Ann. For. Sci. 54 (1997) 747-760
DOI: 10.1051/forest:19970805

Nutrient release dynamics in decomposing leaf litter in two Mediterranean deciduous oak species

I Santa Regina^a, M Rapp^b, A Martin^a and JF Gallardo<sup>a

a</sup>  IRNA/CSIC, Cordel de Merinas 40, 37008 Salamanca Spain
^b  CEFE/CNRS, BP 5051, Montpellier 34033, France

Abstract - The release and dynamics of macronutrients from decomposing leaf litter were determined for two deciduous oak species: one in Spain, Quercus pyrenaica, growing on a humic Cambisol (Sol brun forestier) and the other in France, Q lanuginosa, on a rendsic Leptosol (Rendzine). The same processes were studied after leaf-litter exchanges between the French stand and a Spanish stand. Nylon litter bags (1 mm² mesh), containing 10 g of leaves, were placed in five stands (four in Spain and one in France) and collected every 2 months when they were weighed and analysed for N, P, Ca, Mg and K. The mean amount of nutrients in the decomposing leaves decreased over the 36-month period. The four Q pyrenaica stands were classified into two groups involving different nutrient release processes, without any relation to yearly litterfall. For the Q lanuginosa stand, the results obtained were similar to those for one of the Q pyrenaica groups. Similar nutrient release processes occurred in the litter-bags collected from native stands and after exchanges between the two species, with a quick release of K, followed by Mg and P. Higher Ca accumulation was noted for the Q pyrenaica litter as compared to Q lanuginosa litter. For N, the results were very different between the two species and the two locations.

Résumé - Dynamique de libération des bioéléments de feuilles en décomposition de deux taillis méditerranéens à chênes caducifoliés. La dynamique qualitative et quantitative de la perte d'éléments majeurs à partir de litières de feuilles en décomposition a été établie pour deux espèces de chênes caducifoliés, l'une en Espagne : Quercus pyrenaica, implantée sur Cambisols humifères (sols brun forestier), l'autre en France : Quercus lanuginosa, implantée sur Leptosols rendsiques (Rendzines). Les mêmes mécanismes ont été étudiés après échange de litières entre la station française et une station espagnole. Des sachets de nylon, de maille de 1 mm², contenant chacun 10 g de feuilles ont été déposés dans cinq stations (quatre en Espagne et une en France) et des échantillons récoltés tous les 2 mois. Sur ces échantillons on a dosé : N, P, Ca, Mg et K. Les teneurs en éléments majeurs des feuilles diminuent au cours des 36 mois d'étude. Les quatre stations à Q pyrenaica peuvent être regroupées en deux groupes, indiquant des processus de décomposition différents, sans relation avec les quantités de litière arrivant annuellement au sol. Pour Q lanuginosa, les résultats étaient similaires à l'un des deux couples espagnols. Au cours de l'expérience d'échange de litières, des dynamiques semblables ont été observées dans les stations d'origine des litières et après échange. K est libéré le plus rapidement, suivi de Mg et de P. On a trouvé une accumulation relative de Ca dans les litières de Q pyrenaica, supérieure à celle des litières de Q lanuginosa. Concernant l'azote les résultats sont variables, à la fois entre les deux espèces et entre les deux localités.

Key words: litter decomposition / litter bags / nutrient release / oak coppice / Quercus pyrenaica / Q lanuginosa

Mots clés : décomposition de la litière / perte d'éléments / décomposition en sachets / taillis / Quercus pyrenaica / Quercus lanuginosa