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The influence of forest structure on riparian litterfall in a Pacific Coastal rain forest

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Abstract:

Vegetative litter produced from riparian forests associated with alluvial rivers mediates nutrient and carbon cycling and indirectly shapes successional pathways and overall plant community characteristics. We quantified litter inputs at sites along the Queets River, a temperate rain forest river, in Olympic National Park, Washington. Study plots represented a chronosequence from pioneering vegetative patches on recently formed gravel bars to mature riparian forest terraces up to 350 years old. We observed an initial ~100 year linear increase in litter production (0.8–10.2 Mg·ha–1·year–1). Subsequently, we observed a shift to conifer dominance and development of a forest canopy with considerable structural complexity. During this time, litter production declined to ~5 Mg·ha–1·year–1. Empirical models of temporal changes in litter production suggest that the basal area and canopy volume of individual tree species are significant predictors (r2 = 0.60–0.99) of leaf and needle litter derived from that species, and can be used to predict litter production. We conclude that annual litter production is strongly influenced by structural forest characteristics and that litterfall rates can be estimated for a ~350 year chronosequence from stem basal area and canopy volume.

La litière végétale produite par les forêts ripicoles associées aux rivières alluviales assure le recyclage des nutriments et du carbone et, indirectement, détermine la direction de la succession et l'ensemble des caractéristiques de la communauté végétale. Nous avons quantifié les apports de litière le long de la rivière Queets, une rivière de forêt pluviale tempérée, dans le parc national Olympic situé dans l'État de Washington. Les parcelles d'étude représentaient une chronoséquence allant de bouquets de végétation pionnière sur des bancs de gravier récemment formés à des terrasses occupées par une forêt ripicole mature pouvant être âgée de 350 ans. Nous avons observé une augmentation initialement linéaire de la production de litière pendant ~100 ans (0,8 à 10,2 Mg·ha–1·an–1). Par la suite, nous avons observé un changement vers la dominance des conifères et le développement d'une canopée forestière d'une complexité structurale considérable. Pendant ce temps, la production de litière a diminué à ~5 Mg·ha–1·an–1. Les modèles empiriques qui reproduisent les changements temporels dans la production de litière indiquent que la surface terrière et le volume de la canopée d'une espèce d'arbres donnée sont des prédicteurs significatifs (r2 = 0,60–0,99) de la litière de feuilles ou d'aiguilles produite par cette espèce et qu'ils peuvent être utilisés pour prédire la production de litière. Nous concluons que la production annuelle de litière est fortement influencée par les caractéristiques structurales de la forêt et que les taux de chute de litière peuvent être estimés pour une chronoséquence de ~350 ans à partir de la surface terrière de la tige et du volume de la canopée.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2006

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nrc/cjfr/2006/00000036/00000011/art00015
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