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Advantages of long-term measurement of fine root demographics with a minirhizotron at two balsam fir sites

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Abstract:

We used 15 site-years of minirhizotron observations (1998–2006 at one site; 1998–2000 and 2004–2006 at second site) from two mature balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) sites to quantify interannual variability in fine root demography and assess the accuracy of estimates from early years of observation. Annual production varied fourfold at Forêt Montmorency (FM) (5.8–26.5roots·100cm–2) and twofold at Green River (GR) (7.2–14.2 roots·100cm–2). Annual mortality varied more than 30-fold at the two sites (FM: 0.7–23.2roots·100cm–2; GR: 0.3–10.9 roots·100cm–2), year-end standing crops varied two- to eight-fold (FM: 3.6–28.4 roots·100cm–2; GR 8.5–18.6 roots·100cm–2), and median life-span of annual cohorts varied from 180 to 540days at FM and from 350 to 577days at GR. This variation illustrates that root demography estimates from short-term studies may differ widely from long-term means. Annual mortality and standing crops were lowest in the first year of observation and tended to increase for two or more years at both sites, whereas these trends were not observed for annual production. Our results indicate that minirhizotron tubes must be in place for more than 2years to accurately estimate fine root demography at balsam fir sites.

Nous avons utilisé des observations faites à partir de minirhizotrons et couvrant 15 années-emplacement (1998–2006 dans une station; 1998–2000 et 2004–2006 dans une autre station) dans deux peuplements matures de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) pour quantifier les variations interannuelles de la démographie des racines fines et évaluer la justesse des estimations basées sur les premières années d’observation. La production annuelle a varié par un facteur de quatre à la Forêt Montmorency (FM) (5,8 à 26,5 racines·100cm–2) et par un facteur de deux à Green River (GR) (7,2 à 14,2 racines·100cm–2). La mortalité annuelle a varié par un facteur de plus de 30 aux deux endroits (FM : 0,7 à 23,2 racines·100cm–2; GR : 0,3 à 10,9racines·100cm–2); la quantité de racines vivantes à la fin de l’année a varié par un facteur de deux à huit (FM : 3,6 à 28,4racines·100cm–2; GR : 8,5 à 18,6 racines·100cm–2) et la longévité médiane des cohortes a varié de 180 à 540 jours à la FM et de 350 à 577 jours à GR. Cette variation montre que les estimations de la démographie des racines basées sur des études à court terme peuvent être très différentes des moyennes à long terme. La mortalité et la quantité annuelles de racines vivantes étaient les plus faibles durant la première année d’observation et avaient tendance à augmenter pendant deux années ou plus aux deux endroits tandis que cette tendance n’a pas été observée dans le cas de la production annuelle. Nos résultats indiquent que les tubes des minirhizotrons doivent rester en place pendant plus de deux ans pour estimer avec justesse la démographie des racines fines dans les stations de sapin baumier.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-06-01

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