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Light attenuation by early successional plants of the boreal forest

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Abstract:

The influence of eight early successional plant species from the boreal forest on photosynthetically active radiation (PAR) were compared using a controlled plant competition study. Four woody (green alder, Alnus crispa (Ait.) Pursh; upland willow, Salix humilis Marsh.; white birch, Betula papyrifera Marsh.; wild red raspberry, Rubus idaeus L.) and four herbaceous (eastern bracken fern, Pteridium aquilinum L.; bluejoint grass, Calamagrostis canadensis Michx.; large-leaved aster, Aster macrophyllus L.; fireweed, Epilobium angustifolium L.) plant species were studied using an additive density experiment with jack pine (Pinus banksiana Lamb.) seedlings. The transmission of PAR through the plant canopies was measured using a line quantum sensor under six plant density treatments at the time of maximum canopy development each year. Four measures of plant abundance (planting density, actual density, projected leaf area index, and crown cover) were evaluated for their ability to predict PAR transmission through the plant canopies. Visual estimates of crown cover provided the best models each year. Vertical profiles of PAR transmission were used to compare the canopy structure among plant species and were used to refine the models. During the second growing season, increasing crown cover of bluejoint grass and large-leaved aster had the largest influence on PAR. In the third season, green alder, upland willow, and white birch (along with bluejoint grass and fireweed at the jack pine crown level) had the greatest influence on PAR. PAR measurements taken from a nearby forest for several of the plant species indicate that the models developed from our controlled experiment are reasonably applicable to naturally occurring plant populations.

L'influence de huit plantes de début de succession de la forêt boréale sur la radiation photosynthétiquement active (PAR) a été comparée à l'aide d'une étude contrôlée de la compétition. Quatre espèces ligneuses (aulne crispé, Alnus crispa (Ait.) Pursh; saule humble, Salix humilis Marsh.; bouleau blanc, Betula papyrifera Marsh.; framboisier, Rubus idaeus L.) et quatre espèces herbacées (ptéridium des aigles, Pteridium aquilinum L.; calamagrostis du Canada, Calamagrostis canadensis Michx.; aster à grandes feuilles, Aster macrophyllus L.; épilobe, Epilobium angustifolium L.) ont été étudiées à l'aide d'une expérience de densité additive en utilisant des semis de pin gris (Pinus banksiana Lamb.). La transmission du PAR au travers du couvert des plantes a été mesurée à l'aide d'un senseur linéaire à quanta sous six traitements de densité des plantes, chaque année au moment du développement maximal du couvert. Quatre mesures d'abondance des plantes (densité de plantation, densité actuelle, indice de surface foliaire projeté, et couverture du couvert) ont été évaluées pour leur capacité de prédiction du PAR au travers du couvert des plantes. Des estimés visuels de la couverture du couvert ont fourni les meilleurs modèles pour chaque année. Des profils verticaux de la transmission du PAR ont été utilisés pour comparer la structure de la canopée entre les espèces et pour raffiner les modèles. Pendant la seconde saison de croissance, une augmentation de la couverture du couvert par le calamagrostis du Canada et l'aster à grandes feuilles a eu la plus grande influence sur le PAR. Durant la troisième saison, l'aulne crispé, le saule humble et le bouleau blanc (avec le calamagrostis du Canada et l'épilobe au niveau des houppiers des pins gris) ont eu la plus grande influence sur le PAR. Des mesures de PAR effectuées dans une forêt à proximité pour plusieurs espèces de plantes indiquent que les modèles développés à partir de notre expérience contrôlée peuvent raisonnablement s'appliquer dans les populations naturelles.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2001

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