Ann. For. Sci. 56 (1999) 667-677
DOI: 10.1051/forest:19990804

Organic matter dynamics in beech and pine stands of mountainous Mediterranean climate area

Ignacio Santa Regina^a and Teresa Tarazona<sup>b

a</sup>  IRNA-C.S.I.C., Cordel de Merinas 40, Apdo. 257, 37071 Salamanca, Spain
^b  J. C.L. Villar y Macías no. 1, Salamanca, Spain

Abstract - Aboveground biomass, litter production and weight loss of litter due to decomposition were monitored in two forest ecosystems in the Sierra de la Demanda, Spain, a Mediterranean climatic zone, over a 3-years period. The two ecosystems were a mature beech forest (Fagus sylvatica L.) and a Scots pine plantation (Pinus sylvestris L.). The aboveground biomass was estimated by cutting and weighing seven trees from each site according to diameter classes, recording the categories of trunk, branches and leaves. The results indicate a total biomass of 152.1 Mg·ha^-1 in the pine stand and 132.7 Mg·ha^-1 in the beech stand. The percentage distribution of biomass weight of trunks, branches and leaves was similar in both forests. The higher biomass in relation to DBH was estimated in the beech forest, which seems to indicate that it would not be very suitable to reforest land that is appropriate for beech with pine. The litter fall was 5 791 kg·ha^-1·year ^-1 in the pine forest and 4 682 kg·ha^-1·year^-1 in the beech forest, although variations from year to year were observed, mostly due to water stress in summer. Weight loss due to decomposition of litter was similar in the two forest ecosystems, apparently due to the similarity in rainfall distribution at the sites. Jenny's litter decomposition index (K) and Olson's litter decomposition index (K_o) were higher for the Scots pine stand than for the beech stand, K: 0.46 and 0.37, K_0: 0.82 and 0.59, respectively, and Jenny's leaves and Olson's decomposition indices were similar. © 1999 Inra/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.

Résumé - Dynamique de la matière organique d'une hêtraie et d'une pinède en zone climatique méditerranéenne. On a estimé pendant trois années la biomasse aérienne, la production de litière et la perte de poids à partir des litières de feuilles en décomposition dans une hêtraie (Fagus sylvatica L.) et une pinède (Pinus sylvestris L.) de la Sierra de la Demanda, (Espagne). La biomasse a été estimée par coupe et pesée de sept arbres dans chaque peuplement selon la distribution des diamètres. Le poids des troncs, branches et feuilles a été mesuré. Les résultats indiquent une biomasse totale de 152,1 Mg ha^-1 dans la pinède et 132,7 Mg ha^-1 dans la hêtraie, Les pourcentages de poids du tronc, branches et feuilles son similaires dans les deux forêts. En comparant les biomasses en relation avec les classes de diamètres qui sont les plus importantes dans la hêtraie, on peut penser qu'il n'est pas opportun de reboiser en pin sylvestre dans l'aire potentielle de la hêtraie, La chute de litière est de 5 791 kg ha^-1 y^-1 dans la pinède et 4 682 kg ha^-1 y^-1 dans l'hêtraie, cependant on a observé variations chaque année, principalement dues au stress hydrique estival. La perte de poids due a la décomposition de la litière est similaire dans les deux écosystèmes, en relation avec le fait que la distribution de la pluie est la même dans les deux stations. Les index de décomposition de Jenny (K) et Olson (K₀) son plus élevés dans la pinède: K = 0,46 et 0,37, K₀ = 0,82 et 0,59 respectivement, et ces index sont similaires pour les feuilles. © 1999 Inra/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.

Key words: aboveground biomass / litter fall / weight loss / forest ecosystems / Fagus sylvatica / Pinus sylvestris

Mots clés : biomasse aérienne / chute de litière / perte de pois / écosystème forestier / Fagus sylvatica / Pinus sylvestris