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Regeneration of Cryptomeria japonica on a sloping topography in a cool-temperate mixed forest in the snowy region of Japan

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Abstract:



Cryptomeria japonica D. Don shows a limited distribution on and around ridges in its native habitat. To clarify the regeneration process of this species, we analysed spatial patterns among five size classes on a slope extending from a ridge to a valley bottom, and growth patterns of understorey trees related to their slope position, in a cool-temperate old-growth mixed forest in Japan. Although the largest size-class trees (>=20 cm diameter at breast height (DBH)) were confined to the upper part of the slope, understorey size-class trees (>=50 cm stem length and <10 cm DBH) extended their range below the upper regions by layering. The annual growth of understorey size class stems increased towards the lower slope in relation to the understorey light conditions. However, snow pressure injured understorey trees and killed many regenerating medium-sized trees on the steeply inclined expanding site. These results indicate that increased snow pressure, influenced by slope topography, may inhibit the clonal expansion of C. japonica. We concluded that snow pressure gradient on a sloping topography strongly influences the regeneration success of C. japonica, restricting its distribution to ridges in natural forests in snowy regions.

Dans son habitat naturel, l'aire de répartition de Cryptomeria japonica D. Don est limitée et se retrouve sur et autour des crêtes montagneuses. Afin de clarifier la façon dont cette espèce se régénère, nous avons analysé la distribution spatiale de cinq classes de diamètre sur une pente allant de la crête jusqu'au fond d'une vallée ainsi que les patrons de croissance des classes de diamètre du sous-étage en fonction de la position sur la pente dans une vieille forêt mélangée froide tempérée au Japon. Tandis que la classe des plus gros diamètres (>=20 cm de diamètre à hauteur de poitrine; DHP) était confinée au haut de la pente, les classes de diamètre du sous-étage (hauteur de tige >=50 cm et DHP <10 cm) étendaient leur distribution en bas des régions les plus hautes par marcottage. La croissance annuelle des classes de diamètre du sous-étage augmentait vers le bas de la pente, i.e., dans la zone d'expansion, en relation avec les conditions de lumière du sous-étage. Cependant, le poids de la neige causait des dommages dans les classes de diamètre du sous-étage et a entraîné la mort de plusieurs tiges de diamètre intermédiaire qui faisaient partie de la régénération dans la zone d'expansion où il y avait une forte dénivellation. Ces résultats montrent qu'une pression accrue de la neige, influencée par la topographie de la pente, peut empêcher l'expansion clonale de C. japonica. Nous concluons que le gradient du poids de la neige sur une topographie en pente affecte fortement le succès de la régénération de C. japonica, limitant l'aire de répartition de C. japonica aux crêtes montagneuses dans les forêts naturelles des régions enneigées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-04-01

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