Alder (<i>Alnus crispa</i>) effects on soils in ecosystems of the Agashashok River valley, northwest Alaska
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Notice bibliographique
Résumé
AbstractAt the northern limit of the boreal forest biome, alder (Alnus crispa [Ait.] Pursh) shrubs occur in a variety of ecosystems. We assessed the effects of individual alder shrubs on soil properties and understory plant tissue nitrogen in floodplain terraces, valley slopes and tussock tundra ridges. The three ecosystems differed with respect to soil properties and abiotic conditions and supported distinct plant communities. Alder increased resin-exchangeable soil N and NO3 production significantly in each ecosystem. The greatest difference between alder canopy and surrounding soil NO3 measured both under field and laboratory conditions occurred in floodplain sites. The shrub effect on soil pH and soil organic matter was greatest on tundra ridges. Alder shrubs also influenced the nitrogen nutrition of plants growing beneath their canopies. Plants growing below alder canopies had higher foliar nitrogen concentration and natural abundance 15N composition and lower carbon to nitrogen ratio than open-grown plants. Similar to soil N availability, understory plant leaf chemistry responded more to alder on floodplains than on slope or tundra ecosystems. This pattern suggests that understory plants rely more heavily on alder-fixed-N in this resource-poor ecosystem.RésuméÀ la limite nord de la forêt boréale, l’Aulne crispé (Alnus crispa [Ait.] Pursh) occupe différents milieux. Nous avons évalué l’effet d’aulnes individuels sur les propriétés du sol et la teneur en azote des tissus des plantes sous-jacentes, dans des plaines d’inondation, des versants de vallées et des crêtes de toundra herbacée. Les trois écosystèmes différaient au niveau des propriétés du sol et des conditions abiotiques et supportaient des communautés végétales distinctes. L’Aulne crispé a significativement augmenté la production de N résine-échangeable et de NO3 du sol dans chaque écosystème. La plus grande différence entre le NO3 sous un couvert d’aulnes et dans le sol adjacent, mesurée à la fois en conditions naturelles et contrôlées, s’est manifestée dans les plaines d’inondation. L’effet des arbustes sur le pH du sol et sa teneur en matière organique était maximal sur les crêtes toundriques. Les aulnes ont également influencé la nutrition en azote des plantes croissant sous leur couvert. Le feuillage des plantes croissant sous un couvert d’aulnes avait une concentration en azote et une composition en 15N d’abondance naturelle plus élevées et un rapport carbone:azote plus faible que les plantes de milieu ouvert. Tout comme pour la disponibilité du sol en N, la chimie foliaire des plantes sous-jacentes a mieux répondu à la présence de l’Aulne crispé dans les plaines d’inondation que dans les écosystèmes de versants ou de toundra. Ce patron suggère que les plantes sous-jacentes dépendent plus fortement de l’azote fixé par l’aulne dans cet écosystème pauvre en ressources.Key Words: Arctic ecosystemsSoil nitrogen isotopesTundraFloodplainMots-clés: Écosystémes arctiquesIsotopes de l’azote du solToundraPlaine d’inondation
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