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Soil respiration responses to temperature are controlled more by roots than by decomposition in balsam fir ecosystems.

Authors :
Lavigne, M B
Boutin, R
Foster, R J
Goodine, G
Bernier, P Y
Robitaille, G
Source :
Canadian Journal of Forest Research. Sep2003, Vol. 33 Issue 9, p1744-1753. 10p. 3 Diagrams, 4 Charts, 2 Graphs.
Publication Year :
2003

Abstract

Concern exists that soil respiration (R[sub s] ) will increase with global warming, thereby reducing the sink strength of forest ecosystems for carbon (C) or making them sources. We measured R[sub s] at three balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) sites on a climatic gradient from 1997 to 2000 to assess potential responses to global warming. Mean annual R[sub s] varied from 0.67 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the cool site, to 1.19 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the midtransect site, to 1.52 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the warm site. Trenched plots were installed in 1999 to partition R[sub s] into root respiration (R[sub r] ) and heterotrophic respiration (R[sub h] ). Differences in trenched-plot respiration (R[sub t] ) among sites were much less than differences in R[sub s] , because trenching reduced R[sub s] at the warm site more than at the cool site. Annual R[sub t] was 22% less than annual R[sub s] at the cool site, 36% less at the midtransect site, and 50% less at the warm site. After making adjustments for extraordinary decomposition of killed roots in trenched plots, it was estimated that annual R[sub h] varied little among sites (0.40 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the cool site to 0.54 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the warm site), but annual R[sub r] varied substantially among sites (0.24 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the cool site to 0.98 kg C·m[sup -2] ·year[sup -1] at the warm site). We conclude that R[sub s] varied among sites, because climatically driven differences in primary productivity caused greater R[sub r] and greater detrital production for R[sub h] . On craint que la respiration des sols (R[sub s] ) augmente avec le réchauffement planétaire, ce qui réduirait l'efficacité des écosystèmes forestiers comme puits pour le carbone (C) ou les transformerait en sources. Nous avons mesuré la valeur de R[sub s] dans trois sapinières (Abies balsamea (L.) Mill.) le long d'un gradient climatique, de 1997 à 2000, pour évaluer leurs réactions potentielles au réchauffement planétaire. La valeur moyenne annuelle de R[sub s] variait de 0,67 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site frais à 1,19 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site intermédiaire et à 1,52 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site chaud. Des parcelles en tranchées ont été aménagées en 1999 pour partager R[sub s] en respiration radiculaire (R[sub r] ) et en respiration hétérotrophe (R[sub h] ). Les différences dans la respiration des parcelles en tranchées (R[sub t] ) d'un site à l'autre étaient nettement inférieures aux différences entre les valeurs de R[sub s] , parce que l'aménagement de tranchées réduisait la valeur de Rs dans le site chaud plus que dans le site frais. La valeur annuelle de R[sub t] était inférieure de 22 % à la valeur annuelle de R[sub s] dans le site frais, de 36 % dans le site intermédiaire et de 50 % dans le site chaud. Après avoir apporté les ajustements pour la décomposition des racines arrachées dans les parcelles en tranchées, on a constaté que la valeur annuelle de R[sub h] variait assez peu d'un site à l'autre (0,40 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site frais à 0,54 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site chaud), mais il y avait une variation assez importante de la valeur de R[sub r] entre les sites (0,24 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site frais à 0,98 kg C·m[sup -2] ·an[sup -1] dans le site chaud). Nous avons conclu que la valeur de R[sub s] variait d'un site à l'autre à cause des différences d'origine climatique dans la productivité primaire qui ont entraîné une augmentation de R[sub r] et une production détritique plus grande pour R[sub h] .[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Details

Language :
English
ISSN :
00455067
Volume :
33
Issue :
9
Database :
Academic Search Index
Journal :
Canadian Journal of Forest Research
Publication Type :
Academic Journal
Accession number :
11344203
Full Text :
https://doi.org/10.1139/x03-090