학술논문

Growth and physiology of a dominant understory shrub, Hamamelis virginiana, following canopy disturbance in a temperate hardwood forest
Document Type
Report
Source
Canadian Journal of Forest Research. February, 2017, Vol. 47 Issue 2, p193, 10 p.
Subject
Competition (Biology) -- Research
Forests -- Environmental aspects
Witch hazel (Plant) -- Growth -- Physiological aspects
Botanical research
Company growth
Earth sciences
Language
English
ISSN
0045-5067
Abstract
As global climatic changes increase plant susceptibility to large-scale disturbances such as drought and pathogens, understory responses to these disturbances will become increasingly important to long-term forest dynamics. To better understand understory responses to canopy disturbance, we measured changes in the growth and physiology of the dominant understory shrub, American witch-hazel (Hamamelis virginiana L.), in response to girdling of canopy oaks in a temperate hardwood forest of the northeastern United States. Changes in the growth and physiology of H. virginiana may be important to the regeneration of northeastern temperate forests, as this common shrub largely shapes the microenvironment for seedlings on the forest floor where it occurs. Canopy disturbance by girdling resulted in significant increases in light and soil nitrogen availability. In response to these environmental changes, basal-area growth of H. virginiana increased by an average 334%. This growth increase corresponded to significant increases in foliar nitrogen, respiration, and leaf chlorophyll and carotenoid concentrations. These findings indicate improved environmental conditions and increased growth for this understory shrub following the loss of dominant canopy trees. This study suggests that following large-scale canopy disturbance, H. virginiana and shrubs like it may play an important role in competing for soil N and shading seedlings of regenerating canopy species. Key words: Black Rock Forest, canopy disturbance, foliar chemistry, photosynthesis, respiration. A mesure que les changements climatiques a l'echelle planetaire augmentent la sensibilite des plantes aux perturbations a grande echelle, telles que la secheresse et les agents pathogenes, les reactions du sous-bois face a ces perturbations vont devenir de plus en plus importantes pour la dynamique forestiere a long terme. Dans le but de mieux comprendre les reactions du sous-bois aux perturbations du couvert forestier, nous avons mesure les changements dans la croissance et la physiologie de l'arbuste de sous-bois dominant, l'hamamelis de Virginie (Hamamelis virginiana L.), en reaction a l'annelation des chenes de l'etage dominant dans une foret feuillue temperee du nord-est des Etats-Unis. Les changements dans la croissance et la physiologie de l'hamamelis pourraient avoir des repercussions importantes sur la regeneration des forets temperees du nord-est etant donne l'influence determinante de cet arbuste commun sur le microenvironnement des semis au sol ou il est present. La perturbation du couvert forestier par l'annelation a entraine une augmentation significative de la disponibilite de la lumiere et de l'azote dans le sol. En reaction a ces changements environnementaux, la croissance en surface terriere de l'hamamelis a augmente en moyenne de 334 %. Cette augmentation de croissance correspond a des augmentations significatives de l'azote foliaire, de la respiration et des concentrations de chlorophylle et de carotenoide dans les feuilles. Ces resultats sont un indice de meilleures conditions environnementales et d'une croissance accrue pour cet arbuste de sous-bois a la suite de la perte des arbres de l'etage dominant. Cette etude indique qu'a la suite d'une perturbation a grande echelle du couvert forestier, l'hamamelis et les arbustes semblables pourraient jouer un role important en competitionnant pour l'azote dans le sol et en ombrageant les semis des especes de l'etage dominant qui se regenerent. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: foret de Black Rock, perturbation du couvert forestier, chimie foliaire, photosynthese, respiration.
Introduction Temperate hardwood forests play an important role in regulating water and nutrients, sequestering carbon (C), and providing habitat for biodiversity. In the United States (US) and southern Canada, many [...]