NITROGEN FLUXES IN A NOTHOFAGUS OBLIQUA FOREST AND A PINUS RADIATA PLANTATION IN THE CENTRAL VALLEY OF SOUTHERN CHILE Translated title: FLUJOS DE NITROGENO EN UN BOSQUE DE NOTHOFAGUS OBLIQUA Y UNA PLANTACION DE PINUS RADIATA EN EL VALLE CENTRAL DEL SUR DE CHILE

Abstract

Forest structure and tree species can have a significant impact on total atmospheric nitrogen (N) deposition; for example, deciduous forests have higher N requirements than coniferous forests. However, knowledge about the effect of the conversion of native Chilean vegetation cover by exotic plantations on N cycling is scarce. The aim of this study was to determine the effect of the replacement of a Nothofagus obliqua native forest by a Pinus radiata plantation in southern Chile on the chemistry of throughfall, stemflow, soil water infiltration and percolation. Pinus radiata stemflow was more acidic (pH 4.7) than precipitation (pH 5.2) and throughfall (pH 5.6), while in the Nothofagus forest stemflow and throughfall pH were 6.3 and 6.1, respectively. In the Nothofagus forest, the soil water infiltration and percolation at 150 cm depth pH were 6.2 and 6.3, while in the Pinus plantation pH were 5.9 and 6.0, respectively. Throughfall and stemflow were enriched in DIN (NH4+-N + NO3--N) and DON in both forests. DIN fluxes were higher in throughfall in the Nothofagus forest (7.5 kg ha-1 yr-1) than in the Pinus plantation (6.4 kg ha-1 yr-1). DIN infiltration fluxes were much higher in the Pinus plantation (NH4+-N = 3.1 kg ha-1 yr-1, NO3--N = 5.4 kg ha-1 yr-1) than in the Nothofagus forest (NH4+-N = 0.4 kg ha-1 yr-1, NO3--N = 1.5 kg ha-1 yr-1), suggesting a lower N immobilization and/or plant uptake in the Pinus plantation

Translated abstract

Es conocido que las especies arbóreas y la estructura de los bosques tienen un significativo impacto sobre la depositación de N, y que los requerimientos de nitrógeno de los bosques deciduos son mayores que los bosques de coníferas. Sin embargo, el conocimiento acerca de los efectos de la sustitución de vegetación nativa chilena por plantaciones exóticas sobre el ciclo del N es escaso. El objetivo de este estudio fue determinar los efectos del reemplazo de un bosque nativo de Nothofagus obliqua por una plantación de Pinus radiata sobre la química de la precipitación directa, escurrimiento fustal, infiltración y percolación del agua en el suelo. El agua del escurrimiento fustal en Pinus radiata fue más ácida (pH 4,7) que la precipitación directa (pH 5,6) y la precipitación (pH 5,2), mientras que en el bosque nativo de Nothofagus el pH del escurrimiento fustal y la precipitación directa fueron 6,3 y 6,1, respectivamente. En el bosque de Nothofagus, el pH del agua de infiltración y percolación a 150 cm de profundidad fueron de 6,2 y 6,3, respectivamente; mientras que en la plantación de pinos fueron de 5,4 y 6,0, respectivamente. La precipitación directa y el escurrimiento fustal fueron enriquecidos en nitrógeno inorgánico (DIN) y orgánico (DON) en ambos ecosistemas forestales. Los mayores flujos de DIN ocurrieron en la precipitación directa, tanto en el bosque de Nothofagus (7,5 kg ha-1 año-1) como en la plantación de Pinus (6,4 kg ha-1 año-1). En el agua de infiltración del suelo, los flujos de DIN fueron mayores en la plantación de Pinus (NH4+-N = 3,1 kg ha-1 año-1, NO3--N = 5,4 kg ha-1 año-1) que en el bosque de Nothofagus (NH4+-N = 0,4 kg ha-1 año-1, NO3--N= 1,5 kg ha-1 año-1), sugiriendo una inmovilización en el suelo o consumo por la vegetación