Patterns and controls of ecosystem function in longleaf pine - wiregrass savannas. I. Aboveground net primary productivity

Longleaf pine - wiregrass (Pinus palustris Mill. - Aristida stricta Michx.) woodlands occupy sites ranging from deep, xeric sandhills to the edge of wetlands in the southeastern United States. Aboveground net primary productivity (ANPP) of the overstory and understory were determined for three replicate sites of three site types (xeric, intermediate, and wet-mesic) that span a wide environmental gradient. In addition, soil moisture (at 30 and 90 cm) and N mineralization (in situ buried bag incubations) were measured through an annual cycle. Longleaf pine - wiregrass ecosystems varied by nearly twofold in ANPP across complex gradients. Overstory and understory and total (overstory and understory) ANPP were positively correlated to soil moisture at 30 and 90 cm. The proportion of understory ANPP relative to the total ANPP did not increase across the environmental gradient as predicted by hypotheses that invoke niche differentiation in rooting habits of grasses and trees. Contrary to expectations, cumulative net N mineralization was negatively related to soil moisture. All ANPP estimates were significantly and negatively related to cumulative N-mineralization. Further work is needed to explore the mechanisms by which soil moisture regulates productivity across space, time, and for individual species. Additional experimentation through resource addition would allow for investigations into multiple resource limitations and how resource limitations vary depending on gradient position.

La forêt claire de pin des marais et aristide des pinèdes (Pinus palustris Mill. - Aristida stricta Michx.) occupe, dans le sud-est des États-Unis, des sites répartis depuis des collines de sable profond sec jusqu'au bord des milieux humides. Les auteurs ont déterminé la productivité primaire nette épigée (PPNÉ) de l'étage dominant et du sous-étage dans trois répliques de trois types de sites (sec, intermédiaire et humide-mésique) couvrant un gradient environnemental étendu. En plus, ils ont mesuré l'humidité du sol à 30 et 90 cm et la minéralisation de l'azote (en utilisant in situ des sacs d'incubation enfouis) pendant un cycle annuel complet. La PPNÉ des écosystèmes de pin et aristide varie, le long d'un gradient complexe, presque du simple au double. La PPNÉ de l'étage dominant, du sous-étage et totale (étage dominant et sous-étage) est corrélée positivement avec l'humidité du sol à 30 et 90 cm. La proportion de la PPNÉ du sous-étage, par rapport à la PPNÉ totale, n'augmente pas le long du gradient environnemental, tel que prédit par les hypothèses qui font appel à la différenciation des niches quant à la forme d'enracinement des herbes et des arbres. Contrairement à l'attente, la minéralisation cumulative nette d'azote est reliée négativement à l'humidité du sol. Tous les estimés de la PPNÉ sont corélés, de façon significative et négative, avec la minéralisation cumulative de l'azote. D'autres travaux sont nécessaires pour explorer les mécanismes par lesquels l'humidité du sol règle la productivité dans l'espace, dans le temps et des différentes espèces. Une expérimentation additionnelle, par l'addition de ressources, permettrait d'étudier plusieurs facteurs limitatifs et la façon dont ces facteurs limitatifs varient en fonction de la position par rapport au [Traduit par la rédaction]