Tính biến đổi hình thái của sự phục hồi do chịu tác động của các mức độ che phủ tán trong các rừng nhiều loài, độ tuổi khác nhau của dãy núi Carpathian tại Romania

Trees - Tập 20 - Trang 196-209 - 2005
Petru Tudor Stancioiu1,2, Kevin L. O'Hara1
1Division of Ecosystem Sciences, ESPM, University of California, Berkeley, USA
2National Forest Administration, Brasov Branch, Brasov, Romania

Tóm tắt

Tính plasticity hình thái đã được nghiên cứu cho các cây nảy mầm ở giai đoạn phục hồi tiên tiến trong các môi trường ánh sáng khác nhau của các cánh rừng đa dạng loài ở Carpathian, Romania. Các loài chính trong những hỗn hợp này bao gồm thông bạc rất chịu bóng (Abies alba Mill.), cây sồi châu Âu (Fagus sylvatica L.) và thông Na Uy có khả năng chịu bóng trung bình (Picea abies (L.) Karst). Các cây non/cây con của những loài này đã được chọn để đo đạc tại các khu rừng khác nhau từ hai vị trí địa lí khác nhau. Nhiều đặc tính hình thái khác nhau (diện tích lá chuyên dụng, tỷ lệ tán lá sống, tỷ lệ chiều rộng và chiều dài tán, tỷ lệ đầu mút và bên, số lượng chồi giữa đốt, số lượng chồi trong vòng tán đầu mút, độ đối xứng của thân, hướng của thân, độ phân nhánh của thân) của mỗi cây phục hồi đã được đo đạc trong các mùa hè năm 2001 và 2002. Tỷ lệ ánh sáng phía trên tán và số liệu diện tích đế cây đã được sử dụng để đánh giá khoảng không gian sinh trưởng khả dụng cho mỗi cây non/cây con. Các mối quan hệ hồi quy đã được xây dựng cho các chỉ tiêu hình thái khác nhau dưới tác động của hai biến này. Tất cả các loài đã điều chỉnh hình thái của chúng dọc theo gradient ánh sáng và diện tích đế cây. Thông dường như ít thích nghi hơn với điều kiện ánh sáng thấp so với cả thông bạc và sồi. Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể về khả năng chịu bóng được phát hiện khi sử dụng các chỉ số trên. Trong điều kiện rừng thực sự dày đặc (dưới 20% ánh sáng trên tán và diện tích đế cây trên 36 m2 ha−1), xác suất phân nhánh của thân cây sồi gia tăng. Trong điều kiện mở, cả ba loài điều chỉnh hình thái của chúng để phát triển mạnh mẽ. Dưới các điều kiện như vậy, thông đã thích nghi tốt hơn so với thông bạc.

Từ khóa

#tính plasticity hình thái #phục hồi #rừng nhiều loài #dãy núi Carpathian #cây thông #cây sồi

