute de litière, de l’immobilisation dans la tige et les branches, des échanges dans la canopée et de l’assimilation annuelle par les racines. L’étude a été réalisée 10 ans après la première intervention pour convertir une forêt homogène de pin (Pinus sylvestris L.) où deux scénarios de conversion impliquant le maintien d’un couvert forestier continu ont été utilisés. Quatre types de régénération ont été étudiés: bouleau (Betula pendula L.) et pin après une coupe progressive et bouleau et pin après une coupe par trouées. En conclusion, on peut affirmer que tant l’espèce d’arbre que le scénario de conversion ont une influence sur la circulation des nutriments dans l’écosystème forestier; le recyclage de N, P et K est déterminé par l’espèce d’arbre aussi bien que par le scénario de conversion alors que la circulation de Ca et Mg est surtout influencée par le type de conversion.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2009

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