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Crown rise due to competition drives biomass allocation in silver birch

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Abstract:

This study tests the hypothesis that the aboveground structure of silver birch (Betula pendula L.) is derivable from crown rise across a range of social positions of trees. Data were measured in 30-year-old birch monocultures of three different initial spacings. As suggested by the pipe model, there was a strong linear correlation between the total cross-sectional area of branches and that of stem at crown base. Foliage mass correlated with stem basal area at crown base. An allometric relationship was found between foliage mass and crown length, and the mean length (weighted by basal area) of branches correlated linearly with crown length. Pipe ratios of branches and foliage were found to be independent of slenderness (= tree height / breast height diameter). The proportion of stem in aboveground biomass increased from 80% to 96% when the slenderness index increased, the proportions of branches and leaves decreasing, respectively. For crown biomass, the proportion of foliage was greater in the more slender stems, accompanied with a corresponding decrease in the proportion of stems, while the share of branches remained rather constant. The ratio of productive (foliage) and nonproductive (stem plus branches) biomass inside the crown was positively correlated with slenderness, but in the whole tree, the ratio declined with increasing slenderness. The results of this study support the theory of functional balance and seem to be in conflict with the priority principle of allocation.

Cette étude a testé l'hypothèse selon laquelle la structure aérienne du bouleau verruqueux (Betula pendula L.) peut s'expliquer par l'élagage naturel de la cime au travers d'une gamme de positions sociales des arbres. Des données ont été récoltées dans des monocultures de bouleau âgées de 30 ans et caractérisées par trois espacements initiaux différents. Tel que suggéré par le modèle tubulaire, il y a une forte corrélation linéaire entre la surface transversale totale des branches et celle à la base du houppier. La biomasse foliaire est corrélée avec la surface transversale de la tige à la base du houppier. Une relation allométrique a été trouvée entre la biomasse foliaire et la longueur du houppier et la longueur moyenne des branches (pondérée par leur surface terrière) est linéairement corrélée avec la longueur du houppier. Les rapports tubulaires des branches et du feuillage sont indépendants de l'élancement (= hauteur de l'arbre / diamètre à hauteur de poitrine). La proportion de la tige dans la biomasse aérienne augmente de 80 à 96 % lorsque le facteur d'élancement augmente alors que les proportions des branches et du feuillage diminuent corrélativement. Quant à la biomasse du houppier, la proportion de feuillage est plus élevée chez les tiges les plus élancées et s'accompagne d'une diminution correspondante dans la proportion de la tige, alors que la proportion des branches reste relativement constante. Le rapport entre les biomasses productive (feuillage) et non productive (tige et branches) à l'intérieur du houppier est positivement corrélé avec l'élancement, même si pour l'arbre en entier, ce rapport diminue avec une augmentation de l'élancement. Les résultats de cette étude supportent la théorie de l'équilibre fonctionnel et semblent entrer en conflit avec le principe de priorité de l'allocation.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000012/art00012
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