Similar foliage area but contrasting foliage biomass between young beech and spruce stands / Porovnateľná plocha avšak kontrastná biomasa asimilačných orgánov medzi mladými porastmi buka a smreka

Abstract

Abstract The study focuses on two young stands of European beech (Fagus sylvatica) and Norway spruce (Picea abies) of the same age (12-yearold) with similar sized trees grown at near identical sites. After performing a destructive sampling technique which included all tree compartments except fine roots; allometric equations were constructed for all tree components. Diameter at stem base (do) was utilized as an independent variable for the equations. The models expressed not only biomass of woody parts (branches, stem and coarse roots) and foliage but also foliage area and specific leaf area (SLA). Results indicate that the basic morphological properties of foliage vary in both species along the vertical crown profile. In spruce, contrasting values of needle area and SLA were recorded among needle sets (based on year of establishment). On a tree level, both spruce and beech had similar foliage areas however, beech had a larger biomass comprising of woody parts while spruce biomass was dominated by foliage. Therefore the leaf mass ratio (LMR) defined as the ratio between foliage biomass and total tree biomass, as well as leaf area ratio (LAR) defined as the ratio between leaf area and total tree biomass were much larger in spruce than in beech species. On a stand level, spruce manifested a higher value (18.64 m2.m−2) of leaf area index (LAI) than beech (12.77 m2.m−2). Moreover, while the biomass of foliage was 4.6 times higher in spruce than in beech, total biomass of woody parts were similar in both stands. These contrasts indicate very different growth strategies and biomass allocations between beech and spruce at the young growth stages Abstrakt Výskum sa zameral na mladé porasty buka lesného (Fagus sylvatica) a smreka obyčajného (Picea abies) rovnakého veku (12 rokov), veľmi podobných dimenzií stromov, rastúcich na totožnom stanovišti. Na základe odberu vzorníkov celých stromov (všetky časti okrem jemných koreňov) sme skonštruovali alometrické vzťahy pre stromové komponenty. Ako nezávislá premenná sa použila hrúbka na báze kmeňa (d0). Modely vyjadrili nielen biomasu konárov, kmeňa, hrubých koreňov a asimilačných orgánov, ale aj plochu asimilačných orgánov a špecifickú listovú plochu (specific leaf area; SLA). Zistili sme, že základné morfologické vlastnosti asimilačných orgánov varírovali pri obidvoch drevinách pozdĺž vertikálneho profilu koruny. V prípade smreka sa zistili odlišné hodnoty plochy ihlíc a SLA medzi jednotlivými ročníkmi ihlíc. Na úrovni stromu mali buky oveľa viac biomasy drevných častí ako smreky, opačná situácia bola pri asimilačných orgánoch. Preto hodnoty podielu medzi biomasou asimilačných orgánov a celkovou biomasou stromu, ako aj pomeru medzi plochou asimilačných orgánov a celkovou biomasou stromu boli výrazne vyššie pri smreku než buku. Na úrovni porastu mala smrečina vyššie hodnoty indexu listovej plochy, t. j. LAI (18,64 m2.m−2) v porovnaní s bučinou (12,77 m2.m−2). Kým biomasa asimilačných orgánov bola 4,6-krát väčšia v smrekovom než v bukovom poraste, biomasa drevných časti bola porovnateľná v obidvoch porastoch. Tieto kontrasty naznačujú výrazne odlišnú rastovú stratégiu, resp. alokáciu biomasy medzi bučinami a smrečinami v mladých štádiách