Litterfall, litter decomposition and nitrogen mineralization in old-growth evergreen and secondary deciduous Nothofagus forests in south-central Chile Aporte, descomposición de hojarasca y mineralización de nitrógeno en bosques siempreverdes de antiguo crecimiento y bosques secundarios deciduos, centro-sur de Chile

• Main Authors: JEROEN STAELENS, NELE AMELOOT, LEONARDO ALMONACID, EVELYN PADILLA, PASCAL BOECKX, DRIES HUYGENS, KRIS VERHEYEN, CARLOS OYARZÚN, ROBERTO GODOY
• Format: Article
• Language: English
• Published: BMC 2011-03-01
• Series: Revista Chilena de Historia Natural
• Subjects: Andisol; bosque templado lluvioso; Chile; ciclo del nitrógeno; dinámica de nutrientes; nitrogen cycling; nutrient dynamics; temperate rainforest
• Online Access: http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-078X2011000100010

South Chilean forest ecosystems represent one of the largest areas of old-growth temperate rainforests remaining in the Southern hemisphere and have a high ecological value, but suffer from deforestation, invasion by exotic species, fragmentation, and increasing atmospheric nitrogen (N) deposition. To support sustainable forest management, more knowledge is required on nutrient cycling of these ecosystems. Therefore, a descriptive study of nutrient dynamics was done in four Valdivian rainforests in the lower Andes range of south Chile: old-growth and altered evergreen stands and unmanaged and managed secondary deciduous stands. Time series were measured for (i) mass (four year) and nutrient content (N, K, Ca, and Mg; one year) of litterfall, (ii) decomposition and nutrient dynamics (N, C, K, Ca, Mg, and P; one year) of leaf litter and Saxegothaea conspicua bark litter, and (iii) in situ topsoil net N mineralization (one year). Litterfall in the four stands ranged from 3.5 to 5.8 ton ha-1 yr-1, was temporarily lower in the managed than in the unmanaged deciduous stand and had a different seasonality in the evergreen stands than in the deciduous stands. Leaf litter decomposed faster (on average 32 % mass loss after one year) than bark litter (8 %) but without significant differences between leaf litter types. Net N in evergreen leaf litter decreased during decomposition but increased in deciduous leaf litter. Net soil N mineralization was fastest in the pristine evergreen stand, intermediate in the deciduous stands and slowest in the altered evergreen forest. Given the absence of replicated stands, the definite impact of forest type or management regime on the internal nutrient cycling cannot be demonstrated. Nevertheless, the results suggest that management can affect nutrient turnover by altering species composition and forest structure, while recent (five years) selective logging in secondary deciduous forest did not affect litter decomposition or N mineralization rates in the present study.<br>Los ecosistemas forestales del sur de Chile presentan un gran valor ecológico pues constituyen una de las mayores áreas del hemisferio Sur con existencias de bosques templados lluviosos. Están sometidos a procesos de deforestación, invasión de especies exóticas, fragmentación e incremento de depositación de nitrógeno (N) atmosférico. Para apoyar su manejo sustentable se requiere de mayor conocimiento en el ciclo de nutrientes de estos ecosistemas. Se estudia la dinámica de nutrientes en cuatro sitios de bosques lluviosos valdivianos de la precordillera de los Andes, centro-sur de Chile: un bosque siempreverde de antiguo crecimiento prístino y otro alterado, un bosque caducifolio secundario con manejo silvícola y otro sin. Durante el período octubre 2002 -septiembre 2006, se estimaron (i) masa de la hojarasca (cuatro años) y contenido de nutrientes de la hojarasca (un año), (ii) descomposición y dinámica de nutrientes de hojarasca (un año) y de la corteza de Saxegothaea conspicua, y (iii) mineralización neta de nitrógeno (N-min) en el suelo in situ (un año). El aporte de hojarasca en los cuatro sitios fluctúa desde 3.5 hasta 5.8 ton ha-1 año-1, y es temporalmente menor en bosque caducifolio manejado, respecto del caducifolio sin manejo. Además, presentan una estacionalidad en los siempreverdes que es diferente, respecto de los deciduos. La hojarasca se descompone más rápidamente (promedio 32 % pérdida de masa después de un año) que la corteza (8 %), pero no se presentaron diferencias significativas en la hojarasca. El N neto en la hojarasca de los bosques siempreverdes disminuye durante la descomposición, pero se incrementa en la hojarasca de los deciduos. La N-mineralización neta del suelo fue completa en el bosque siempreverde prístino, intermedia en los bosques deciduos y el más baja en el bosque siempreverde alterado. Dada la ausencia de réplicas en las parcelas, no puede ser demostrado el impacto definido del tipo de bosque o régimen de manejo en el ciclo interno de nutrientes. Sin embargo, los resultados sugieren que el manejo silvícola puede afectar el reciclaje de nutrientes por la alteración en la composición de especies y estructura del bosque, aun cuando en el bosque secundario deciduo una extracción selectiva de madera en tiempo reciente (cinco años), no afecta la descomposición de la hojarasca o los montos de mineralización del nitrógeno.