Characterization and decomposition of nothofagus pumilio fine woody material

Abstract

Wood is one of the main reservoirs of carbon (C) and nutrients in Nothofagus pumilio (Poepp. & Endl.) Krasser forests; hence, its decomposition is essential for C and nutrient cycling. Chemical traits are one of the factors affecting wood decomposition, but there is little information describing these chemical characteristics. Our objective was to analyze the chemical traits of N. pumilio fine woody material (FWM) and their relationships with decomposition. We determined the contents of nitrogen (N), phosphorus (P), C, hemicellulose, cellulose, lignin, and extractives in two diameter categories (branches and twigs) and in two decay classes (DC1, sound wood; DC2, intermediate stage of decomposition). We also determined the decomposition rate constant (k) of each type of material. Contents of P, extractives, C, and hemicellulose in DC1 and C, cellulose, and lignin in DC2 showed differences between diameters. In twigs, all chemical traits showed differences between DCs, but in branches, only N and C showed differences. Mean k was similar between diameters and was greater in DC2 than in DC1. Hemicellulose and P showed positive relations with increasing decomposition, whereas cellulose showed a negative one. Our results support the use of classical DCs. We hypothesize that the presence (or absence) and proportional amount of bark partially explain the differences found between DCs and between diameters.

Le bois est un des principaux réservoirs de carbone (C) et de nutriments dans les forêts de Nothofagus pumilio (Poepp. & Endl.) Krasser; sa décomposition est donc essentielle pour le recyclage du C et des nutriments. Les caractéristiques chimiques comptent parmi les facteurs qui influencent la décomposition du bois, mais il existe peu d’information concernant ces caractéristiques chimiques. Notre objectif consistait à analyser les caractéristiques chimiques du matériel ligneux fin (MLF) et leurs relations avec la décomposition. Nous avons déterminé la teneur en azote (N), phosphore (P), C, hémicellulose, cellulose, lignine et matières extractibles pour deux catégories de diamètres (branches et rameaux) et deux classes de décomposition (CD1, bois sain; CD2, stade intermédiaire de décomposition). Nous avons aussi déterminé la constante de décomposition (k) pour chacun des types de MLF. Les teneurs en P, matières extractibles, C et hémicellulose de la CD1 et les teneurs en C, cellulose et lignine de la CD2 différaient selon la catégorie de diamètres. Concernant les classes de décomposition (CD), toutes les caractéristiques chimiques chez les rameaux et seuls les teneurs en C et N chez les branches différaient selon la CD. La valeur moyenne de k était similaire peu importe le diamètre et plus grande dans la CD2 que la CD1. Les teneurs en hémicellulose et P étaient positivement reliées à l’avancement de la décomposition tandis que la relation était négative dans le cas de la cellulose. Nos résultats supportent l’utilisation des classes de décomposition classiques. Nous émettons l’hypothèse que la présence ou non ainsi que la proportion d’écorce expliquent en partie les différences observées entre les CD et les catégories de diamètres. [Traduit par la Rédaction]