Initial turnover rates of two standard wood substrates following land-use change in subalpine ecosystems in the Swiss Alps

Anita C. Risch, Martin F. Jurgensen, Deborah S. Page-Dumroese, Martin Schütz
2013 Canadian Journal of Forest Research  
Forest cover has increased in mountainous areas of Europe over the past decades because of the abandonment of agricultural areas (land-use change). For this reason, understanding how land-use change affects carbon (C) source-sink strength is of great importance. However, most studies have assessed mountainous systems C stocks, and less is known about C turnover rates, especially of "fresh" organic material (OM). We studied the decomposition of wood stakes of trembling aspen (Populus tremuloides
more » ... Populus tremuloides Michx.) and loblolly pine (Pinus taeda L.) placed on the litter layer and in the mineral soil of five ecosystem types (pastures and forests) -representing the successional development after land abandonment in the eastern Swiss Alpsfor 6 years. Wood stake decomposition rates were generally highest in pastures and lowest in early successional forests. Aspen stakes decomposed more rapidly than pine stakes, especially in the mineral soil. Soil temperature (and to a smaller extent soil phosphorus (P) concentration) best explained the differences in decomposition among the ecosystem types. Initial wood decay is temperature-sensitive, and therefore would likely increase under future climate change scenarios. Résumé : Le couvert forestier a augmenté dans les régions montagneuses de l'Europe au cours des dernières décennies à cause de l'abandon de zones agricoles (changement d'utilisation du sol). Pour cette raison, il est très important de comprendre comment le changement d'utilisation du sol influence la robustesse de la relation source-puits de carbone (C). Cependant, la plupart des études ont évalué les stocks de C dans les systèmes montagneux mais les taux de recyclage du C sont moins connus, particulièrement dans le cas de la matière organique fraîche. Pendant 6 ans nous avons étudié la décomposition de piquets de bois de peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) et de pin à encens (Pinus taeda L.) placés sur la litière et dans le sol minéral de cinq types d'écosystèmes forestiers (pâturages et forêts) représentatifs des stades de succession après l'abandon des terres dans l'est des Alpes suisses. Le taux de décomposition des piquets de bois était généralement le plus élevé dans les pâturages et le plus faible dans les premiers stades de succession de la forêt. Les piquets de peuplier se sont décomposés plus rapidement que les piquets de pin, particulièrement dans le sol minéral. La température du sol et, dans une moindre mesure, la concentration du P expliquaient le mieux les différences dans la décomposition entre les types d'écosystème. Le stade initial de carie du bois est influencé par la température et, par conséquent, se déroulerait probablement plus rapidement dans le contexte des scénarios de changement climatique futur. [Traduit par la Rédaction]
doi:10.1139/cjfr-2013-0109 fatcat:jks6u45brbfcbdnnarpgoyxmhq