Carbon and nitrogen stocks in Norwegian forest soils--the importance of soil formation, climate, and vegetation type for organic matter accumulation

Relationships between soil C and N stocks and soil formation, climate, and vegetation were investigated in a gridded database connected to the National Forest Inventory in Norway. For mineral soil orders, C and N stocks were estimated to be 11.1-19.3 kg C x [m.sup.-2] and 0.41-0.78 kg N x [m.sup.-2], respectively, declining in the following order: Gleysols > Podzols > Brunisols > Regosols. Organic peat-type soils stored, on average, 31.3 kg C x [m.sup.-2] and 1.10 kg N x [m.sup.-2], whereas shallow Organic folisols stored, on average, 10.2 kg C x [m.sup.-2] and 0.34 kg N x [m.sup.-2]. For Norway's 120 000 [km.sup.2] of forest, the total of soil C stocks was estimated to be 1.83 Gt C, with a 95% CI of 1.71-1.95 Gt C. Podzolic soils comprise the largest soil group and store approximately 50% of the forest soil C. Sixty percent of the soil C stock in Podzolic soils was stored in the mineral soil, increasing with temperature and precipitation. Poorly drained soil types store approximately 47% of the total forest soil C in Norway. Soils with water saturation have large C stocks mainly in the forest floor, suggesting that they are more susceptible to forest management and environmental change. Soil C stocks under pine and spruce forests were similar, although pine forests had larger C stocks in the forest floor, while spruce forests had the highest C stocks in the mineral soil compartment. C stocks in the forest floor increase from dry to moist ground vegetation, while ground vegetation nutrient classes reflect better the C and N stocks in the mineral soil. Key words: forest soil, carbon, soil formation, pedology, Norway, boreal forest. Resume: Les relations entre les stocks de C et de N du sol et la pedogenese, le climat et la vegetation ont ete etudiees a l'aide d'une base de donnees rectangulaires (1040 profils de sol) reliee a l'Inventaire forestier national en Norvege. Considerant les ordres de sol mineral, les stocks de C et N ont ete estimes a 11,1 a 19,3 kg C x [m.sup.-2] et de 0,41 a 0,78 kg N x [m.sup.-2] en declin dans l'ordre suivant: sols gleysoliques > podzoliques > brunisoliques > regosoliques. Les sols tourbeux de type organique emmagasinaient en moyenne 31,3 kg C x [m.sup.-2] et 1,10 kg N x [m.sup.-2], tandis que les folisols organiques minces emmagasinaient en moyenne 10,2 kg C x [m.sup.-2] et 0,34 kg N x [m.sup.-2]. En assumant que la foret norvegienne couvre une superficie de 120 000 [km.sup.2], les stocks totaux de C dans le sol ont ete estimes a 1,83 Gt C (IC 95 : 1,71-1,95). Les sols podzoliques constituent le groupe de sols le plus important et nous estimons qu'ils emmagasinent 50% du C total present dans les sols forestiers. Soixante pourcent du stock total de C dans les sols podzoliques est emmagasine dans le sol mineral et augmente avec la temperature et la precipitation. Les conditions locales de la station qui determinent l'humidite et la profondeur du sol ont une grande influence sur les stocks de C et de N. Les types de sol mal draines emmagasinent approximativement 47% du C total present dans les sols forestiers en Norvege. Les sols satures en eau contiennent d'importants stocks de C, principalement dans la couche holorganique, ce qui indique qu'ils sont plus sensibles aux pratiques d'amenagement forestier et aux changements environnementaux. Il n'y avait pas de differences dans les stocks de C du sol entre les forets de pin et les forets d'epicea. Par contre, dans les forets de pin les stocks de C etaient plus eleves dans la couche holorganique tandis que dans les forets d'epicea les stocks de C etaient plus eleves dans la couche minerale du sol. Les stocks de C du sol augmentent lorsqu'on passe d'une vegetation au sol xerophile a hygrophile, surtout en lien avec l'augmentation des stocks de C dans la couche holorganique, tandis que les classes de nutriments de la vegetation au sol refletent mieux les stocks de C et de N dans le sol mineral. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: sol forestier, carbone, pedogenese, pedologie, Norvege, foret boreale.
Introduction Boreal forests are an important part of the global carbon (C) cycle and are considered to be moderate to strong sinks for atmospheric C, depending on forest management, forest [...]