Tree species mediated effects on leaf litter dynamics in pure and mixed stands of oak and beech

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Abstract:

This study aimed to evaluate the relative importance of the factors whereby tree species composition can influence leaf litter dynamics. Leaf litter production and chemical composition were measured in pure and mixed stands of oak (Quercus petraea Liebl.) and beech (Fagus sylvatica L.). Pure and mixed leaf litter of both species were incubated in each stand type to assess separately the environmental, litter quality, and litter mixture effects on decomposition. To better understand the environmental effects, ground climate was measured in the different stands and the effects of soil water content on decomposition were evaluated using roofs to simulate drought conditions. Although total leaf litter amounts were not affected by stand composition, leaf decomposition varied with litter quality and with the environmental conditions. In the same environment, oak leaf litter disappeared on average 1.7 times faster than beech leaf litter. Decomposition of oak leaves increased significantly in the mixed-species litterbags. In contrast, the overall mass loss of the mixed litter tallied with the mass loss estimated by examining the decomposition of the component litter separately (additive-effect hypothesis). The effects of stand type appeared in the third year of incubation: leaf mass loss of both species was greater in the beech stand. In addition, soil water content affected leaf decomposition: the oak and beach leaf mass losses dropped by 24% and 17%, respectively, in the dry modality.

Cette étude a pour objectif d’évaluer l’importance relative des facteurs par lesquels la composition spécifique peut influencer la dynamique des litières foliaires. La production et la composition chimique des litières foliaires ont été mesurées dans des peuplements purs et mélangés de chêne (Quercus petraea Liebl.) et de hêtre (Fagus sylvatica L.). Des litières pures et mélangées des deux espèces ont été mises en incubation dans chaque type de peuplements de manière à évaluer séparément l’impact de l’environnement, de la qualité et du mélange des litières sur la décomposition. Afin de mieux cerner les effets de l’environnement, le pédoclimat a été suivi dans les différents peuplements et l’effet de la teneur en eau du sol sur la décomposition a été mesuré grâce à un dispositif créant des conditions de sécheresse. Alors que la production totale de litière foliaire n’a pas été affectée par la composition du peuplement, la décomposition a été influencée par la qualité de la litière et par les conditions environnementales. Dans un même environnement, la litière foliaire de chêne a disparu en moyenne 1,7 fois plus vite que celle de hêtre. Dans les sachets de litière mélangée, la décomposition des litières foliaires de chêne a été significativement accélérée. Par contre, la perte de masse globale des litières mélangées n’était pas significativement différente de celle prédite sur base de la décomposition dans les sachets de litières pures (hypothèse d’additivité des effets). L’effet «peuplement» est apparu au cours de la troisième année d’incubation, la perte de masse des litières foliaires des deux espèces étant plus grande en hêtraie. Par ailleurs, nous avons observé un effet de la teneur en eau sur la décomposition ; la perte de masse des litières foliaires de chêne et de hêtre a été réduite respectivement de 24% et 17% dans la modalité sèche.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2008

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