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Influence of initial chemistry on decomposition of foliar litter in contrasting forest types in British Columbia

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Abstract:

We compare rates of decay of foliar litters of British Columbia tree species in two field studies, and assess which initial litter chemistry parameters best predict the decay rates. Nutrient concentrations, tannins, and carbon fractions (based on proximate analysis and nuclear magnetic resonance spectroscopy) were measured in fresh litter of 14 tree species in one experiment and seven species in a second experiment. Each study was replicated in a different site in order to assess the transferability of results. Broadleaf litters decayed faster than needle litters only during the first year; thereafter, they decayed slower. Lignin concentration was a good predictor of mass loss only during the first year and only in one of the two experiments, which may have resulted from all foliar litters having high lignin concentrations (>170 mg·kg–1). Litter chemistry effects on first-year decay were consistent and transferable among sites. None of the initial litter chemistry parameters were good predictors of mass remaining after 4 or 5 years, because mass loss of most litters was similar by this time. The convergence in mass losses of litters after 4–5 years despite initial differences indicates that decomposition estimates extrapolated from early rates or initial chemistry may not accurately predict long-term decay.

Nous avons comparé le taux de décomposition de la litière de feuilles d'espèces d'arbres de la Colombie-Britannique dans le cadre de deux études sur le terrain et nous avons évalué quels paramètres chimiques initiaux de la litière permettaient le mieux de prédire le taux de décomposition de la litière. La concentration des nutriments ainsi que les proportions de tannins et de carbone (basées sur l'analyse immédiate et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire) ont été mesurées dans la litière fraîche de 14 espèces d'arbres dans une première expérience et de sept espèces dans une deuxième expérience. Chaque étude a été répétée dans un endroit différent pour évaluer la transférabilité des résultats. La litière de feuillus s'est décomposée plus vite que la litière de conifères seulement durant la première année; par la suite, elle s'est décomposée plus lentement. La concentration de lignine était un bon prédicteur de la perte de masse seulement pendant la première année et seulement dans une des deux expériences; ce qui pouvait être dû à la forte concentration (>170 mg·g–1) de lignine dans toutes les litières. L'effet des caractéristiques chimiques de la litière sur la décomposition pendant la première année était consistant et transférable parmi les sites. Aucun des paramètres chimiques initiaux de la litière n'était un bon prédicteur de la masse résiduelle après 4 ou 5 ans parce que la perte de masse de la plupart des litières était alors semblable. Cette convergence des pertes de masse de litière après 4 ou 5 ans malgré les différences initiales indique que les estimations de décomposition extrapolées à partir de taux initiaux ou de caractéristiques chimiques initiales ne peuvent prédire avec précision la décomposition à long terme.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2004

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