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Responses to canopy openings in architectural development of saplings in eight deciduous broad-leaved tree species

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Abstract:

Crown-architectural responses to small canopy openings, in relation to relative height growth rate (RHGR), were examined in saplings (0.5–2.3 m tall) of eight deciduous broad-leaved tree species in northern Japan. Five species were lateral-growth type with high leaf-support cost (branch mass per leaf area) to display many small leaves over a wide area, while three species were vertical-growth type with low leaf-support cost due to a small number of large leaves along a main trunk. In closed-canopy conditions, the lateral-growth species showed a greater increase in leaf area with increasing sapling size than the vertical-growth species. Net production rate (NP) per leaf area was not clearly different between the two groups. As a result, NP per sapling also increased to a greater extent with increasing sapling size for the lateral-growth species. The NP per leaf area was increased in canopy openings for the two groups, but this increase was not clearly distinguished between the two groups. The vertical-growth species supported greater leaf area per sapling in canopy openings because of the low cost of leaf support, which resulted in a greater increase in NP per sapling compared with the lateral-growth species. The lateral-growth species allocated more to trunk in canopy openings, keeping leaf area constant and decreasing the cost of leaf support. The RHGR of the vertical-growth species tended to be greater than that of the lateral-growth species in closed-canopy conditions. RHGR of all species was increased in canopy openings to a similar degree in both groups. Multiple regression analysis showed that RHGR of the lateral-growth species depended on both NP per sapling and allocation to trunk, while that of the vertical-growth species depended strongly on NP per sapling alone. Thus, saplings of each group responded to canopy openings in contrasting ways to increase RHGR.

Les réponses de l'architecture du houppier aux petites ouvertures du couvert, en relation avec la croissance relative en hauteur (RHGR), ont été examinées chez des semis (0,5–2,3 m de hauteur) de huit espèces d'arbres décidus feuillus dans le Nord du Japon. Cinq espèces étaient du type à croissance latérale, avec un haut coût de support du feuillage (masse de branches par unité de surface foliaire), pour exposer un grand nombre de petites feuilles sur une grande surface, alors que trois autres espèces étaient du type à croissance verticale, avec un faible coût de support du feuillage, du fait d'un nombre réduit de grandes feuilles le long du tronc. Dans des conditions de fermeture du couvert, les espèces à croissance latérale ont montré une plus forte augmentation de leur surface foliaire avec une augmentation de la taille des semis, comparativement aux espèces à croissance verticale. Le taux de production net (NP) par unité de surface foliaire n'était pas clairement différent entre les deux groupes. En effet, le NP par semis augmentait plus rapidement avec l'augmentation de la taille des semis pour les espèces à croissance latérale. Le NP par unité de surface foliaire était plus élevé dans les ouvertures du couvert pour les deux groupes, mais cette augmentation ne pouvait être clairement distinguée entre les deux groupes. Les espèces à croissance verticale supportaient une plus grande surface foliaire par semis dans les ouvertures du couvert, à cause du plus faible coût du support du feuillage, ce qui engendrait une plus forte augmentation du NP par semis, en comparaison avec les espèces à croissance latérale. Ces dernières allouaient plus au tronc dans les ouvertures du couvert, tout en gardant une surface foliaire constante et en diminuant le coût du support du feuillage. La RHGR des espèces à croissance verticale était plus élevée que celle des espèces à croissance latérale dans des conditions de fermeture du couvert. La RHGR de toutes les espèces était augmentée dans des proportions similaires pour les deux groupes dans les ouvertures du couvert. Une analyse par régression multiple a montré que la RHGR des espèces à croissance latérale dépendait à la fois du NP par semis et de l'allocation au tronc, alors que celle des espèces à croissance verticale dépendait fortement mais uniquement du NP par semis. Par conséquent, les semis de chaque groupe ont répondu différemment aux ouvertures du couvert dans leurs façons d'augmenter leur RHGR.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2001

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