Fine root distribution in a lower montane rain forest of Panama

Abstract

In a Panamanian lower montane rain forest we: (1) analyzed the vertical and horizontal distribution of fine roots; and (2) assessed the relationship of fine root mass to thickness of the soil organic layer, soil pH, and soil-extractable nitrogen. The soil in the study area has developed on volcanic ash deposits and was classified as Hapludand. In randomly distributed samples, the median fine root mass (biomass and necromass, diam 2264 2 mm) to a depth of 100 cm mineral soil was 544 g/m2, 41 percent of which was found in the organic layer. Fine root mass was approximately twice as high in the vicinity of stems of the tree species Oreomunnea mexicana (1069 g/m2) and the palm species Colpothrinax aphanopetala (1169 g/m2) and was associated with thick organic layers. The median thickness of the soil organic layer in a larger random sample (N= 64) was 8 cm with a considerable variation (interquartile range: 7 cm). In these samples, the density of fine root biomass was correlated with the concentration of extractable nitrogen (r= 0.33, P= 0.011), and on an areal basis, fine root biomass in the organic layer increased with increasing thickness of the organic layer (r= 0.63, P < 0.001) and decreasing pHKCl (r=22120.33, P < 0.01). Fine root biomass in the upper mineral soil did not show significant correlations with any of the studied parameters. En un bosque panameño bajo montano tropical (1) analizamos la distribución horizontal y vertical de las raíces finas, y (2) evaluamos la relación de la masa de las raíces finas con el espesor de la capa de suelo orgánico, pH del suelo, y nitrógeno extraíble del suelo. El suelo del área de estudio se ha desarrollado en depósitos de ceniza volcánica y fue clasificado como Hapludand. En muestras distribuidas aleatoriamente, la media de la masa de raíces finas (biomasa y masa necrosada, diámetro 2264 2 mm) a una profundidad de 100 cm del suelo mineral fue 544 g/m2, 41 por ciento de las cuales fueron encontradas en suelo orgánico. La masa de raíces finas fue aproximadamente el doble en la vecindad entre los pies de especies de árboles Oreomunnea mexicana (1069 g/m2) y especies de palmera Colpothrinax aphanopetala (1169 g/m2) y fue asociada con el espesor de capa orgánica. El espesor mediano de la capa de suelo orgánico en una amplia muestra aleatoria (N= 64) fue 8 cm con una considerable variación (intervalo entre cuartilas: 7 cm). En estas muestras, la densidad de raíces finas fue correlacionada con la concentración de nitrógeno extraíble (r= 0.33, P= 0.011), y en base al área, la biomasa de raíces finas en la capa orgánica aumentó con el incremento del espesor de la capa orgánica (r= 0.63, P < 0.001) y decrecimiento del pHKCl (r=22120.33, P < 0.01). La biomasa de raíces finas en el suelo mineral superior no mostró ninguna significante correlación con los parámetros estudiados.