Ann. For. Sci. 59 (2002) 397-407
DOI: 10.1051/forest:2002014

Characterizing base-cation immobilization in the stem of six hardwoods of eastern Canada

Patricia Boucher and Benoît Côté

Department of Natural Resource Sciences, Macdonald Campus, McGill University, 21,111 Lakeshore, Ste-Anne-de-Bellevue, Québec, H9X 3V9, Canada

(Received 25 May 2001; accepted 27 November 2001)

Abstract
Rates of base-cation immobilization in the stem of basswood, beech, red oak, red maple, sugar maple and white ash were compared to identify the relative potential for impoverishing soils. Two natural stands in southern Quebec were studied. Allometric equations predicting stem nutrient content from stem diameter were developed. Between 20 and 25 trees per species were sampled for age and stem diameter at breast height, and the area covered by the projection of the tree crown on the ground. Rates of K, Ca and Mg immobilization were assessed by dividing stem nutrient content by age and crown projection. Stem K and Ca content for similar stem diameter classes were highest in white ash and sugar maple, respectively, whereas red oak was lowest in stem Mg content. Overall rates of base-cation immobilization were highest in mid-successional white ash (1.9 g m ^-2 yr ^-1) and red oak (1.4 g m ^-2 yr ^-1).

Résumé
Caractérisation de l'immobilisation des cations basiques dans le tronc de six espèces forestières feuillues de l'Est du Canada. Les taux d'immobilisation des cations basiques dans les tiges de tilleul, de hêtre, de chêne rouge, d'érable rouge, d'érable à sucre et de frêne d'Amérique ont été comparés pour identifier les espèces avec un potentiel élevé d'appauvrissement du sol par l'immobilisation des cations basiques. L'étude a été réalisée dans deux peuplements naturels du sud du Québec. Des équations allométriques entre le contenu en cations et le diamètre des arbres ont été établies. Vingt à 25 arbres ont été mesurés pour le diamètre et l'âge à la hauteur de poitrine, et la projection de la couronne au sol. Les taux d'immobilisation de K, Ca et Mg ont été calculés en divisant le contenu en nutriments par l'âge et la projection de la couronne. Le contenu des tiges en K et Ca par classe de diamètre était le plus élevé pour le frêne d'Amérique et l'érable à sucre, respectivement, alors que le chêne rouge était le plus bas en Mg. Les taux d'immobilisation globaux étaient les plus élevés chez les espèces de mi-succession comme le frêne d'Amérique (1,9 g m ^-2 yr ^-1) et le chêne rouge (1,4 g m ^-2 yr ^-1).

Key words: allometric equation / base-cation / hardwood / immobilization / stem

Mots clés : cation basique / équation allométrique / feuillu / immobilisation / tige

Correspondence and reprints: Benoît Côté Tel.: (514) 398-7952; fax: (514) 398-7990; coteb@nrs.mcgill.ca

© INRA, EDP Sciences 2002