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Variation in Scots pine needle longevity and nutrient conservation in different habitats and latitudes

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Abstract:

Within-species variation in needle traits is an important characteristic of conifers enabling trees to grow in different environments. We compared mean needle age (NA), shoot growth, and nutrient conservation in Scots pine (Pinus sylvestris L.) populations in different habitats and latitudes (peatlands and Vaccinium-type stands in Estonia (59°N) and Lapland (66°30′N)). In Vaccinium-type stands, trees with higher NA (mostly in Lapland) had lower shoot length increment and lower concentration of nitrogen and phosphorus in current-year needles than trees with low NA (mostly in Estonia). However, in peatlands, variation in NA (which was as high as in the Vaccinium-type stands) was weakly or insignificantly related to shoot growth and needle nutrient concentration. Within latitudes, pines with different shoot length increments and needle nutrient concentrations tend to have similar NAs. Resorption efficiency and concentration of nitrogen and phosphorus in senescent needles decreased with the initial concentrations of these nutrients in green needles. Our results demonstrate that slow growth and low needle nutrient concentration are not necessarily followed by higher NA and greater nutrient conservation in Scots pine. This is the opposite of the results often obtained in among-species comparisons or within species along latitudinal and altitudinal gradients.

La variation intraspécifique des caractères des aiguilles est une importante caractéristique des conifères qui leur permet de croître dans différents environnements. Nous avons comparé l’âge moyen des aiguilles, la croissance des pousses et la conservation des nutriments chez des populations de pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) dans différents habitats et à différentes latitudes (tourbières et peuplements à Vaccinium en Estonie (59°N) et en Laponie (66°30′N)). Dans les peuplements à Vaccinium, les arbres dont l’âge moyen des aiguilles était plus avancé (surtout en Laponie) avaient un plus faible taux d’élongation des pousses et une plus faible concentration en azote et en phosphore dans les aiguilles de l’année que chez les arbres dont l’âge moyen des aiguilles était moins avancé (surtout en Estonie). Dans les tourbières cependant, la variation de l’âge moyen des aiguilles (qui était aussi avancé que dans les peuplements à Vaccinium) était faiblement et non significativement reliée à la croissance des pousses et à la concentration des nutriments dans les aiguilles. À chaque latitude, les pins avec différents taux d’élongation des pousses et différentes concentrations des nutriments dans les aiguilles ont tendance à avoir un âge moyen des aiguilles similaire. L’efficacité de résorption et la concentration d’azote et de phosphore dans les aiguilles sénescentes ont diminué avec la concentration initiale de ces nutriments dans les aiguilles vivantes. Nos résultats démontrent que la croissance lente et la faible concentration des nutriments dans les aiguilles ne sont pas nécessairement suivies par un âge des aiguilles plus avancé et une plus forte conservation des nutriments chez le pin sylvestre. Ceci est contraire aux résultats souvent obtenus dans les comparaisons entre espèces ou au sein d’une même espèce le long de gradients latitudinal et altitudinal.

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-09-01

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