The effect of different anthropogenic disturbances on litterfall of a dominant pioneer rain forest tree in Gabon

Abstract

Tropical rain forests worldwide are affected by anthropogenic disturbances, and secondary forests that develop afterwards are often dominated by pioneer tree species, but the consequences of different anthropogenic disturbances on nutrient cycling are poorly understood. Because most nutrient cycling in tropical rain forests occurs through litterfall and in the soil organic layer, we measured litterfall of a widespread and dominant pioneer tree, okoume (Aucoumea klaineana, Burseraceae) in Gabon, in one forest previously disturbed by logging and in another by agriculture. Litterfall of okoume trees, measured over 14 months, was 18.2 Mg ha −1 year −1 in the formerly logged forest, which was 72.6% greater than in the forest more recently disturbed by agriculture (10.6 Mg ha −1 year −1 ). Litter decomposition rates were more rapid in the formerly logged forest, and this may explain why litter thickness was 32% lower in the formerly logged forest, despite the greater litterfall within it. Our results highlight that two widespread anthropogenic disturbances in Gabonese rain forests have significantly different consequences on litterfall of a dominant tree and therefore are likely to have different effects on nutrient cycling and forest ecosystem function. RésuméLes forêts tropicales du monde entier sont affectées par des perturbations anthropiques et les forêts secondaires qui se développent par la suite sont souvent dominées par des essences pionnières, mais les conséquences de ces différentes perturbations anthropogéniques sur le cycle des éléments nutritifs sont mal comprises. Comme la plupart des cycles de nutriments dans les forêts tropicales ombrophiles se produisent à travers la litière et dans la couche organique du sol, nous avons mesuré la litière d'un arbre pionnier répandu et dominant, l'okoume (Aucoumea klaineana, Burseraceae) au Gabon, dans une forêt précédemment perturbée par l'exploitation forestière et dans une autre par agriculture. La chute des arbres à okoume, mesurée sur 14 mois, était de 18,2 Mg ha−1 an−1 dans la forêt anciennement exploitée, soit 72,6% de plus que dans la forêt récemment perturbée par l'agriculture (10,6 Mg ha−1 an−1). Les taux de décomposition de la litière étaient plus rapides dans la forêt anciennement exploitée, ce qui peut expliquer pourquoi l'épaisseur de la litière était inférieure de 32% dans la forêt anciennement exploitée, malgré la plus grande quantité de litière qui s'y trouvait. Nos résultats soulignent que deux perturbations anthropiques généralisées dans les forêts tropicales humides gabonaises ont

A gridded dataset of a leaf-age-dependent leaf area index seasonality product over tropical and subtropical evergreen broadleaved forests

“…Litterfall is closely related to the seasonal dynamics of old leaves (i.e., LAI old ; Yang et al, 2021). Previous analyses indicated that, in general, a sharp decrease in LAI old corresponded to a peak in litterfall (Pastorello et al, 2020;Midoko Iponga et al, 2019;Ndakara, 2011;Barlow et al, 2007;Dantas and Phillipson, 1989). Based on this causal relationship between litterfall and LAI old , we compared the time of seasonal litterfall peak with the time of abrupt drops in LAI old to indirectly evaluate the simulated LAI old seasonality.…”