Effect of soil transfer on ectomycorrhiza formation and the survival and growth of conifer seedlings on old, nonreforested clear-cuts

M. P. Amaranthus and D. A. Perry

Abstract: Small amounts (150 mL) of soil from established conifer plantations and mature forest were transferred to planting holes on three clear-cuts in southwest Oregon and northern California to enhance mycorrihiza formation. The clear-cuts, 8–27 years old and unsuccessfully reforested, included a range of environmental conditions. At Cedar Camp, a high-elevation (1720 m) southerly slope with sandy soil, transfer of plantation soils increased 1st-year Douglas-fir (Pseudotsugamenziesii (Mirb.) Franco) seedling survival by 50%. Notably, soil from a plantation on a previously burned clear-cut doubled mycorrhiza formation and tripled seedling basal area growth. Soil from mature forest did not improve survival and growth. Less dramatic effects owing to soil transfer were evident on other sites, which were lower in elevation and had clayey soils with greater water-holding capacity, and where woody shrubs had apparently preserved mycorrhizal fungi. At Crazy Peak (1005 m), seedling survival was uniformly good, and soil from a previously burned plantation increased Douglas-fir mycorrhiza formation. At Wood Creek (500 m), soil from a plantation on a previously unburned clear-cut increased mycorrhizal branching on sugar pine (Pinuslambertiana Dougl.) seedlings, but there was no other effect. Results suggest that adequate mycorrhiza formation is critical to seedling growth and survival on cold, droughty sites. Populations of mycorrhizal fungi, and perhaps other beneficial soil biota, decline if reforestation is delayed or other host plants are absent. These declines can be offset by soil transfer from the proper source; in this study, soil from vigorous young plantations.

Résumé : Les auteurs ont placé de petites quantités de sol (150 mL) provenant de plantations de conifères bien établies et de forêts à maturité, dans les cavités de plantation lors du reboisement de stations coupées à blanc dans le sud-ouest de l'Oregon et le nord de la Californie, afin d'accélérer la formation des ectomycorhizes. Ces forêts coupées à blanc depuis 8 à 27 ans et où la reforestation est demeurée infructueuse, représentent toute une gamme de conditions environnementales. À Cedar Camp, une station de haute altitude (1720 m) sur sol sableux exposé au sud, le traitement à augmenté la survie de plantules de sapin de Douglas (Pseudotsugamenziesii (Mirb.) Franco) de 50%. En particulier, il faut noter que l'apport de sol provenant d'une plantation établie sur un brûlé après coupe à blanc, a permis de doubler la formation des mycorhizes et de tripler la croissance en terme de surface basale. Les sols provenant de forêts à maturité n'ont pas permis d'augmenter la survie, ni la croissance. Des effets moins marqués liés au transfert de sol ont été observés sur d'autres sites qui se trouvaient à des élévations plus faibles sur des sols contenant de l'argile, pourvus d'une meilleure capacité de rétention en eau et où des arbustes ont apparemment préservé les champignons ectomycorhiziens. A Crazy Peak (1005 m), la survie des plants était généralement bonne et l'addition de sol venant d'une plantation préalablement brûlée a permis d'augmenter la formation des mycorhizes. A Wood Creek (500 m), l'addition de sol provenant d'une plantation sur coupe à blanc non brûlée à augmenté la ramification des mycorhizes du Pinuslambertiana Dougl., sans plus. Les résultats suggèrent qu'une formation adéquate de mycorhizes est nécessaire pour la survie et la croissance des plants sur les sites froids et secs. Les populations de champignons mycorhiziens, et peut-être d'autres organismes utiles du sol, diminuent si la reforestation retarde ou s'il n'y à pas d'autres plantes hôtes. Ces déficiences peuvent être comblées par un apport de sol provenant d'une source convenable. Dans cette étude, il s'agissait de sols provenant déjeunes plantations vigoureuses.

[Traduit par la revue]