Pathogen attack and spatial patterns of juvenile mortality and growth in a temperate tree, Prunus grayana

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Abstract:

To examine whether the Janzen–Connell hypothesis is valid in temperate forests, we investigated the density, growth, mortality, and agents of mortality of seedlings and the density, size, and age of saplings of Prunus grayana Maxim. at three distances (0–3, 6–10, and 16–26m) from conspecific adults in a temperate forest in Japan. An inoculation experiment was also conducted to test the host range of a leaf pathogen. The probability of mortality was highest at 0–3m during the first 2 years of growth. Mortality mainly resulted from distance-dependent attack by two types of pathogen that caused damping-off epidemics and spot symptoms on leaves. The leaf pathogen was identified as Phaeoisariopsis pruni-grayanae Sawada, which infected many more seedlings of Prunus grayana than of the two other tree species tested in an inoculation experiment. The vertical and diameter growth was lowest at 0–3m and highest at 16–26m in both seedlings and saplings. As a result, the greatest number of large and older saplings was observed at 16–26m. Our results demonstrate that the Janzen–Connell mechanism operates in a beech-dominated forest in the temperate region of Japan.

Dans le but de vérifier si l’hypothèse de Janzen–Connell est valide en forêt tempérée, nous avons étudié la densité, la croissance, la mortalité et les causes de mortalité des semis ainsi que la densité, la dimension et l’âge des gaules de Prunus grayana Maxim. situés à différentes distances (0–3, 6–10 et 16–26 m) d’arbres adultes de la même espèce dans une forêt tempérée du Japon. Des inoculations expérimentales ont aussi été effectuées pour tester la gamme d’hôtes d’un champignon pathogène des feuilles. La probabilité de mortalité était la plus élevée à une distance de 0–3 m durant les deux premières années de croissance. La mortalité a surtout été causée par deux types d’agents pathogènes qui causaient des épidémies de fonte des semis et des taches de feuilles et dont la sévérité était fonction de la distance. Le champignon pathogène des feuilles qui a été identifié, Phaeoisariopsis pruni-grayanae Sawada, infectait beaucoup plus de semis de P. grayana que ceux des autres espèces d’arbre testées dans une expérience d’inoculation. La croissance en hauteur et en diamètre était la plus faible à une distance de 0–3 m et la plus forte à une distance de 16–26 m tant chez les semis que chez les gaules. Par conséquent, le plus grand nombre de gaules de forte dimension et plus âgées a été observé à une distance de 16–26 m. Nos résultats démontrent que le mécanisme de Janzen–Connell fonctionne dans une forêt dominée par le hêtre dans la région tempérée du Japon.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2008

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