Étude sur la décomposition de la litière forestière dans des peuplements de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) et d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) localisés le long d'un gradient climatique

Abstract

L'évolution dans le temps de la décomposition de la litière forestière a été étudiée dans la sapinière et la pessière noire sous climat froid tempéré et boréal du Québec, dans l'est du Canada, durant deux années consécutives en effectuant plusieurs échantillonnages. La méthode utilisée pour calculer le pourcentage de matière résiduelle et suivre l'évolution des éléments nutritifs (carbone, azote, soufre, calcium, potassium et magnésium) dans le temps est celle des sacs de litière. Les sacs de litière contenant des aiguilles, des plantes herbacées ou des mousses, et des ramilles ont été incubés dans des peuplements de sapins baumiers ( Abies balsamea (L.) Mill.) et d'épinettes noires (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) situés le long d'un gradient climatique. Les sacs de litière ont été ramenés au laboratoire pour analyses après chaque temps d'incubation préalablement déterminé. Les résultats de l'ANOVA de la procédure 'mixed' de SAS ont indiqué que l'interaction de deuxième ordre altitude, type de litière et temps d'incubation était significative pour toutes les variables dépendantes mesurées, à l'exception de la concentration en carbone dans la litière contenue dans les sacs incubés dans les peuplements de sapins baumiers. Les analyses des contrastes effectuées ont confirmé que les contrastes 'altitude (200 m vs (575 et 850 m)) par type de litière (aiguilles vs plantes herbacées) par temps d'incubation (linéaire ou quadratique)' étaient significatifs pour le pourcentage de matière résiduelle et pour les concentrations en azote, calcium, potassium et magnésium dans les peuplements de sapins baumiers. Ces résultats indiquent que le taux de minéralisation a changé de façon significative pendant la période d'incubation en fonction du type de litière et de l'altitude. Pour les peuplements d'épinettes noires, les résultats de l'ANOVA ont indiqué que l'interaction entre l'altitude, le type de litière et le temps d'incubation était significative seulement pour quelques variables dépendantes. Les contrastes 'altitude (175 m vs 798 m) par type de litière (aiguilles vs mousses) par temps d'incubation (linéaire ou cubique)' étaient nettement significatifs pour la concentration en azote et en potassium. Pour la concentration en calcium, le contraste 'altitude (175 m vs 798 m) par type de litière (ramilles vs (aiguilles et mousses)) et par temps d'incubation (quadratique)' était significatif. Pour la matière résiduelle et les concentrations en carbone et en magnésium, l'interaction de premier ordre type de litière par temps d'incubation était significative. Les résultats des contrastes ont indiqué que l'interaction 'type de litière (ramilles vs (aiguilles et mousses)) par temps d'incubation (quadratique)' était significative pour la matière résiduelle et la concentration en carbone. Pour la concentration en magnésium, les interactions significatives étaient 'type de litière (aiguilles vs mousses) par temps d'incubation (quadratique et cubique)'. L'analyse des graphiques montre que l'évolution des éléments nutritifs et de la décomposition de la matière résiduelle est similaire pour les peuplements de sapins baumiers et d'épinettes noires. La matière résiduelle des différents types de litière a diminué, en moyenne, de 54,6% pour les peuplements de sapins baumiers et de 52,4% pour les peuplements d'épinettes noires après les 747 jours d'incubation des sacs de litière. Pour la concentration en carbone, à l'exception de l'année d'incubation 2002, aucune différence n'a été observée pour les deux types de peuplements. Finalement en général, les concentrations d'azote et de calcium ont augmenté à cause d'une accumulation exogène et les concentrations de potassium et de magnésium ont diminué pendant l'incubation des sacs de litière.