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Interspecific variation in leaf litter production, decomposition, and nitrogen and phosphorus loss from decomposing leaves in a humid subtropical forest ecosystem of northeastern India

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Abstract:

Studies providing direct experimental evidence of species impact on litter dynamics in forest ecosystems are limited. The decomposition processes in subtropical forests are also poorly understood. We studied variation in quality and quantity of leaf litter production, decomposition, and N and P loss from decomposing foliar litter in three tree species as well as a mixed-species plot in a subtropical broad-leaved forest of northeastern India. The annual leaf litter production was highest in Rhododendron arboreum Sm. (7293kg·ha–1·year–1) followed by Myrica esculenta Buch.-Ham. ex D. Don (6902 kg·ha–1·year–1), mixed plots (6808 kg·ha–1·year–1), and Neolitsea cassia (L.) Kosterm (6299kg·ha–1·year–1). The annual N and P inputs through litter were highest in the mixed plot (N, 111.0 kg·ha–1·year–1; P, 4.8 kg·ha–1·year–1) and lowest in the Rhododendron plot (N, 65.6 kg·ha–1·year–1; P, 2.9 kg·ha–1·year–1). The highest decay rate was recorded for Neolitsea (k = 0.89) and lowest for Myrica (k = 0.53) litter. The rate of N loss was highest for Neolitsea (kN = 1.39) and lowest for Myrica (kN = 0.68) species, and P loss was in the order of mixed (kP = 1.02)> Neolitsea (kP = 0.88)> Rhododendron(kP = 0.84)> Myrica (kP = 0.62). Acid-insoluble residue, which indicates lignin content and P-related litter chemistry, were correlated with the differential decomposition rates and nutrient loss pattern among the species.

Les études qui fournissent des preuves expérimentales directes de l’impact d’une espèce sur la dynamique de la litière dans les écosystèmes forestiers sont peu nombreuses. Les processus de décomposition dans les forêts subtropicales sont également mal compris. Nous avons étudié la variation qualitative et quantitative de la production de litière, sa décomposition et les pertes de N et P dans la litière en décomposition de trois espèces arborescentes ainsi que dans une parcelle d’espèces mixtes dans une forêt feuillue subtropicale du nord-est de l’Inde. La production annuelle de litière de feuilles était la plus élevée pour Rhododendron arboreum Sm. (7293 kg·ha–1·an–1) suivi de Myrica esculenta Buch.-Ham. ex D.Don. (6902 kg·ha–1·an–1), de la parcelle mixte (6808 kg·ha–1·an–1) et de Neolitsea cassia (L.) Kosterm. (6299 kg·ha–1·an–1). Les apports annuels de N et P (kg·ha–1·an–1) dans la litière étaient les plus élevés dans la parcelle mixte (N: 111,0 kg·ha–1·an–1; P: 4,8 kg·ha–1·an–1) et les plus faibles dans la litière de Rhododendron (N: 65,6 kg·ha–1·an–1; P: 2,9 kg·ha–1·an–1). Le taux de décomposition le plus élevé a été observé dans la litière de Neolitsea (k = 0,89) et le plus faible dans celle de Myrica (k = 0,53). Le taux de perte de N était le plus élevé dans la litière de Neolitsea (kN = 1,39) et le plus faible dans celle de Myrica (kN = 0,68) tandis que la perte de P suivait l’ordre suivant: espèces mixtes (kP = 1,02) > Neolitsea (0,88) > Rhododendron (0,84) > Myrica (0,62). Les résidus insolubles dans l’acide, un indice du contenu en lignine et des caractéristiques chimiques de la litière en lien avec P, étaient corrélés avec les différents taux de décomposition et les patrons de perte de nutriments des différentes espèces.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-10-01

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