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Growth, mortality, and morphological response of European beech and downy oak along a light gradient in sub-Mediterranean forest

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Abstract:

We examined light as a niche partitioning factor between the late-successional European beech (Fagus sylvatica L.) and the mid-successional downy oak (Quercus pubescens Willd.), two dominant species in the sub-Mediterranean area of southern France. For these species we estimated sapling growth models (in radius and in height) as a function of light availability. Beech had a higher growth in low light and a higher asymptotic growth rate than oak. We estimated species-specific growth–mortality functions. Beech showed a higher tolerance to slow growth than oak. By linking light–growth functions and growth–mortality functions, we found that beech had a lower mortality at low light than oak. Beech saplings had a higher probability of survival than oak at low and at high light levels. Beech exhibited the highest plasticity of morphological traits (i.e., biomass allocation, leaf morphology, and architectural traits) as a function of light. Since beech has higher growth and survival than oak at variable light regimes, we conclude that niche partitioning for light cannot explain the coexistence of these two species. We propose that disturbance and water stress should be explicitly taken into account to understand niche partitioning and succession in the sub-Mediterranean area.

Les auteurs ont étudié la lumière comme facteur de séparation des niches entre deux espèces dominantes de la région sub-méditerranéenne du sud de la France, le hêtre européen (Fagus sylvatica L.), une espèce de fin de succession, et le chêne pubescent (Quercus pubescens Willd), une espèce de milieu de succession. Les auteurs ont estimé des modèles de croissance (en rayon et en hauteur) en fonction de la disponibilité de la lumière pour des gaules de ces espèces. La croissance et le taux de croissance asymptotique du hêtre étaient supérieurs à ceux du chêne sous des conditions de faible lumière. Les auteurs ont estimé des fonctions de mortalité basées sur la croissance pour chacune des espèces. La tolérance du hêtre à une faible croissance était supérieure à celle du chêne. En jumelant les fonctions de croissance basées sur la lumière aux fonctions de mortalité basées sur la croissance, les auteurs ont trouvé que sous des conditions de faible luminosité, la mortalité du hêtre était inférieure à celle du chêne. La probabilité de survie des gaules de hêtre était supérieure à celle du chêne autant sous des conditions de faible que de forte luminosités. Le hêtre a aussi montré une plus grande plasticité de ses caractéristiques morphologiques (c.-à-d. l'allocation de la biomasse, la morphologie foliaire et les caractéristiques architecturales) en fonction de la disponibilité de la lumière. Puisque la croissance et la survie du hêtre étaient supérieures à celles du chêne sous toutes les conditions lumineuses, les auteurs concluent que la séparation des niches en fonction de la lumière ne peut expliquer la coexistence de ces deux espèces. Les auteurs suggèrent que les perturbations et les stress hydriques soient explicitement pris en compte pour comprendre la séparation des niches et la succession dans la région sub-méditerranéenne. [Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2005

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nrc/cjfr/2005/00000035/00000007/art00013
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