Effects of contrasting light and soil moisture availability on the growth and biomass allocation of Douglas-fir and red alder

Authors: Chan, S.S.; Radosevich, S.R.; Grotta, A.T.

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 33, Number 1, January 2003 , pp. 106-117(12)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:



We examined growth and biomass allocation of individual Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) and red alder (Alnus rubra Bong.) seedlings grown for 3 years under contrasting combinations of light and water. Alder growth was always greater than Douglas-fir. Full sunlight and soil moisture at field capacity caused large differences in size between the two species. With limited light and water, differences were smaller. Under full light and limited water, Douglas-fir allocated a high portion of its biomass to roots, whereas red alder allocated a high percentage to aboveground biomass components. Under light and water resource-limiting situations, red alder allocated more mass to stem, whereas Douglas-fir allocated more to roots. Red alder growth responded negatively to water limitation, whereas Douglas-fir did not. Red alder exhibited greater foliage plasticity to light. Species differences in size and allocation in response to resource availability may determine pathways by which Douglas-fir and red alder interact in a mixed community. Our findings support the hypothesis that the potential of species to use growth-limiting resources is an indicator of competitive ability. We suggest that red alder and Douglas-fir can co-exist under conditions of full light and limiting soil moisture availability. Furthermore, when contrasted with red alder, Douglas-fir's relatively greater tolerances to low light allow it to better persist in the understory. Red alder's rapid early growth and competitive ability will be superior under full light and nonlimiting soil moisture conditions.

Nous avons examiné la croissance et l'allocation de la biomasse de semis de douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) et d'aulne rouge (Alnus rubra Bong.) soumis pendant trois années à des combinaisons contrastées de régimes lumineux et hydriques. La croissance de l'aulne était toujours supérieure à celle du douglas. La pleine lumière ainsi qu'une humidité du sol à la capacité au champ ont entraîné les différences de taille les plus fortes entre les deux espèces. Sous des régimes restrictifs de lumière et d'eau, les différences étaient plus faibles. Dans des conditions de pleine lumière et d'humidité restreinte, le douglas a alloué une proportion élevée de sa biomasse aux racines, alors que l'aulne rouge a alloué un pourcentage élevé à ses composantes aériennes. Dans des conditions de lumière et d'humidité restreintes, l'aulne rouge allouait plus à la tige tandis que le douglas allouait plus aux racines. La croissance de l'aulne rouge était ralentie par un stress hydrique alors que celle du douglas ne l'était pas. L'aulne rouge a également montré une plasticité plus forte de son feuillage aux conditions lumineuses. Les différences spécifiques en taille et en allocation en réponse à la disponibilité des ressources pourraient correspondre à des modes d'interaction entre le douglas et l'aulne rouge en communauté mixte. Nos observations supportent l'hypothèse que la capacité des espèces à utiliser les ressources qui limitent la croissance est un indicateur de compétitivité. De plus, comparativement à l'aulne rouge, la tolérance relativement plus grande du douglas à des conditions de faible luminosité lui permet de mieux persister sous le couvert. La croissance juvénile rapide de l'aulne rouge ainsi que sa compétitivité seront supérieures dans des conditions de pleine lumière et sans stress hydrique.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2003

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