DOI: 10.1051/forest:2001164

Ann. For. Sci. 58 (2001) 807-818

Initial mineralization of organic matter in a forest plantation soil following different logging residue management techniques

Pilar Pérez-Batallón, Guzmán Ouro, Felipe Macías and Agustín Merino

Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Santiago, 27002 Lugo, Spain

(Received 12 March 2001; accepted 1 st June 2001)

Abstract
The influence of tree harvesting and site preparation on inorganic N, net N mineralization and nitrification, microbial biomass and emission of CO₂ from soil were evaluated in a field experiment. The study was carried out in a plantation of Pinus radiata D. Three different site preparation techniques were used: a) whole tree harvesting with removal of logging residues and forest floor, b) mechanical incorporation of logging residues and forest floor into the upper 20 cm of the mineral soil, and c) logging residues left on-site. The incorporation of residues into the mineral horizon favoured N immobilization. This effect was accompanied by a higher metabolic activity, as indicated by the higher microbial biomass and CO₂ emissions, as well as the higher N contents in decomposing logging residues. In the plot with residues left on site, no changes in soil microbial biomass were observed, although there was a high degree of N immobilization.

Résumé
Minéralisation de la matière organique dans le sol d'un peuplement forestier après différentes méthodes de gestion des résidus d'exploitation forestière. L'influence des défrichements et de la préparation du terrain sur l'azote inorganique, la minéralisation et la nitrification nette de l'azote (N), la biomasse microbienne ainsi que sur l'émission du CO₂ degagé du sol, a été evaluée par une expérience sur le terrain. L'étude a été menée pendant 12 mois dans des peuplements de Pinus radiata D. Don sur un sol infertile, acide et sableux dans une zone humide et tempérée du Nord-Ouest de l'Espagne. Trois méthodes différentes de préparation du terrain ont été utilisées : a) exploitation totale des résidus forestiers, b) incorporation mécanique des résidus sur une épaisseur de sol de 15 cm, c) abandon des résidus d'exploitation à la surface du sol. L'incorporation des résidus dans l'horizon minéral a favorisé l'immobilisation de N. Cet effet a été accompagné d'une part, par une activité métabolique supérieure, indiquée par une biomasse microbienne élevée et des émissions de CO₂ croissantes, et d'autre part, par des contenus de N élevés dans la décomposition des déchets du bois. Par contre, dans la parcelle où l'on avait abandonné les résidus en surface il n'y a pas eu de changements dans la biomasse microbienne, même s'il y a eu une forte inmobilisation de l'azote (N). L'enlèvement des résidus d'exploitation a à peine eu une influence sur le minéralisation.

Key words: forest soils / soil organic matter / Pinus radiata / microbial biomass / carbon / nitrogen / mineralization / nitrate / ammonium

Mots clés : sols forestiers / matière organique du sol / Pinus radiata / biomasse microbienne / carbone / azote / minéralisation / nitrate / ammonium

Correspondence and reprints: Agustín Merino Tel. +34 982 252231; Fax. +34 982 241835;
    e-mail: amerino@lugo.usc.es

© INRA, EDP Sciences 2001