In situ decomposition of northern hardwood tree boles: decay rates and nutrient dynamics in wood and bark

TitleIn situ decomposition of northern hardwood tree boles: decay rates and nutrient dynamics in wood and bark
Publication TypeJournal Article
Year of Publication2014
AuthorsJohnson, CE, Siccama, TG, Denny, EG, Koppers, MMargaret, Vogt, DJ
JournalCanadian Journal of Forest Research
Volume44
Issue12
Pagination1515 - 1524
Date Published2014/12/01/
ISBN Number0045-5067
Abstract

The decomposition of coarse woody debris contributes to forest nutrient sustainability and carbon (C) balances, yet few field studies have been undertaken to investigate these relationships in northern hardwood forests. We used a paired-sample approach to study the decomposition of sugar maple (Acer saccharum Marsh.), American beech (Fagus grandifolia Erhr.), and yellow birch (Betula alleghaniensis Britt.) boles at the Hubbard Brook Experimental Forest in New Hampshire. Mass loss over 16 years followed a first-order exponential decay pattern with half-lives ranging from 4.9 to 9.4 years in bark and from 7.3 to 10.9 years in wood. Nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations increased significantly during decomposition, resulting in sharp decreases in C:N and C:P ratios. We did not, however, observe significant net increases in the amount of N or P stored in decomposing boles, as reported in some other studies. Calcium (Ca) concentration decreased by up to 50% in bark but more than doubled in wood of all..., La décomposition des débris ligneux grossiers contribue à la durabilité des nutriments et au bilan du carbone (C) dans les forêts mais peu d’études sur le terrain ont été entreprises dans le but d’examiner ces relations dans les forêts feuillues nordiques. Nous avons utilisé l’approche des échantillons appariés pour étudier la décomposition des troncs d’érable à sucre (Acer saccharum Marshall), de hêtre d’Amérique (Fagus grandifolia Erhr.) et de bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britton) à la forêt expérimentale de Hubbard Brook au New Hampshire. Sur une période de 16 ans, la perte de masse a suivi un patron de décomposition exponentiel du premier degré avec une demi-vie allant de 4,9 à 9,4 ans dans l’écorce et de 7,3 à 10,9 ans dans le bois. Les concentrations d’azote (N) et de phosphore (P) ont augmenté de façon importante durant la décomposition entraînant une diminution rapide des rapports C:N et C:P. Nous n’avons cependant pas observé d’augmentation nette significative des quantités de N ou de P e...

URLhttp://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/cjfr-2014-0221
Short TitleCan. J. For. Res.