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Spring and summer hydraulic conductivity of 14 woody species of the sub-boreal forest in British Columbia

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Abstract:

Four hydraulic properties of the xylem, the Huber value (HV), hydraulic conductivity (Kh), and specific (Ks) and leaf-specific hydraulic conductivity (K1) were studied during the spring before leaf-out and during the summer after full leaf-out for 14 co-occurring tree and shrub species in the sub-boreal mixedwood forests of central British Columbia. The 14 studied species were divided into deciduous and evergreen angiosperm and gymnosperm groups, including one deciduous gymnosperm species, the tamarack, Larix laricina (Du Roi) K. Koch. I tested whether species with different life forms and classification divisions have different hydraulic properties. HVs were statistically similar for all angiosperms but significantly different among gymnosperms. Long-lived, late-successional species had higher HVs than pioneer and early-successional species. Ks and K1 values for all species except one, subalpine fir, Abies lasiocarpa var. lasiocarpa (Hook.) Nutt., were significantly higher in the spring than in the summer. Conductivity was higher in angiosperms than in gymnosperms in both the spring and the summer, and was highest in deciduous species in both seasons. The results indicate that requirements for mechanical strength may account for the high HVs in conifers, and that the high HVs compensate for low Ks and K1 values. The high hydraulic conductivities observed in the spring coincide with high water availability and high water demand by trees with emerging leaves. The subsequent reduction in Ks and K1 values could be caused by drought-induced embolism and cavitation in early summer.

Les propriétés hydrauliques du xylème : la valeur de Huber, la conductivité hydraulique (Kh), la conductivité hydraulique spécifique (Ks) et la conductivité hydraulique spécifique du feuillage (K1), ont été étudiées au printemps avant que les feuilles sortent et pendant l'été après la fin de la foliation chez 14 espèces d'arbres et arbustes présentes ensemble dans les forêts sub-boréales mélangées du centre de la Colombie-Britannique. Les 14 espèces étudiées ont été divisées sur la base de leur feuillage, caduc ou persistant, et selon qu'elles appartiennent au groupe des gymnospermes ou à celui des angiospermes incluant une espèce de gymnosperme à feuillage caduc, Larix laricina (Du Roi) K. Koch. Les auteurs ont testé si les espèces appartenant à différents types biologiques ou à différentes divisions de la classification ont des propriétés hydrauliques distinctes. La valeur de Huber était semblable pour toutes les angiospermes mais significativement différente parmi les gymnospermes. Les espèces longévives de fin de succession avaient des valeurs de Huber plus élevées que les espèces pionnières et les espèces de début de succession. La conductivité hydraulique spécifique et la conductivité hydraulique spécifique du feuillage de toutes les espèces à l'exception d'une, Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt., étaient significativement plus élevées au printemps qu'à l'été. Les angiospermes avaient une conductivité hydraulique plus élevée que les gymnospermes tant au printemps qu'à l'été. La conductivité hydraulique était la plus élevée chez les espèces à feuillage caduc durant les deux saisons. Les résultats indiquent que les exigences associées à la résistance mécanique peuvent expliquer les valeurs de Huber élevées chez les conifères et que ces valeurs élevées compensent pour les faibles valeurs de Ks et K1. La conductivité hydraulique élevée observée au printemps coïncide avec la période de disponibilité élevée et de forte demande en eau chez les arbres dont les feuilles commencent à sortir. La réduction subséquente des valeurs de Ks et K1 pourrait être causée par des phénomènes d'embolie et de cavitation provoqués par la sécheresse au début de l'été.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2005

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