ノルウェー対サトウカエデ：下層林での静かな闘い。

私はミシガン州で育ちました。ミシガン州では、ノルウェーとサトウカエデの両方が公園や裏庭でよく見られます。 XNUMX 年生では、木の識別に関する単元があり、最も難しい質問の XNUMX つは、ノルウェーかサトウカエデかというものでした。 ガイドブックもスマートフォンも持っていないのに、いまだに頭を悩ませている質問です。 違いは小さいように見えますが、わずかな違いが大きな違いを生む可能性があります。

ノルウェーカエデ (Acerのplatanoides L.) は、もともと街路樹として北米に導入されましたが、現在、大陸東部の多くの自然地域に侵入しています。 耐陰性の種として、その実生は自生の木、特にサトウカエデと競合します (サトウカエデ マーシュ）。 同様に耐陰性の種であるサトウカエデがヨーロッパの近縁種に置き換えられることが多い理由は不明です。 比較的手付かずの森林でも. 侵略的植物の私の精神的な原型は、ノースカロライナ州の私の新しい家の近くの道端の木を覆う大きな葉のつるであるクズによっておそらく最もよく代表されます. ノルウェーのカエデは、それほど目立たない侵入者であり、成熟した森林の下層に静かに定着しています。

最近の研究 パケット等。 これらの種の実生の間の競合の XNUMX つの側面、つまり異なる光体制に対するそれぞれの反応に取り組んでいます。 ほとんどの実験的操作（シェードネットなど）によって提供される一時的に均一な光の減少の代わりに、Paquette et al。 屋根の開口部を調整できるシェードハウスを使用して、現実的な日照変動を実現しました。 これは、下層林 (XNUMX 日に数回の強烈な期間) または倒木の隙間 (完全な太陽のやや長い期間 XNUMX 回) で実生が受ける光を模倣しています。 このような短く激しいイベントは、しばしば「」と呼ばれます。日差し」であり、時間的に均一なシェーディングとは異なる光合成への影響​​があります。 他のすべての成長条件はほぼ最適であったため、研究者の結果は、これらの光環境下での最大の光合成と成長率を反映しています。

実生は、光飽和光合成速度、および地上および地下の成長について監視されました。 著者らは、これらのデータを種や処理ごとの平均応答だけでなく分析するだけでなく、種ごとの応答の変動と、13 つの光処理の間で種ごとに示された可塑性も比較しています。 著者らは、ノルウェーカエデがサトウカエデよりも XNUMX% 高い光合成速度を示したものの、下層の光環境におけるバイオマスに差がないことを発見した。

対照的に、ノルウェーのカエデは、ギャップ光体制でサトウカエデの 47% 高い光合成率とほぼ XNUMX 倍のバイオマスを持っていました。 さらに、ノルウェーのカエデは晩秋まで高さを伸ばし続けましたが、サトウカエデは真夏以降にわずかな茎の伸びしか示しませんでした. このように、サトウカエデに対するノルウェーカエデの競争上の優位性は、主に光の利用可能性に対する反応におけるフェノロジーと可塑性の産物です。

この実験は、成長が累積的なプロセスであり、生物季節学が重要であることを思い出させるものです。 それでも 大きな木の今年の成長と光合成を直接関係づけることは難しい、おそらく、苗の確立中に貯蔵はそれほど大きくありません。 フェノロジーの違いは、気候変動の文脈では特に重要であり、著者らは、シュガー メープルに対するノルウェー メープルの競争上の優位性は、秋の気温が上昇するにつれて高まる可能性があると示唆しています。 森林群集の構成と種の侵入の謎は、環境変数の XNUMX つのレベルの下で種のペアを比較する管理された実験だけでは解決できませんが、そのような実験は、より複雑なシナリオのモデル化とフィールド データの解釈に重要な情報を提供します。

苗木の確立は、本質的に面倒なことです。 実生は下層で何年も存続する可能性があるため、倒木ギャップでの競争は単に新しい発芽株間だけでなく、古い実生の間でも行われます。 苗木 そして切り株もやし。 擾乱は、空間範囲、強度、およびリターン間隔が異なります。 忘れてはならないのは、森の中では競争は個体間であり、個体の反応は種によって異なるということです。 実際、この個人差が私たちが持っている理由のXNUMXつであると信じている人もいます 比較的少ない資源をめぐって非常に多くの種が競合している. これが、パケットらのような実験家を見ることが心強い理由です。 彼らの研究では、母集団の平均反応だけでなく、各母集団内の変動性と可塑性にも対処しています。