Ann. For. Sci. 65 (2008) 804
DOI: 10.1051/forest:2008070

Reconstruction of soil pH by dendrochemistry of Masson pine at two forested sites in the Pearl River Delta, South China

Yuan Wen Kuang, Da Zhi Wen, Guo Yi Zhou, Guo Wei Chu, Fang Fang Sun and Jiong Li

Institute of Ecology, South China Botanical Garden, the Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510650 China

Received 14 May 2008; accepted 5 August 2008 ; published online 4 December 2008

Abstract - Soil acidification is a global concern. Base cation (Ca, Mg, Mn and Al) concentrations, as well as their molar ratios, were measured in tree rings of Masson pines (Pinus massoniana L.) from Dinghushan and Xiqiaoshan to reconstruct the historical changes in soil acidification in the Pearl River Delta, south China. In Dinghushan, Ca and Mn xylem concentrations yielded significant correlations with the higher soil pHs, and Ca and Mg with the lower soil pHs. In Xiqiaoshan, only xylem Mn concentration correlated significantly with the soil pH in both layers. Significant correlations between xylem molar ratios and soil pH were revealed for Ca/Mn, Mg/Mn, Mn/Al and Ca/Al in the upper soils and for the same ratios except for Ca/Al in the deeper soils in Dinghushan. The same correlations were revealed for Ca/Mn, Mg/Mn and Mn/Al at both depths in Xiqiaoshan. Soil pHs at 0–10 cm and 10–40 cm depths at the study sites were reconstructed by the molar ratios of Mg/Mn and Ca/Mn in the xylem of Masson pines, respectively. Cation molar ratios in the xylem of Masson pine were superior to the single Ca, Mg, Mn and Al for soil acidity reconstruction in the Delta of China.

Résumé - Reconstruction du pH du sol par dendrochimie chez Pinus massoniana dans deux stations forestières du delta de la Pearl River, dans le sud de la Chine. L'acidification du sol est un phénomène important à l'échelle mondiale. Les concentrations en cations (Ca, Mg, Mn et Al) aussi bien que leurs rapports molaires dans les cernes des pins (Pinus massoniana L.) de Dinghushan et Xiqiaoshan ont été mesurées pour reconstruire les changements historiques d'acidification du sol dans le delta de la Pearl River, dans le sud de la Chine. À Dinghushan, les concentrations en Ca et Mn du xylème présentent des corrélations significatives avec les pH de la partie supérieure du sol, Ca et Mg, avec les pH de la partie inférieure du sol. À Xiqiaoshan, seule la concentration en Mn du xylème est corrélée significativement avec les pH du sol dans les deux horizons. Des corrélations significatives entre rapports molaires dans le xylème et les pH du sol ont été mises en évidences pour Ca/Mn, Mg/Mn, Mn/Al et Ca/Al dans les parties supérieures des sols et pour les mêmes rapports sauf Ca/Al dans les parties profondes des sols à Dinghushan. Des corrélations semblables ont été révélées pour Ca/Mn, Mg/Mn et Mn/Al dans les deux profondeurs à Xiqiaoshan. Les pH du sol à 0–10 cm et 10–40 cm de profondeur dans les sites d'étude ont été reconstruits à partir des rapports molaires de Mg/Mn et Ca/Mn dans le xylème des pins. Les rapports molaires des cations dans le xylème des pins étaient supérieurs au seul Ca, Mg, Mn et Al pour la reconstruction de l'acidité du sol dans le Delta de la Chine.

Key words: dendrochemistry / tree ring / soil pH reconstruction / Masson pine (Pinus massoniana) / Pearl River Delta

Mots clés : dendrochimie / cerne d'arbre / reconstruction du pH du sol / Pinus massoniana / Delta Pearl River

Corresponding author: kuangyw@scbg.ac.cn

© INRA, EDP Sciences 2008