Ann. For. Sci. 54 (1997) 493-499
DOI: 10.1051/forest:19970507

Sampling strategies in forest soils

J Fons^a, T Sauras^b, J Romanyà^b and VR Vallejo<sup>b

a</sup>  Forest Sciences Department, University of British Columbia, 270-2357 Main Mall, Vancouver, BC, Canada V6T 1Z4
^b  Departament de Biologia Vegetal, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona, Avda Diagonal 645, 08028 Barcelona, Spain

Abstract - Many studies have revealed the high variability of soil properties, especially on the forest floor. Sampling techniques have been developed to reduce this variability so as to obtain more precise mean values. Little attention has been paid to the frequency distributions of variables, even though they could provide information on factors that control variability. This paper addresses the selection of the sampling strategy considering the type of study. For the characterization of ecosystems, stratified sampling or systematic sampling is proposed, depending on previous knowledge of the study area. To study processes, two cases were considered: processes that occur within the ecosystem, such as organic matter decomposition, and processes that concern the whole ecosystem, such as fire. In the first case subjective sampling was useful, since it reduced the extrinsic variability of the processes. In the second case, both stratified and systematic sampling were very effective. Frequency distribution analysis was proposed as a tool to detect some factors that control litter accumulation.

Résumé - Stratégies d'échantillonnage dans les sols forestiers. Beaucoup d'études ont révélé la grande variabilité des propriétés du sol, en particulier celles relatives aux horizons organiques. Plusieurs techniques d'échantillonnage ont été développées pour réduire la variabilité et obtenir des valeurs moyennes avec précision. Bien que l'étude des distributions de fréquences puisse fournir des informations sur les facteurs qui contrôlent la variabilité, cette approche a reçu peu d'attention. Cet article discute la sélection de stratégies d'échantillonnage selon le type d'étude à effectuer. Pour la caractérisation des écosystèmes on a proposé l'échantillonnage stratifié ou l'échnntillonnage systématique. Le choix de l'un ou de l'autre dépend de l'information disponible sur l'aire d'étude. Pour l'étude de processus, deux cas ont été considérés : les processus à l'intérieur de l'écosystème (décomposition de la matière organique) et les processus qui affectent tout l'écosystème (le feu). Dans le premier cas, l'échantillonnage dirigé s'est montré approprié parce qu'il réduit la variabilité extrinsèque au processus. Dans le second cas, les deux techniques d'échantillonnage (stratifié et systématique) ont été efficaces. L'analyse de la distribution des fréquences a été jugée utile pour détecter les facteurs qui contrôlent l'accumulation de la litière.

Key words: forest floor / frequency distribution / subjective sampling / stratified sampling / systematic sampling / variability

Mots clés : Distribution des fréquences / échantillonnage dirigé / échantillonnage stratifié / échantillonnage systématique / horizons organiques / variabilité