Ann. For. Sci. 64 (2007) 375-384
DOI: 10.1051/forest:2007014

Evaluation through a simulation model of nutrient exports in fast-growing southern European pine stands in relation to thinning intensity and harvesting operations

Roque Rodríguez Soalleiro^{a, b}, Miguel Balboa Murias^a, Juan Gabriel Álvarez González^a and Agustín Merino García<sup>a

a</sup>  Unidade de Xestión Forestal Sostible, Universidad de Santiago de Compostela, Escuela Politécnica Superior, Campus Universitario, 27002 Lugo, Spain
^b  Current address: University of Wales, School of Agricultural and Forest Sciences, Bangor, UK

(Received 19 June 2006; accepted 25 October 2006; published online 24 May 2007)

Abstract - The effects on nutrient exports of a range of thinning regimes for maritime pine and radiata pine plantations in northern Spain were simulated in this study. Growth models, tree biomass equations and nutrient concentration in tree fractions were used simultaneously to calculate the amounts of N, P, K, Ca and Mg removed and left in the logging residues for five thinning intensities, five site indexes and four harvesting scenarios for each species, considering the whole rotation. A more intense thinning regime decreases the total amount of nutrients exported and increases the proportion of nutrients returned to the soil before the clearfell, being a more progressive system of extracting nutrients from the ecosystem. A substantial amount of nutrients are located in the crown fractions and the bark, making desirable the harvesting of debarked logs. The results allow the calculation of fertilization needs to avoid the depletion of soil nutrient capital in a variety of silvicultural situations.

Résumé - Évaluation grâce à un modèle de simulation des exportations de nutriments dans des peuplements européens de pins à croissance rapide en relation avec l'intensité d'éclaircie et les opérations de récolte. Les effets d'une série de régimes d'éclaircie, sur les exportations d'éléments minéraux par des plantations de pin maritime et de pin radiata au nord de l'Espagne, ont été simulés dans cette étude. L'utilisation simultanée de modèles de croissance, d'équations de biomasse et de concentrations moyennes des éléments minéraux pour chacune des parties de l'arbre a permis de calculer les quantités de N, P, K, Ca et Mg exportées et laissées comme résidus pour cinq régimes d'éclaircie, cinq classes de productivité et quatre scénarios de récolte, en prenant en compte toute la durée de la révolution. Le régime d'éclaircie la plus forte réduit la quantité totale d'éléments exportés et augmente la proportion des éléments retournés au sol avant la coupe à blanc, c'est un système plus progressif d'extraction des éléments minéraux de l'écosystème. Une quantité substantielle d'éléments minéraux est localisée dans les différentes parties de la cime et de l'écorce, rendant souhaitable la récolte de troncs écorcés. Les résultats obtenus permettent le calcul de la fertilisation nécessaire pour éviter la réduction du capital nutritionnel des sols dans différentes situations sylvicoles.

Key words: thinning / nutrition / growth model / Pinus radiata / Pinus pinaster

Mots clés : éclaircie / modèles de croissance / Pinus radiata / Pinus pinaster

Corresponding author: roquers@lugo.usc.es

© INRA, EDP Sciences 2007