Carbon and nitrogen in forest floor and mineral soil under four forest species in the Mediterranean region

• Autores: Felicia Fonseca, Tomás d'Aquino Freitas Rosa de Figueiredo
• Localización: Spanish Journal of Soil Science: SJSS, ISSN-e 2253-6574, Vol. 8, Nº. 1, 2018, págs. 42-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Carbono e nitrogénio nos horizontes orgânicos e minerais dos solos desenvolvidos sob quatro espécies florestais na região Mediterrânica
  • Carbono y nitrógeno en horizontes orgánicos y minerales de suelos desarrollados bajo cuatro especies forestales en la región mediterránea
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Los horizontes orgánicos y minerales de los suelos forestales tienen una gran importancia en el almacenamiento de C y N. Sin embargo, aún existe un escaso conocimiento sobre los efectos que las especies forestales pueden tener en la retención de estos elementos, particularmente en la región de montaña del Norte de Portugal. En este estudio se ha diseñado un muestreo aleatorio en parcelas situadas en la vertiente occidental de la Sierra Padrela, cerca de Vila Real, para las especies Castanea sativa Miller (CS) y Pinus pinaster Aiton (PP), con una alta representación en el norte del país, y Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco (PM) y Pinus nigra Arnold (PN), con menor representación pero con cierto interés forestal. En la selección de zonas de muestreo se ha buscado características similares atendiendo a la edad de la masa, topografía, litología y clima, con el fin de reducir el efecto de otras variables y poder identificar mejor las posibles diferencias en el almacenamiento de C y N debido únicamente a la especie. Para cada especie se han seleccionado 15 puntos de medición al azar y se han recogido muestras de material orgánico (horizonte orgánico) en un área de 0,49 m2 por punto. La recogida de esta muestra ha obedecido a criterios morfológicos y se han separado en las capas L, F y H. A su vez, en las capas L y F se han separado tres fracciones: hojas, conos o erizos y ramas. Además, en los mismos puntos se han recogido muestras de suelo a profundidades de 0-10 y 10-20 cm, así como muestras inalteradas para la determinación de la densidad aparente. Posteriormente se ha determinado la concentración de C y N en todas las muestras (horizontes orgánicos y minerales), transformándolas en masa por unidad de área. Los resultados obtenidos muestran que la cantidad de C por unidad de área sigue la secuencia PN > PM > CS > PP y CS > PM > PN > PP para el N. Las especies PM y CS almacenan cantidades idénticas de C y N, y alrededor de 90% de la cantidad de estos elementos se encuentran en el suelo. En el caso de las especies PN y PP la contribución de los horizontes orgánicos en la retención de estos elementos es más significativa que en el otras, pero siempre menor que 30%.

  • English

    The organic and mineral horizons of soils are of great importance in C and N storage in forest areas. However, knowledge of the effects of forest species on the stocks of these elements is still scarce, especially in Portugal. In order to contribute to this knowledge, a study was carried out in forest stands of Pinus pinaster Aiton (PP), Pinus nigra Arnold (PN), Pseudotsuga menziesii (PM) and Castanea sativa Miller (CS), installed in the 1950s in northern Portugal. Sampling areas with similar topography, lithology and climate were selected, in order to better identify hypothesized differences in C and N storage due to forest species effect. In each stand, 15 sites were selected randomly and the forest floor (organic layers) was collected in a 0.49 m2 area. The layers H, L and F of the forest floor were identified and, for L and F, their components were separated in leaves, pine cones/chestnut husks and branches. At the same sites, soil samples were also collected at 0-10 and 10-20 cm depth. At these depths, undisturbed samples were also collected for bulk density determination. The concentrations of C and N were determined in forest floor and mineral components of the soil, and converted in mass per unit area. The quantity of C storage per unit area followed the sequence PN > PM > CS > PP, while for N the sequence was CS > PM > PN > PP, OM and PP keeping the same relative position in the sequence in both C and N concentrations. The PM and CS species store similar amounts of C and N, and about 90% of these elements is found in the upper 20 cm of the mineral soil. In PN and PP species, the contribution of forest floor to the storage of these elements is more expressive than in the other species, but lower than 30% in all cases.

  • português

    Os horizontes orgânicos e minerais dos solos florestais apresentam elevada importância no armazenamento de C e N. No entanto, o conhecimento dos efeitos das espécies florestais na retenção destes elementos é ainda escasso, principalmente em Portugal. Com o propósito de contribuir para este conhecimento realizou-se um estudo em povoamentos de quatro espécies florestais instalados na década de 50 do século XX na vertente poente da Serra da Padrela, próximo de Vila Pouca de Aguiar. Duas das espécies apresentam elevada representação na região Norte de Portugal, Castanea sativa Miller (CS) e Pinus pinaster Aiton (PP) e duas, embora com menor representatividade, evidenciam interesse silvícola, Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco (PM) e Pinus nigra Arnold (PN). Na selecção das áreas de amostragem, procuraram-se características semelhantes no que toca a topografia, litologia e clima, de modo a reduzir o efeito de outras variáveis e a melhor identificar as possíveis diferenças no armazenamento de C e N devidas à espécie florestal. Em cada povoamento, foram seleccionados 15 locais ao acaso e colhido o material orgânico (horizonte orgânico) numa área de 0,49 m2 por local. A colheita do horizonte orgânico obedeceu a critérios morfológicos tendo sido separado nas camadas L, F e H. As camadas L e F, por sua vez, foram separadas em três fracções: agulhas ou folhas, pinhas ou ouriços e ramos. Nos mesmos locais foram ainda colhidas amostras de solo nas profundidades 0-10 e 10-20 cm. Nestas profundidades colheram-se também amostras não perturbadas para determinação da densidade aparente do solo. As concentrações de C e N foram determinadas em todas as amostras (horizontes orgânicos e minerais) e convertidas em massa por unidade de área. A massa de C por unidade de área segue a sequência PN > PM > CS > PP, mantendo as espécies PM e PP a mesma tendência para o N que segue a sequência CS > PM > PN > PP. As espécies PM e CS armazenam quantidades idênticas de C e N, sendo que cerca de 90% da quantidade destes elementos se encontra no solo. No caso das espécies PN e PP o contributo dos horizontes orgânicos na retenção destes elementos é mais expressivo do que nas restantes mas sempre inferior a 30%.