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Vitality and chemistry of roots of red spruce in forest floors of stands with a gradient of soil Al/Ca ratios in the northeastern United States

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Abstract:



Number of living root tips per branch, percent dead roots, percent mycorrhizae and mycorrhizal morphotype, response of woody roots to wounding and colonization by fungi, and concentrations of starch, soluble sugars, phenols, percent C and N and C/N ratio, and Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, and P were measured for 2 consecutive years in roots of red spruce (Picea rubens Sarg.) in stands in the northeastern United States (nine in 1993 and two additional in 1994) dominated by red spruce and with a gradient of forest floor exchangeable Al/Ca ratios. Root vitality was measured for nonwoody and coarse woody roots; chemical variables were measured for nonwoody (<1 mm), fine woody (1 to <2 mm), and coarse woody (2 to <5 mm) roots. There were significant differences among sites for all variables, particularly in 1993, although few were related to the Al/Ca ratio gradient. Percent mycorrhizae decreased, while some morphotypes increased or decreased as the Al/Ca ratio increased. In nonwoody roots, N increased as the Al/Ca ratio increased. Most sampled trees appeared to be in good or fair health, suggesting that an adverse response of these root variables to high Al concentrations may be apparent only after a significant change in crown health.

Le nombre d'apex racinaires par branche, le pourcentage de racines mortes, le pourcentage de mycorhizes et leur morphotype, la réaction des racines ligneuses aux blessures et leur colonisation par les champignons, la concentration d'amidon, de sucres solubles et de composés phénoliques, le pourcentage de C et N et le rapport C/N ainsi que le contenu en Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn et P ont été mesurés durant 2 années consécutives dans les racines d'épinette rouge (Picea rubens Sarg.). Les racines provenaient de peuplements (neuf en 1993 et deux de plus en 1994) du Nord-Est des États-Unis dominés par l'épinette rouge et représentant un gradient du rapport Al/Ca échangeables dans la couverture morte. La vitalité des racines a été mesurée pour les racines non ligneuses et les grosses racines ligneuses; les variables chimiques ont été mesurées pour les racines non ligneuses (<1 mm), les racines fines ligneuses (1 à <2 mm) et les grosses racines ligneuses (2 à <5 mm). Il y avait des différences significatives entre les sites pour toutes les variables, particulièrement en 1993, quoique peu de ces différences soient reliées au gradient du rapport Al/Ca. Le pourcentage de mycorhizes diminuait tandis que certains morphotypes augmentaient ou diminuaient avec l'augmentation du rapport Al/Ca. Dans les racines non ligneuses, N augmentait avec l'augmentation du rapport Al/Ca. La santé de la plupart des arbres échantillonnés variait de bonne à passable, ce qui indique qu'une réaction négative de ces variables racinaires à de fortes concentrations de Al peut n'être apparente seulement après que la santé de la cime ait été substantiellement altérée.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000004/art00011
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