Foliar biomass production and litterfall pattern of five timber species in forest plantations of semi-arid lands of the northeastern Mexico

Ngangyo Heya, Maginot y Foroughbakhch Pournavab, Rahim y Carrillo Parra, Artemio y Salas Cruz, Lidia Rosaura y Alvarado Vázquez, Marco Antonio y Bustamante García, Verónica (2017) Foliar biomass production and litterfall pattern of five timber species in forest plantations of semi-arid lands of the northeastern Mexico. Botanical sciences, 95 (2). pp. 295-305. ISSN 2007-4476

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Resumen

Abstract Background: Fodder shrubs and trees have both economic as well as ecological values in most extensive systems of arid and semiarid regions. Hypothesis: The litterfall represents an important way in maintaining the productivity of these ecosystems, and we hypothesized that its production pattern is related to the foliar biomass production, associated with seasons and species. Studied species: Acacia berlandieri, Acacia wrightii, Ebenopsis ebano, Havardia pallens and Helietta parvifolia. Study site and years of study: The foliar biomass was evaluated seasonally, from the dry weight of a representative branch of each species. The litterfall was collected every 15 days through litter traps installed under tree canopies, in experimental plantations of 30 years old, in the semi-arid zone of northeastern Mexico. Results: The foliar biomass values showed highly significant differences (P < 0.01) among species as well as seasons, whereas leaf litter values presented highly significant differences (P < 0.01) among seasons but not (P > 0.05) among species. The maximum foliar biomass production was registered in summer by E. ebano (9,029 kg ha-1), while the lowest value (103 kg ha-1) was recorded in winter by A. wrightii. The greatest leaf litter accumulation was observed in winter (296 kg ha-1) by A. wrightii, and the lower value was recorded in spring, by E. ebano (97 kg ha-1). A significant linear correlation (R2 = 68,79 %) was determined between accumulation of leaf litter and foliar biomass production in autumn. Concluisions: As conclusion, the leaf litter pattern can be related to the foliar biomass production, depending on the seasons and species. That constitutes a practical tool for the management of the forest ecosystems in semiarid areas. Key words: Foliar biomass, litterfall, timber species, semi-arid zone Abstract Los arbustos y árboles forrajeros constituyen un valor tanto ecológico como económico en la mayoría de los sistemas extensivos de las regiones áridas y semiáridas. Hipótesis: La caída de hojarasca representa una importante vía para el manutenimiento de la productividad de estos ecosistemas, por lo que se plantea como hipótesis que su patrón de producción está relacionado con la producción de biomasa foliar, en función de las estaciones y de las especies. Especies en estudio: Acacia berlandieri, Acacia wrightii, Ebenopsis ebano, Havardia pallens y Helietta parvifolia. Sitios de estudio y fechas: La biomasa foliar se evaluó estacionalmente a partir del peso seco de una rama representativa de cada especie. La colecta de hojarasca se hizo quincenalmente, a través de trampas de hojarasca, instaladas en la base de los árboles en plantaciones forestales de 30 años de edad, en la zona semi-árida del noreste de Mexico. Resultados: Se presentaron diferencias altamente significativas (P < 0.01) tanto en función de especies como en función de estaciones para la biomasa foliar, mientras que la hojarasca no presentó diferencias significativas entre especies (P > 0.05), pero con diferencias altamente significativas por estación del año (P < 0.01). La biomasa foliar alcanzó su máximo producción en verano (9,029 kg ha-1) con E. ébano, mientras que el valor menor (103 kg ha-1) se registró con A. wrightii en invierno. El mayor aporte de hojarasca foliar ocurrió en invierno (296 kg ha-1) con A. wrightii, y el menor valor (97 kg ha-1) se registró en primavera con E. ebano. Se determinó una correlación lineal significativa (R2 = 68,79 %) entre la acumulación de hojarasca y la producción de biomasa foliar en otoño. Conclusiones: Como conclusión, el patrón de caída de hojarasca está relacionado con la producción de biomasa foliar, dependiendo da les estaciones y de las especies. Esto constituye una herramienta práctica para el manejo de los ecosistemas forestales de zonas semiáridas. Palabras clave: Biomasa foliar, hojarasca, especies leñosas, zona semi-árida.

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