Research paper

Seasonal and multi-annual patterns of Phragmites australis decomposition in a wetland of the Adriatic area (Northeast Italy): a three-years analysis

Schémas saisonnier et pluriannuel de décomposition de Phragmites australis dans une zone humide de la région adriatique (Italie du Nord) : une étude de trois ans

¹ University of Trieste, Department of Life Science, via Giorgieri 10, 34127 Trieste, Italy
² University of Salento, Department of Biological and Environmental Science and Technologies, Via prov.le Lecce, Monteroni, 73100 Lecce, Italy

^⋆ Corresponding author: pizzul@units.it

Received: 27 July 2015
Revised: 8 January 2016
Accepted: 11 January 2016

Abstract

Wetlands are one of the most biologically productive ecosystems, in which reedbeds of Phragmites australis are an essentially detritus-based system where litter decomposition is a fundamental process. This study represents a three year dataset describing cyclic trends of Phragmites australis leaf litter breakdown in a temporary and managed environment. For three years, 45 days field experiments were seasonally performed, using leaf bag technique within a large managed temporary pond (Natural Reserve of the Isonzo River Mouth, Northeast Italy), in order to analyze spatial and temporal variation in decomposition processes, to search for patterns on seasonal and inter-annual time scale and to infer the relevance of the main environmental features (physical and chemical) on decomposition dynamic. During the three years of analysis, decay rates (k) ranges were 0.0066–0.0075 days^-1 in autumn, 0.0108–0.0158 days^-1 in spring and k = 0.0168 days^-1 in summer. Average mass loss per day % range was 0.97–1.31% in autumn, 1.12–2.04% in spring and 1.79–2.06% in summer. A well-defined seasonal cycle was observed through the study years as result of the drought-reflooding dynamic and the highest percentage (91.1%) of the average mass loss per day % variability was explained above all by rainfall, temperature and conductivity.

Résumé

Les zones humides sont parmi les écosystèmes les plus productifs, dont les roselières à Phragmites australis constituent un système basé essentiellement sur les détritus, où la décomposition de la litière représente un processus fondamental. Cette étude analyse un ensemble pluriannuel de données qui décrit les tendances cycliques relatives à la décomposition de Phragmites australis dans un milieu temporaire d’eau douce sujet à la gestion. Pendant trois ans, 45 jours d’expériences sur le terrain ont été effectués de façon saisonnière, en utilisant la technique du sac de feuilles dans un grand étang temporaire géré (Réserve Naturelle de l’embouchure de la rivière Isonzo, Italie du Nord), afin d’analyser les variations spatiales et temporelles dans les processus de décomposition, à la recherche de modèles à l’échelle temporelle saisonnière et inter-annuelle et d’en déduire la pertinence des principales caractéristiques environnementales (physiques et chimiques) sur la dynamique de la décomposition. Au cours des trois années d’analyse, les taux de décomposition (k) étaient 0,0066–0,0075 jours^-1 à l’automne, 0,0108–0,0158 jours^-1 au printemps et k = 0,0168 jours^-1 en été. La perte moyenne de masse par jour était de 0,97 à 1,31 % en automne, 01,12 à 02,04 % au printemps et de 1,79 à 2,06 % en été. Un cycle saisonnier bien défini a été observé au cours des années d’études résultant de l’alternance assec-mise en eau. Le pourcentage le plus élevé (91,1%) de variabilité de la perte de masse moyenne par jour a été expliqué surtout par les précipitations, la température et la conductivité.