Soil CO, evolution and root respiration in 11 year-old loblolly pine (Pinus Weda) plantations as affected by moisture and nutrient availability

We measured soil CO, evolution rates with (S,) and without (S,,) the forest floor litter and root respiration monthly in 11-year-old loblolly pine (Pinus tueda L.) plantations during the fourth year of fertilization and irrigation treatments. Values of Srr ranged from less than 1 * pmol.ms -’ during the winter to greater than 5 pmol.m-‘s-l in late spring. Average Srr was significantly greater in unfertilized relative to the fertilized stands; however, there was no difference in average S,, among treatments. Soil temperature and the mass of the forest floor (litter) explained most of the difference in Sn among treatments. Soil temperature and volumetric water content accounted for 70% of the seasonal variation in &. Annual carbon efflux from the soil averaged 14.1 Mg.ha-’ per year for all treatments. Most of the evolved carbon was derived from root respiration @O-73%). Net ecosystem productivity was -1.1 and 6.9 Mg C-ha-’ per year for the unfertilized and fertilized stands, respectively. At age 11, the unfertilized stands were functioning as a net carbon source, while fertilized stands were a strong carbon sink. It was concluded that fertilization could decrease the time for a young pine plantation to change from a carbon source to a carbon sink. R&urn6 : Nous avons mesure mensuellement le taux d’evolution du CO, du sol avec (Srr) et saris (S,,) la couverture morte ainsi que la respiration racinaire dans des plantations de pin a encens (Pinus tuedu L.) ages de 11 ans, durant la quatrieme an&e des traitements de fertilisation et d’irrigation. Les valeurs de Srr allaient de moins de 1 pmol.m-2s-’ durant l’hiver a plus de 5 pmohm-*.s-’ tard au printemps. La moyenne de Srr Ctait significativement plus tlevee dans les peuplements non fertilises que dans les peuplements fertilises, mais it n’y avait pas de difference dans la moyenne de S,,, entre les traitements. La temperature du sol et la masse de la couverture morte (lit&e) expliquent la majeure partie de la difference de Srr entre les traitements. La temperature du sol et le contenu volumetrique en eau expliquait 70% de la variation saisonnitre de S,. La perte annuelle de carbone du sol a CtC en moyenne de 14,l Mg.ha-’ par annee pour l’ensemble des traitements. La majorite du carbone dCgagC provenait de la respiration racinaire (X)-73%). La productivite nette de l’tcosysteme Ctait de -1,l et de 6,9 Mg C.ha-’ par annee pour les peuplements non fertilises et fertilises, respectivement. A l’age de 11 ans, les peuplements non fertilises fonctionnaient comme une source nette de carbone tandis que les peuplements fertilises const,ituaient un fort puits de carbone. Nous en avons conclu que la fertilisation pourrait reduire le temps necessaire pour qu’une jeune plantation de pin Cvolue d’une source a un puits de