Tài liệu tham khảo

Avery TE, Burkhart HE (2002) Forest measurements, 5th edn. McGraw-Hill, Boston Barnes VB, Zak DR, Denton SR, Spurr SH (1997) Forest ecology. Wiley, New York Bartelink HH (1997) Allometric relationships for biomass and leaf area of beech (Fagus sylvatica L). Ann For Sci 54:39–50 Beaudet M, Messier C (1998) Growth and morphological responses of yellow birch, sugar maple, and beech seedlings growing under a natural light gradient. Can J For Res 28:1007–10015 Brunner A (1993) Die Entwicklung von Bergmischwaldkulturen in den Chiemgauer Alpen und eine Methodenstudie zur ökologischen Lichtmessung im Wald. Forstliche Forschungsberichte München 128 Cannell MGR (1974) Production of branches and foliage by young trees of Pinus contorta and Picea sitchensis: Provenance differences and their simulation. J Appl Ecol 11:1091–1115 Chen HYH, Klinka K, Kayahara GJ (1996) Effects of light on growth, crown architecture, and specific leaf area for naturally established Pinus contorta var. latifolia and Pseudotsuga menziesii var. glauca saplings. Can J For Res 26:1149–1157 Claveau Y, Messier C, Comeau PG, Coates KD (2002) Growth and crown morphological responses of boreal conifer seedlings and saplings with contrasting shade tolerance to a gradient of light and height. Can J For Res 32:458–468 Duchesneau R, Lesage I, Messier C, Morin H (2001) Effects of light and intraspecific competition on growth and crown morphology of two size classes of understory balsam fir saplings. For Ecol Manage 140:215–225 Evans J (1984) Silviculture of broadleaved woodland. Forestry Commission Bulletin 62, UK Florescu II, Nicolescu NV (1998) Silvicultura, vol II—Silvotehnica. Editura Universitatii Transilvania din Brasov, Brasov Gendron F, Messier C, Comeau PG (1998) Comparison of various methods for estimating the mean growing season percent photosythetic photon flux density in forests. Agric For Meteorol 92:55–70 Givnish T (1988) Adaptation to sun and shade: a whole plant perspective. Aust J Plant Physiol 15:63–92 Grassi G, Bagnaresi U (2001) Foliar morphological and physiological plasticity in Picea abies and Abies alba saplings along a natural light gradient. Tree Physiol 21:959–967 Haralamb A (1967) Cultura speciilor forestiere, Editia a 3 a. Editura Agro-Silvica, Bucuresti Klinka K, Wang Q, Kayahara K (1992) Light-growth response relationships in Pacific silver fir (Abies amabilis) and subalpine fir (Abies lasiocarpa). Can J Bot 70:1919–1930 Kozlowski TT, Kramer PJ, Pallardy SG (1991) The physiological ecology of woody plants. Academic, London Messier C, Nikinmaa E (2000) Effects of light availability and sapling size on the growth, biomass allocation, and crown morphology of understory sugar maple, yellow birch, and beech. Ecoscience 7(3):345–356 Messier C, Parent S (1997) Reply—The effects of direct-beam light on overcast-day estimates of light availability: on the accuracy of the instantaneous one-point overcast-sky conditions method to estimate mean daily PPFD under heterogeneous overstory canopy conditions. Can J For Res 27:274–275 Messier C, Doucet R, Ruel JC, Claveau Y, Kelly C, Lechowicz MJ (1999) Functional ecology of advance regeneration in relation to light in boreal forests. Can J For Res 29:812–823 Negulescu EG, Ciumac G (1959) Silvicultura. Ministerul agriculturii si silviculturii— Editura agro-silvica de stat, Bucuresti Nicolini É (1997) Approche morphologique du développement du hêtre (Fagus sylvatica L.). PhD thesis, University of Montpelier II Nicolini É (2000) New observations on the morphology of beech (Fagus sylvatica L.) growth units. Symmetry of the shoots reflects the vigor of the trees. Can J Bot 78:77–87 Nicolini É, Caraglio Y (1994) L'influence de divers caractères architecturaux sur l'apparition de la fourche chez le Fagus sylvatica, en fonction de l'absence ou de la présence d'un couvert. Can J Bot 72:1723–1734 Ninemets U, Kull O (1995) Effects of light availability and tree size on the architecture of assimilative surface in the canopy of Picea abies: Variation in needle morphology. Tree Physiol 15:307–315 Oliver CD, Larson BC (1996) Forest stand dynamics. Wiley, New York Padraic MJ, Huss J, McCarthy R, Pfeifer A, Hendrick E (1998) Growing broadleaves: Silvicultural guidelines for ash, sycamore, wild cherry, beech, and oak in Ireland. COFORD-National Council for Forest Research and Development, National University of Ireland, Belfield, Dublin Parent S, Messier C (1996) A simple and efficient method to estimate light availability under a forest canopy. Can J For Res 26:151–154 Ruel J-C, Messier C, Doucet R, Claveau Y, Comeau P (2000) Morphological indicators of growth response of coniferous advance regeneration to overstory removal in the boreal forest. For Chron 76:633–642 Savill PS (1991) The silviculture of trees used in British forestry. CAB International, Wallingford, UK Schlichting CD (1986) The evolution of phenotypic plasticity in plants. Ann Rev Ecol Syst 17:667–693 Smith DM, Larson BC, Kelty MJ, Ashton PMS (1996) The practice of silviculture: applied forest ecology, 9th edn. Wiley, New York Stancioiu PT (2003) Regeneration dynamics in mixed-species, multiaged, mountainous forests of Romania. PhD thesis, University of California at Berkeley Stancioiu PT, O'Hara KL (2005) Regeneration growth in different light environments of mixed-species, multiaged, mountainous forests of Romania. Eur J Forest Res (in press) Stanescu V, Sofletea N, Popescu O (1997) Flora forestiera lemnoasa a Romaniei. Editura Ceres, Bucuresti Williams H, Messier C, Kneeshaw D (1999) Effects of light availability and sapling size on the growth and crown morphology of understory Douglas-fir and lodgepole pine. Can J For Res 29:222–231