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The role of epiphytes in rainfall interception by forests in the Pacific Northwest. I. Laboratory measurements of water storage

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Abstract:

Old-growth Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) forests frequently contain large populations of epiphytic lichens and bryophytes. To determine the effect these epiphytes have on canopy hydrology we measured the maximum water fraction (f(x)max; maximum mass of internal and external water stored by an epiphyte divided by its tissue dry mass) of common lichens, bryophytes, and dead branches in the laboratory and the water storage and interception efficiency (pi) (the rainfall stored on a branch divided by the rainfall intercepted by the branch) of whole epiphyte-laden branches under a rainfall simulator at three intensities (11.3, 16.1, and 39.8 mm·h–1). The f(x)max values for epiphytic fruticose lichens, foliose lichens, and bryophytes were 2.2 ± 0.4, 3.4 ± 0.6, and 10.0 ± 0.5, respectively. The water stored by an epiphyte-laden branch during and after exposure to simulated rainfall could be predicted if the biomass of epiphytic lichens and bryophytes on the branch was known (R2 = 0.8, p value < 0.0001). For all three rainfall intensities, the branches required >6 mm of rainfall to saturate. Values of pi averaged between 0.5 and 0.7 after 2 mm of rainfall and did not differ among the three intensities (all p values > 0.05). We conclude that epiphytes increase the canopy water storage of a typical old growth Douglas-fir forest by >1.3 mm.

Les vieilles forêts de douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) contiennent fréquemment d'importantes populations de bryophytes et de lichens épiphytes. Dans le but de déterminer l'effet de ces épiphytes sur l'hydrologie de la canopée, les auteurs ont mesuré la proportion maximum d'eau (f(x)max : poids maximum d'eau interne et externe emmagasinée par un épiphyte divisé par le poids anhydre de ses tissus) des lichens communs, des bryophytes et des branches mortes en laboratoire. Ils ont aussi mesuré l'emmagasinement et l'efficacité d'interception de l'eau (pi) (la quantité de pluie retenue sur une branche divisée par la quantité de pluie interceptée par la branche) de branches entières couvertes d'épiphytes et soumises à des pluies de différentes intensités (11,3, 16,1 et 39,8 mm·h–1) dans un simulateur de pluie. Les valeurs de f(x)max pour les lichens fruticuleux, les lichens foliacés et les bryophytes épiphytes étaient respectivement de 2,2 ± 0,4, 3,4 ± 0,6 et 10,0 ± 0,5. La quantité d'eau emmagasinée par une branche couverte d'épiphytes durant et après une exposition à une pluie simulée pouvait être prédite si la biomasse des bryophytes et des lichens épiphytes présents sur la branche était connue (R2 = 0,8; p < 0,0001). Peu importe l'intensité de la pluie, il fallait plus de 6 mm de pluie pour saturer les branches. Les valeurs de pi se situaient en moyenne entre 0,5 et 0,7 après 2 mm de pluie et ne différaient pas selon l'intensité de la pluie (toutes les valeurs de p > 0,05). Ils arrivent à la conclusion que les épiphytes augmentent de plus de 1,3 mm la capacité d'emmagasinage de l'eau dans la canopée d'une vieille forêt de douglas.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2006-04-01

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