スウェーデン北部の火災時系列に沿った窒素の鉱化とフェノールの蓄積

スコットランドパイン（Pinus Sylvestris L.）スウェーデン北部の森林は、しばしば限定されていると考えられています。この制限は、これらの北方林の自然な妨害因子としての山火事の排除によって悪化した可能性があります。Nミネラル化と硝化のフェノール阻害（エリキュアスの低木のごみと滲出液による）は、これらの森林のN制限のメカニズムとして提案されていますが、この仮説はほとんどテストされていません。nスウェーデン北部の火災誘発時系クロノシーケンスに沿って、n鉱化速度、硝化速度、および遊離フェノール化合物の収着を評価しました。最後の火災が特定され、特徴付けられて以来、合計34の森林が異なります。過剰貯留層および下層栄養の組成と腐植の深さは、34のすべてのサイトで複製されたプロットで分析されました。最後の火災から3〜352歳の8つの森林スタンドは、10個の複製イオン樹脂カプセル（正味Nミネラル化と硝化を評価するために使用）と非イオン性炭素質樹脂カプセル（遊離フェノール化合物を評価するために使用される）の集中的な調査のために選択されました。）腐植と鉱物の土壌の界面に設置されました。樹脂カプセルに対する無機nの部位年齢と正味収着の間に非常に有意な相関が観察されました。樹脂カプセル上のNH4+およびNO3-の正味の蓄積は、おそらく連続C負荷によるn固定化の増加の結果として、時間とともに線形減少（r 2 = 0.61、p <0.01）に続きました。樹脂カプセルへのNO3吸着は、この年代覚醒に沿ったd星の低木被覆の対数増加と土壌炭水吸収の減少に関連する可能性のある対数減少（r 2 = 0.80、p <0.01）に続きました。再継承のフィールドサイトの1つで複製されたフィールド研究を実施して、炭の影響とnターンオーバー上の不安定なnソースを評価しました。3つの木炭（0、100、および1,000 g m-2）と2つのグリシンレート（グリシンM-2として0および50 g n）が、ランダム化された完全なブロックパターンのマイクロプロットに因子設計で適用されました。正味のアンモニア化（樹脂へのNH4+吸着によって評価された）は、不安定なN源の添加により容易に増加しましたが、NH4+のこの増加は硝化を刺激しませんでした。硝化は、炭を添加することによりわずかに刺激され、初期の連続サイトで見られるものと同様のレベルの樹脂吸着NO3を導入しました。樹脂吸収ポリフェノール濃度は炭の修正とともに減少したが、実際にはn修正とともに増加した（おそらくポリフェノールの分解による）。正味Nの鉱化は、迅速なNH4+固定化によって制限されているように見えますが、硝化は適切な環境の欠如またはスウェーデン北部の後期連続森林に抑制性化合物の存在によって制限されます。

Scots pine (Pinus sylvestris L.) forests of northern Sweden are often considered to be N limited. This limitation may have been exacerbated by the elimination of wildfire as a natural disturbance factor in these boreal forests. Phenolic inhibition of N mineralization and nitrification (due to litter and exudates of ericaceous shrubs) has been proposed as a mechanism for N limitation of these forests, but this hypothesis remains largely untested. N mineralization rates, nitrification rates, and sorption of free phenolic compounds were assessed along a fire-induced chronosequence in northern Sweden. A total of 34 forest stands varying in age since the last fire were identified and characterized. Overstorey and understorey vegetative composition and depth of humus were analysed in replicated plots at all 34 sites. Eight of the forest stands aged 3-352 years since the last fire were selected for intensive investigation in which ten replicate ionic resin capsules (used to assess net N mineralization and nitrification) and non-ionic carbonaceous resin capsules (used to assess free phenolic compounds) were installed at the interface of humus and mineral soil. A highly significant correlation was observed between site age and net sorption of inorganic N to resin capsules. Net accumulation of NH4+ and NO3- on resin capsules followed a linear decrease (R 2=0.61, P<0.01) with time perhaps as a result of increased N immobilization with successional C loading. NO3- sorption to resin capsules followed a logarithmic decrease (R 2=0.80, P<0.01) that may be related to a logarithmic increase in dwarf shrub cover and decreased soil charcoal sorption potential along this chronosequence. A replicated field study was conducted at one of the late successional field sites to assess the influence of charcoal and an added labile N source on N turnover. Three rates of charcoal (0, 100, and 1,000 g M-2) and two rates of glycine (0 and 50 g N as glycine M-2) were applied in a factorial design to microplots in a randomized complete block pattern. Net ammonification (as assessed by NH4+ sorption to resins) was readily increased by the addition of a labile N source, but this increase in NH4+ did not stimulate nitrification. Nitrification was stimulated slightly by the addition of charcoal resulting in similar levels of resin-sorbed NO3- as those found in early successional sites. Resin-sorbed polyphenol concentrations were decreased with charcoal amendments, but were actually increased with N amendments (likely due to decomposition of polyphenols). Net N mineralization appears to be limited by rapid NH4+ immobilization whereas nitrification is limited by the lack of an appropriate environment or by the presence of inhibitory compounds in late successional forests of northern Sweden.