Environmental and biotic controls on bryophyte productivity along forest to peatland ecotones

Authors: Bauer, Ilka E.; Tirlea, Diana; Bhatti, Jagtar S.; Errington, Ruth C.

Source: Canadian Journal of Botany, Volume 85, Number 5, May 2007 , pp. 463-475(13)

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Abstract:

Bryophyte growth and production can be critical measurements in quantifying carbon input into peatlands. For any species, total biomass produced in a given year is determined by three main factors: abundance of the species, bulk density, and annual (length) increment. We examined the relationship of these parameters to environmental factors (water table depth, tree canopy cover) and biotic interactions (presence of other species) in seven common peatland bryophytes. Correlations suggest that bulk density changed in response to environmental variation in Sphagnum angustifolium (C.Jens. ex Russ.) C.Jens. in Tolf, Sphagnumfuscum (Schimp.) Klinggr., and Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr., and it remained constant in Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp. in B.S.G., Tomenthypnum nitens (Hedw.) Loeske, and Hamatocaulis vernicosus (Mitt.) Hedenäs. Length increment was dependent on water table depth in S.angustifolium, P.schreberi, and Hamatocaulisvernicosus, and changed with canopy cover in H.splendens at one of two sites examined. Overall, our results suggest that (i) in some species, changes in bulk density are likely to be an important component of changes in productivity in response to environmental variation; (ii) local vigour tends to increase with abundance, but may not do so in all cases; and (iii) phenomena such as biotic interactions and environmental extremes may lead to non-linearity of productivity responses to environmental change.

La croissance et la production peuvent devenir des mesures critiques lorsqu'on quantifie l'apport en carbone dans les tourbières. Pour toute espèce, on détermine la biomasse totale produite pour une année donnée en utilisant trois facteurs: abondance de l'espèce, densité apparente, accroissement annuel (longueur). Les auteurs ont examiné la relation entre ces paramètres et des facteurs environnementaux (profondeur de la nappe phréatique, couverture de la canopée arborée) et les interactions biotiques (présence de d'autres espèces), chez sept bryophytes de tourbière communes. Les corrélations suggèrent que la densité apparente (BD) change selon la variation environnementale, chez les Sphagnum angustifolium (C.Jens. ex Russ.) C.Jens. in Tolf, Sphagnum fuscum (Schimp.) Klinggr., et Aulacommnium palustre (Hedw.) Schwaegr., et demeure constante chez les Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp. in B.S.G., Tomenthypnum nitens (Hedw.) Loeske et Hamatocaulis vernicosa (Mitt.) Hedenäs. L'accroissement en longueur (ΔL) dépend de la profondeur de la nappe phréatique, chez les S. angustifolium, P. schreberi et Hamatocaulis vernicosus, et change avec la couverture de la canopée, chez l'H. splendens sur un des deux sites examinés. Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que: (i) chez certaines espèces, les changements de la BD constituent vraisemblablement une importante source de variation de la productivité liée à la variation environnementale; (ii) la vigueur locale tend à augmenter avec l'abondance, sauf exceptions; (iii) des phénomènes comme les interactions biotiques et les extrêmes environnementaux peuvent conduire à une modification non-linéaire de la productivité, en réactions aux changements environnementaux.

Document Type: Research article

Publication date: 2007-05-01

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