Establishment of tree seedlings and water-soluble nutrients in coarse woody debris in an old-growth Picea-Abies forest in Hokkaido, northern Japan

Abstract

Forest floor microsite conditions and tree seedling establishment were studied at an old-growth Picea-Abies forest in Hokkaido Island, northern Japan. Tree seedlings were established abundantly on coarse woody debris (CWD) from decay class III, a class indicating moderate decay, to class V, the most advanced decay class. The height-class distribution of tree seedlings indicates that the recruitment of Picea glehnii (Fr. Schm.) Masters and Picea jezoensis (Sieb. et Zucc.) Carr. seedlings on CWD started on decay class II and was mostly restricted to CWD decay class III. Seedlings of Abies sachalinensis (Fr. Schm.) Masters also favored establishment on CWD but had a wide adaptability to most of the microsites. Although CWD functioned as a suitable seedbed, water extracts from CWD were acidic and had quite low mineral nutrient concentrations. Tree seedling establishment did not necessarily require high levels of nutrient content in microsites. Although the forest floor was largely covered by CWD, with 2056 m 2 ·ha -1 of the total projected area covered by CWD, CWD decay class III covered only 366 m 2 ·ha -1 of the forest floor, indicating that CWD as a functioning seedbed is limited by time and space on the forest floor.Résumé : Les conditions dans les microsites du parterre forestier et l'établissement des semis d'arbre ont été étudiés dans une vieille forêt de Picea-Abies sur l'île d'Hokkaido, dans le nord du Japon. Les semis étaient abondants sur les débris ligneux grossiers dans la classe de décomposition III, une classe qui indique une décomposition modérée, à la classe de décomposition V, la classe de décomposition la plus avancée. La distribution des classes de hauteur des semis montre que le recrutement des semis de Picea glehnii (Fr. Schm.) Masters et de Picea jezoensis (Sieb. et Zucc.) Carr. sur les débris ligneux grossiers a débuté avec la classe de décomposition II et était surtout limité à la classe de décom-position III. Les semis de Abies sachalinensis (Fr. Schm.) Masters s'établissaient surtout sur les débris ligneux grossiers mais s'adaptaient à la plupart des microsites. Bien que les débris ligneux grossiers constituent un lit de germination adéquat, les extraits aqueux des débris ligneux grossiers sont acides et ont une très faible concentration en nutriments minéraux. L'établissement des semis n'exigeait pas nécessairement un contenu élevé en nutriments dans les microsites. Bien que le parterre forestier soit largement recouvert de débris ligneux grossiers, avec 2056 m 2 ·ha -1 de la superficie totale projetée couverte par des débris ligneux grossiers, les débris ligneux grossiers appartenant à la classe de décomposition III couvraient seulement 366 m 2 ·ha -1 du parterre forestier, indiquant que le rôle des débris ligneux grossiers comme lit de germination efficace est limité dans le temps et dans l'espace.[Traduit par la Rédaction] Takahashi et al. 1155

Germination and establishment of natural red spruce (Picea rubens) seedlings in silvicultural gaps of different sizes

“…Yet the conditions favourable to germination and initial survival (Pauley 1993) do not necessarily favour mid-or long-term establishment and growth (Takahashi et al 2000, Burgess and Wetzel 2002, Prévost and Dumais 2003. In the present study, relatively high initial density and survival allowed red spruce Table 4.…”

Effect of deadwood of different tree species in various stages of decomposition on biochemical soil properties and carbon storage

“…The amount of organic matter and soil C stocks are dependent on the vegetation, site conditions and forest management practices (Yin 1999;Debeljak 2006). Deadwood stock is influenced by forest age, and old-growth forests usually contain large quantities of C (Harmon and Hua 1991;Takahashi et al 2000). In protected forest areas and in intensively managed forest ecosystems (old-growth Norway spruce mixed forest), stumps are usually present.…”

The Effects of Multilocus Heterozygosity on the Longevity of Seedlings Established on Fallen Logs in <i>Picea jezoensis</i> and <i>Abies sachalinensis</i>

“…Fallen logs provide safe sites for tree seedlings because competition with understory herbs is greatly reduced (Harmon & Franklin, 1989) and few pathogenic fungi can infect tree seedlings on fallen logs (O'Hanlon-Manners & Kotanen, 2004). Well-decomposed fallen logs with moss cover show reduced evaporation and contain water-soluble nutrients (Takahashi et al, 2000). However, seedling densities differ markedly among fallen logs, and not all fallen logs provide safe sites (Takahashi et al, 2000;Narukawa et al, 2003;Iijima & Shibuya, 2010).…”