Interactive effects of canopy gap, liming and understory control on aboveground growth of yellow birch and sugar maple seedlings

Gölge boşlukları, kireçleme ve alt bitki örtüsü kontrolünün sarı huş ağacı ve akça ağaç fidanlarının toprak üstü gelişimleri ile etkileşimleri

Özet

Çevresel değişiklikler fidanların gelişim sürecini önemli ölçüde ve hızlıca etkilemektedir. Buna rağmen karmaşık çevresel etmenlerin ılıman ormanlarda yetişen ve alt bitki örtüsü konumundaki fideler üzerine etkileri yeterince araştırılmamıştır. Bu nedenle Rivière à Pierre, Québec, Kanadada huş ağacı (Betula alleghaniensis Britton.) ve akça ağaç (Acer saccharum Marsh.) üzerine 4 yıl süren bir saha araştırması gerçekleştirilmiştir. Çalışmada üç farklı gölge boşluğu (≤50 $m^{2}$, 101-300 $m^{2}$ve 701-1200$m^{2}$), iki rekabet modeli (zararlı otlardan arındırılmış ve arındırılmamış) ve iki kireçleme (kireçleme yapılarak ve kireçleme yapılmadan) metodu kullanılmıştır. Her iki türe ait boy ve boy artışı, taç özelliği ve toprak üstü biyokütle ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlara göre her iki türün fidanları da geniş gölge boşluklarında daha hızlı büyüme gösterirken, dar gölge boşluklarında gelişen fidanlara göre daha düşük biyokütleye sahip olmuştur. Kireçlenmenin hissedilir bir etkiye yol açmadığı çalışmada zararlı otlardan arındırılmış alanların fidan gelişimine olumlu etki ettiği görülmüştür. Gölge boşlukları, kireçleme ve rekabet arasındaki etkileşimler, büyüme ve biyokütle üzerinde karmaşık etkiler göstermiştir. Geniş gölge boşluklarında pozitif bir etkileşim görülürken, orta ve küçük gölge boşluklarında böyle bir etkileşime rastlanmamıştır. Geniş gölge boşluklarının oluşturulması fidan gelişimini hızlandırırken, değişen çevre faktörleri ile etkileşimi tetiklemektedir. Geniş gölge boşlukları bulunan kireçlenmiş ve zararlı otlardan arındırılmış bölgelerde taç yüksekliği ve yaprak biyokütlesi artış gösterirken, türlere göre biyokütle dağılımı farklılık göstermiştir.

Abstract

Environmental changes influence seedling establishment and growth simultaneously and sequentially. However, the complex effects of environmental changes on understory seedlings in temperate forests are not well explored. Thus, a 4-year field experiment was conducted at Rivière à Pierre, Québec, Canada, with two species of yellow birch (Betula alleghaniensis Britton.) and sugar maple (Acer saccharum Marsh.) in three levels of canopy gaps (≤50$m^{2}$, 101-300 $m^{2}$, and 701-1200$m^{2}$), two competition patterns (neighbor vegetation weeded and unweeded), and two liming treatments (liming and non-liming). We measured the height and height increment, crown features, and the aboveground biomass of the two species. Our results indicated that seedlings grow taller and represent higher new growth and biomass in large canopy gaps, weeded neighbour vegetation also increased the seedling height and new growths but suppressed stem biomass, and liming had no effect on the two species. The interactions of the canopy gaps, liming, and competition exhibited complex effects on growth and biomass allocation. The interactive effect was found to be positive in a large canopy gap, but not in small and intermediate gaps. It suggested that creation of a large canopy gap accelerates seedling growth and promotes an interactive effect with other factors in the changing environment. In a large canopy gap, the crown length and leaf biomass increased in the weeded and limed plot, but the biomass allocation was different between yellow birch and sugar maple in weeded plots, indicating that weeding the neighbor vegetation leads the two species dynamics in opposite directions.