Morphometric, allometric, and developmentally adaptive traits in red spruce and black spruce. I. Species and seed-source variation

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Abstract:

The study objective was to compare intraspecific seed source and interspecifc variation of red spruce (Picea rubens Sarg.) and black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) in a number of morphometric, allometric, and adaptive traits. Analyses of variance for cotyledon number, root dry weight, shoot to root ratio, and seedling water balance revealed significant species effects. Germination time, total height, diameter, needle and stem wood dry weight, and survival had significant species effects and species × region interactions. Potential inbreeding depression effects were reflected in a positive relationship between height growth and percent germination and a negative relationship between height growth and germination time; these effects may have partly contributed to the species × region interactions. On average, 66% of the height growth difference between the species may be attributable to earlier germination and the other 34% to faster growth. Covariate allometric analysis showed that black spruce had a 39% higher shoot to root ratio than red spruce. Red spruce allocated 25% more dry weight (per unit needle weight) towards roots than did black spruce. When the resource sinks (stem wood and roots) are summed, black spruce is 8.6% more efficient at converting resources into sink biomass than is red spruce.

Les auteurs ont comparé la diversité intraspécifique de sources de graines d'épinette rouge (Picea rubens Sarg.) et d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) et leur diversité interspécifique pour un certain nombre de caractères liés à la morphométrie, l'allométrie et l'adaptation. Les analyses de variance ont permis de mettre en évidence des effets significatifs reliés à l'espèce pour le nombre de cotylédons, le poids sec des racines, le coefficient système foliacé/système racinaire et le bilan hydrique des semis. Des effets significatifs reliés à l'espèce et aux interactions espèces × régions ont été notés pour le délai de germination, la hauteur totale, le diamètre, le poids sec des aiguilles et celui du bois de la tige ainsi que la survie. Une relation positive entre la croissance en hauteur et le pourcentage de germination et une relation négative entre la croissance en hauteur et le délai de germination sont le reflet des effets potentiels d'une dépression de consanguinité qui pourrait avoir contribué en partie aux interactions espèces × régions. En moyenne, 66 % de la différence de croissance en hauteur entre les espèces est attribuable à une germination hâtive et 34 % à une croissance plus rapide. L'analyse de covariance allométrique a permis de mettre en évidence un coefficient système foliacé/système racinaire 39 % plus élevé chez l'épinette noire que chez l'épinette rouge. L'épinette rouge alloue 25 % plus de poids sec (par unité de poids d'aiguilles) aux racines que l'épinette noire. Lorsque les puits de ressources (tige ligneuse et racines) sont confondus, l'épinette noire est 8,6 % plus efficace pour convertir les ressources en puits de biomasse que l'épinette rouge.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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