Tree species versus regional controls on ecosystem properties and processes: an example using introduced pinus contorta in Swedish boreal forests

When species are introduced into new regions, there is great uncertainty whether the trait differences of the introduced species or regional factors, such as climate or edaphic properties, will serve as the dominant control of ecosystem properties or processes. In this study, we examined whether the introduction of Pinus contorta Douglas ex Loudon into Sweden has altered forest floor properties and processes or whether these properties are more strongly controlled by regional factors. We compared forest floor pH, potential N mineralization rates, bulk density, litter and forest floor depths, C and N concentrations and pool sizes, C:N ratios, and soil microbial communities using substrate-induced respiration and phospholipid fatty acid analysis among stands of introduced P. contorta (SwPc), native Swedish Pinus sylvestris L. (SwPs), and native Canadian P. contorta (CaPc). For most forest floor properties (pH, net NH4+ mineralization, bulk density, N mass, and the microbial phospholipid fatty acid community structure), SwPc sites were more similar to SwPs than to CaPc, whereas litter and forest floor depth were significantly higher in SwPc than the two other forest types. Our findings suggest that regional factors exerted a stronger control on most forest floor properties and processes than did species differences between the two Pinus species for the regions we studied. Resume: Lorsque des especes sont introduites dans de nouvelles regions, il y a une grande incertitude quand a savoir si les proprietes et les processus de l'ecosysteme seront surtout determines par les differences de caracteristiques des especes introduites ou par les facteurs regionaux, tels que le climat ou les proprietes du sol. Dans cette etude, nous examinons si l'introduction de Pinus contorta Douglas ex Loudon en Suede a modifie les processus et les proprietes de la couverture morte, ou si ces proprietes sont plus fortement determinees par les facteurs regionaux. Nous avons compare le pH, le taux potentiel de mineralisation du N, la densite apparente de la couverture morte, la profondeur de la litiere et de la couverture morte, la concentration et la taille des reservoirs de N et de C, le rapport C:N et les communautes microbiennes du sol a l'aide de la respiration induite par le substrat et de l'analyse des acides gras phospholipidiques dans des peuplements de P. contorta introduit (SwPc), de Pinus sylvestris L. indigene (SwPs) et de P. contorta canadien (CaPc). Pour la plupart des proprietes de la couverture morte (pH, mineralisation nette de [NH.sub.4.sup.+], densite apparente, masse de N et structure de la communaute microbienne basee sur les acides gras phospholipidiques), les stations de SwPc etaient plus semblables aux stations de SwPs qu'aux stations de CaPc, tandis que la litiere et la couverture morte etaient plus profondes dans les stations SwPc que dans les deux autres types forestiers. Nos resultats indiquent que les facteurs regionaux exercent une plus forte influence sur les proprietes et les processus de la couverture morte que les differences entre les deux especes de Pinus dans les regions que nous avons etudiees. [Traduit par la Redaction]
Introduction Humans frequently distribute species outside their native ranges, and sometimes these introductions adversely affect the composition and diversity of native communities; indeed, nonnative species invasions are considered one of [...]