Canopy uptake of N deposition in spruce (Picea abies L. Karst) stands

Nadia Ignatova; Étienne Dambrine

doi:doi:10.1051/forest:2000163

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Volume 57 / No 2 (February 2000)

Ann. For. Sci., 57 2 (2000) 113-120

Abstract

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Issue		Ann. For. Sci. Volume 57, Number 2, February 2000


Page(s)		113 - 120
DOI		https://doi.org/10.1051/forest:2000163

DOI: 10.1051/forest:2000163

Ann. For. Sci. 57 (2000) 113-120

Canopy uptake of N deposition in spruce
(Picea abies L. Karst) stands

Nadia Ignatova ${^{\rm a}}$ and Étienne Dambrine ${^{\rm b}}$

${^{\rm a}}$ Silviculture University, 1056 Sofia, Bulgaria
${^{\rm b}}$ CRF-INRA équipe Cycle Biogéochimique, 54280 Champenoux, France

Received 10 March 1999

Abstract:

In order to quantify the total deposition and canopy uptake of N in spruce, plastic Christmas trees were established next to real spruce trees of approximately similar height in clearings of the Strengbach catchment (Vosges mountains, France). Bulk precipitation and throughfall (TF) composition under the artificial trees, the real spruce trees, and in 3 spruce stands aged 15, 35 and 90 years were monitored during 8.5 months. Fluxes of inorganic N, SO₄^2- and Na⁺ in throughfall below plastic trees were 50% (N) to 30% (Na+) higher to those in bulk precipitation, whereas the flux of water was 30% lower. Net throughfall (NTF) fluxes of NH₄⁺were higher below the plastic trees than below the real trees, whereas the reverse was true for NO₃^-. The ratio between total inorganic nitrogen and Na⁺ (or SO₄^2-) in NTF was higher below plastic trees than below closed spruce stands. Assuming that foliar leaching of Na⁺ (or SO₄^2-) was negligible, the ratios between Na⁺ (or SO₄^2-) fluxes in net throughfall under living and plastic canopies were used as deposition indexes, and dry + occult deposition of N was computed for the real spruce trees in the clearings as well as in the 3 closed stands. Results confirmed a significant canopy uptake of dry + occult deposited N and especially NH₄⁺by spruce stands.

dry deposition / nitrogen / throughfall / net throughfall / Picea abies

Résumé:

Absorption foliaire des dépôts azotés par des peuplements d'épicéa. Afin de quantifier le dépôt et l'absorption foliaire d'azote dans des peuplements d'épicéa (Picea abies L. Karst), nous avons placé des arbres de Noël en plastique à coté de jeunes épicéa de taille identique dans deux clairières du bassin versant du Strengbach. Les pluies à découvert et les pluviolessivats sous les vrais et faux épicéas, et dans trois peuplements fermés de 15, 35 et 90 ans ont été mesurés pendant 8,5 mois. Les flux d'azote minéral, de sulfate et de sodium dans le pluviolessivat récolté sous les arbres artificiels étaient 50 % (N) à 30 % (Na⁺) supérieurs à ceux mesurés à découvert pour un flux d'eau 30 % inférieur. Le flux net d' NH₄⁺(pluviolessivat moins pluie) sous les arbres artificiels était supérieur à celui sous les arbres réels, mais inférieur pour le NO₃^-. Le rapport N minéral/ or SO₄^2- (ou Na⁺) dans le pluviolessivat net sous les arbres artificiels était supérieur à celui mesuré sous les peuplements fermés. En admettant qu'absorption et lessivage foliaire de Na⁺ et SO₄^2- sont négligeables, nous avons utilisé le rapport entre le pluviolessivat net de Na⁺ (ou or SO₄^2-) sous arbres (ou peuplements) réels et artificiels comme un index de dépôt occulte, et le rapport N minéral/ Na⁺ (ou or SO₄^2-) dans le pluviolessivat net sous les arbres artificiels comme un caractéristique intrinsèque du dépôt occulte. Ceci nous a permis de calculer le dépôt occulte d'azote minéral et l'absorption foliaire dans les différents peuplements étudiés. Les résultats confirment une absorption foliaire d'azote, et plus particulièrement d'NH₄⁺, très significative pour la nutrition des peuplements forestiers.

dépôt sec / azote / pluviolessivat / secrétion / Picea abiès

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