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Ann. For. Sci.
Volume 66, Number 3, April-May 2009
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Article Number | 303 | |
Number of page(s) | 12 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest/2009008 | |
Published online | 07 April 2009 |
DOI: 10.1051/forest/2009008
Potential indicators of soil quality in temperate forest ecosystems: a case study in the Basque Country
Nahia Gartzia-Bengoetxea1, Ander González-Arias1, Ellen Kandeler2 and Inazio Martínez de Arano11 NEIKER-Tecnalia, Basque Institute for Agricultural Research and Development, Forestry Unit, Zamudio Technology Park 812, 48160 Derio, Spain
2 Institute of Soil Science and Land Evaluation, Soil Biology Section, University of Hohenheim, Emil Wolff-Str. 27, 70599 Stuttgart, Germany
Received 19 March 2008; accepted 16 Jaunary 2009; published online 7 April 2009
Abstract
• Assessment of forest sustainability requires reliable soil quality
indicators. The present study evaluated the use of several potential such
indicators in forests in the Basque Country under different types of
management, involving: (i) species change and (ii) heavily mechanised forest
operations.
• Five adjacent forest stands were selected for study: (i) two unmanaged
forests (Quercus robur, Fagus sylvatica) and one (40-year-old) Pinus radiata plantation, to investigate the effect of
species change; and (ii) a chronosequence of mechanised radiata pine
plantations (3 and 16 years old), to investigate heavy mechanisation.
• Several physical, chemical and biological parameters were analysed in the
mineral soil. Species change could not be assessed with chemical parameters,
but parameters related to organic matter indicated the disturbance caused by
heavy mechanisation. The Least Limiting Water Range was a good indicator of
soil physical degradation induced by heavy mechanisation. Biological
parameters proved sensitive indicators: (i) the fungal phospholipid fatty
acid biomarker 18:26 for species change; and (ii) the ratio of
Gram-positive/Gram-negative bacteria for heavy mechanisation. Nevertheless, these
parameters are complementary, and monitoring programmes should include
physical, chemical and biological parameters.
• Further studies are required to assess natural boundaries of variation in
soil quality indicators, and their resistance and resilience.
Résumé - Indicateurs potentiels de la qualité des sols
dans les écosystèmes forestiers tempérés : une étude de
cas dans le Pays Basque.
• L'évaluation de la durabilité des forêts nécessite des
indicateurs fiables de la qualité des sols. La présente étude a
évalué l'utilisation de plusieurs de ces indicateurs potentiels dans
les forêts du Pays Basque sous différents types de gestion,
comprenant : (i) le changement des espèces et (ii) les opérations
forestières fortement mécanisées.
• Cinq peuplements forestiers voisins ont été sélectionnés
pour l'étude : (i) deux forêts non gérées (Quercus robur, Fagus sylvatica) et une
plantation (âgée de 40 ans) de Pinus radiata, pour examiner l'effet des
changements d'espèces, (ii) une chronoséquence de plantations
mécanisées de Pinus radiata (âgées de 3 et 16 ans), pour enquêter sur la mécanisation lourde.
• Plusieurs caractéristiques physiques, chimiques et biologiques ont
été analysées dans le sol minéral. Le changement
d'espèce ne peut être évaluée avec des paramètres
chimiques, mais les paramètres liés à la matière organique
ont indiqué des perturbations causées par la forte mécanisation.
Le Least Limiting Water Range est un bon indicateur de la dégradation
des sols induite par la forte mécanisation. Paramètres biologiques
qui se sont révélés des indicateurs sensibles : (i) le
biomarqueur acide gras phospholipide fongique 18:26 pour le
changement d'espèces, (ii) le rapport bactérien Gram-positive/Gram-negative pour
la mécanisation lourde. Néanmoins, ces paramètres sont
complémentaires, et des programmes de suivi devraient inclure des
paramètres physiques, chimiques et biologiques.
• D'autres études sont nécessaires pour évaluer les limites
naturelles de la variation des indicateurs de la qualité des sols, de
leur résistance et de leur résilience.
Key words: species change / logging / soil indicator
Mots clés : changement d'espèces / débardage / indicateurs de sol
Corresponding author: ngartzia@neiker.net
© INRA, EDP Sciences 2009