Correlations between soil nutrient availability and fine-root biomass at two spatial scales in forested wetlands with contrasting hydrological regimes

We investigated the relationship between soil nutrients and fine-root biomass at broad (among ecosystem types) and fine (within a 2 0m×2 0 mp lot)spatial scales in forested wetlands of the southeastern United States. We selected three replicates each of high-fertility floodplain swamps, low-fertility depressional swamps, and intermediate- fertility river swamp sloughs and measured soil nutrient availability (NO3-N, NH4-N, and PO4-P) and fine-root biomass. At one replicate of each wetland type, a dense network of sampling points was used to measure variability (variance and coefficient of variation) of soil nutrients and fine-root biomass. At the broad scale, fine-root biomass was lower in floodplain swamps than in either river swamp sloughs or depressional swamps. Also, multiple linear regression and Spearman's rank correlations indicated a negative relationship between soil nutrient availability and fine-root biomass. Fine-scale correlates between soil nutrient availability and fine-root biomass were generally weak. Fine-scale variability of NO3-N and NH4-N was greatest in the floodplain swamps, but nutrients were not spatially patchy at any of the sam- pled sites. We conclude that soil nutrient availability may control fine-root biomass at the broad scale, but it is unclear if the same is true at fine spatial scales. Resume : Les auteurs ont etudie la relation entre les nutriments du sol et la biomasse de racines fines a petite (entre les types d'ecosystemes) et grande (a l'interieur de parcelles de 2 0m×2 0 m)echelles dans les terres humides boisees du sud-est des Etats-Unis. Pour chaque situation : marecages tres fertiles situes dans la plaine inondable, marecages peu fertiles situes dans une depression et marecages intermediaires situes dans un faux chenal de riviere, ils ont selectionne trois repetitions et mesure la disponibilite des nutriments du sol (N-NO3 ,N -HH4 et P-PO4) et la biomasse de racines fi- nes. Ils ont eu recours a un reseau dense de points d'echantillonnage pour mesurer la variation (variance et coefficient de variation) des nutriments du sol et de la biomasse des racines fines dans une repetition de chaque type de marecages. A petite echelle, la biomasse de racines fines etait plus faible dans les marecages situes dans la plaine inondable que dans les marecages situes dans un faux chenal de riviere ou dans une depression. Egalement, la regression lineaire multiple et les correlations de rang de Spearman indiquaient qu'il y avait une relation negative entre la disponibilite des nutri- ments du sol et la biomasse de racines fines. A grande echelle, les correlations entre la disponibilite des nutriments du sol et la biomasse de racines fines etaient generalement faibles. La variation a grande echelle de N-NO3 et N-HH4 etait la plus importante dans les marecages situes dans la plaine inondable mais les nutriments n'etaient pas spatialement repar- tis de facon irreguliere dans aucun des sites echantillonnes. Les auteurs concluent que la disponibilite des nutriments du sol pourrait controler la biomasse de racines fines a petite echelle mais il n'est pas clair que cela soit egalement vrai a grande echelle. (Traduit par la Redaction) Neatrour et al. 2941