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Typhoon effects on litterfall in a subtropical forest

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Abstract:

The litterfall in a subtropical broadleaf forest within the Fushan Experimental Forest in northeastern Taiwan was monitored for 9 years. Mean annual litterfall was very sensitive to typhoon frequency and intensity, ranging from 3 to 11 Mg·ha–1·year–1. Litterfall was significantly higher in years with strong typhoons than in years without typhoons, and the number of strong typhoons explained 82% of interannual variation in litterfall. Nutrient-use efficiency (dry mass/nutrients in litterfall) was high for N, but low for P compared with other tropical forests. This result supports the idea that the study forest is P limited but not N limited. Nutrient loss via litterfall represents a large percentage of aboveground biomass, especially during years with strong typhoons (e.g., 19%–41%, 15%–40%, 5%–12%, for N, P, and K, respectively). Forests that experience infrequent wind disturbance (e.g., temperate or boreal forests) can gradually regain any lost nutrients prior to the next disturbance; this is different from the situation observed in the Fushan Experimental Forest. At Fu-shan the pattern of not responding to typhoons with a flush of new growth appears to be an adaptation to the frequency with which there are multiple typhoons affecting the forest in a single year. Nutrient loss in litterfall caused by frequent typhoon disturbances appears to limit tree growth and contributes to the very low canopy height of the Fushan Experimental Forest.

La chute de litière dans une forêt décidue subtropicale située dans la forêt expérimentale de Fushan dans le Nord-Est de Taiwan a été suivie pendant 9 ans. La chute annuelle moyenne de litière était très sensible à l'intensité et la fréquence des typhons, variant de 3 à 11 Mg·ha–1·an–1. La chute de litière était significativement plus élevée lors des années avec de violents typhons que lors des années sans typhons. Le nombre de typhons violents expliquait 82 % de la variation inter annuelle dans la chute de litière. L'efficacité d'utilisation des nutriments (masse sèche/nutriments dans la chute de litière) était élevée pour N mais faible pour P comparativement à d'autres forêts tropicales. Ce résultat supporte l'idée que P est un facteur limitant dans la forêt sous étude mais que N ne l'est pas. La perte de nutriments via la chute de litière représente un important pourcentage de la biomasse épigée, particulièrement lors des années avec de violents typhons (p. ex. respectivement 19–41 %, 15–40 % et 5–12 % pour N, P et K). Les forêts qui ne sont pas fréquemment soumises à des perturbations par le vent (p. ex. les forêts tempérées ou boréales) peuvent graduellement retrouver les nutriments perdus avant que survienne une autre perturbation; cela est différent de la situation observée dans la forêt expérimentale de Fushan. À Fu-shan, le fait de ne pas produire de nouvelles pousses à la suite d'un typhon semble être une adaptation à la fréquence avec laquelle de multiples typhons affectent la forêt au cours d'une même année. La perte de nutriments causée par de fréquentes perturbations dues aux typhons semble limiter la croissance des arbres et contribue à la très faible hauteur du couvert à la forêt expérimentale de Fushan.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000011/art00015
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