Publications du Service canadien des forêts

Red and black spruce provenance growth and allocation under ambient and elevated CO₂. 2015. Major, J.E., Mosseler, A., Johnsen, K.H., Campbell, M., and Malcolm, J. Trees 29: 1313-1328.

Année : 2015

Disponible au : Centre de foresterie de l'Atlantique

Numéro de catalogue : 36399

La langue : Anglais

Disponibilité : PDF (demande par courriel)

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Résumé

Nous avons comparé la croissance, les composantes de la croissance et l’allocation de biomasse entre deux épinettes fortement sympatriques, soit l’épinette rouge (Picea rubens Sarg.; ER) et l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.; EN), en examinant 12 populations de l’est du Canada évoluant dans des conditions de CO₂ ambiantes (aCO₂) et élevées (eCO₂) pour évaluer les réponses absolues et relatives à ce gaz à effet de serre en augmentation. Les 12 populations provenaient de milieux continentaux et marins; des semences ont été recueillies dans deux paires rapprochées de peuplements d’ER et d’EN dans chacune des trois provinces de l’est du Canada – l’Ontario (Ont.), le Nouveau-Brunswick (N.-B.) et la Nouvelle-Écosse (N.-É.) – choisies comme provenances dans la présente étude. Sur 4 ans, l’EN a affiché une croissance en hauteur de plus en plus forte par rapport à l’ER. À la fin de la 4^e année, l’EN présentait en moyenne une masse totale 127 % plus importante et un diamètre au collet 50 % plus grand que l’ER. Le débourrement était plus hâtif chez l’EN que chez l’ER, et il avait lieu dans l’ordre suivant chez l’EN : Ont., N.-B., N.-É. Dans les conditions eCO₂, l’ES et l’ER allouaient davantage de masse à la tige (tige + branches), et une analyse plus poussée a montré que 25 % de cette différence dans l’allocation de la biomasse était attribuable à l’augmentation de la taille de l’arbre, et que le reste était attribuable aux conditions eCO₂. Comme prévu, l’EN s’est allouée moins de masse hors-sol que de masse souterraine par rapport à l’ER en raison des situations respectives de ces espèces de début et de fin de succession. Toutefois, dans les conditions eCO₂, l’EN se partitionnait davantage en sous sol, et l’ER, au dessus du sol, par rapport aux conditions aCO₂. L’EN a affiché une plus grande efficacité de croissance (EC; rapport entre la masse de la tige et la masse des aiguilles) que l’ER; l’EC augmentait avec les conditions eCO₂, et l’augmentation a été plus grande pour l’EN que pour l’ER. Un taux de CO₂ élevé a entraîné une augmentation relative de la biomasse de 10,8 et de 18,0 % pour l’EN et l’ER, respectivement. Ces constatations n’appuient pas l’hypothèse voulant que les espèces à croissance rapide aient un avantage compétitif par rapport aux plantes dont la croissance est intrinsèquement plus lente dans les conditions eCO₂, mais s’accordent avec d’autres observations indiquant que les espèces tolérantes à l’ombre affichent des rapports de réponse aux conditions eCO₂ plus élevés que les espèces intolérantes à l’ombre. En outre, malgré la forte possibilité d’hybridation et d’introgression entre les deux espèces, particulièrement dans les populations très fragmentées et les petites populations reliques de l’Ontario, les résultats montrent que l’Ontario et le N.-B. demeurent fidèles aux types d’espèces en ce qui concerne les grands paramètres de croissance, l’allométrie, les efficacités de croissance et les caractéristiques physiologiques, et que la variation de la provenance s’accorde généralement avec les constatations d’études en jardin commun.

Résumé en langage clair et simple

Nous avons comparé la croissance, les composantes de la croissance et l’allocation de biomasse entre deux espèces d’épinettes fortement sympatriques, soit l’épinette rouge (Picea rubens Sarg; ER) et l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.; EN). Pour ce faire, nous avons examiné 12 populations de l’est du Canada évoluant dans des conditions de CO₂ ambiantes (aCO₂) et élevées (eCO₂) pour évaluer les réponses absolues et relatives à ce gaz à effet de serre en augmentation. Les 12 populations provenaient de milieux continentaux et côtiers; des semences ont été recueillies dans deux paires rapprochées de peuplements d’ER et d’EN dans trois provinces de l’est du Canada – l’Ontario (Ont.), le Nouveau Brunswick (N.-B.) et la Nouvelle-Écosse (N.-É.) – choisies comme provenances dans la présente étude. Dans les conditions eCO₂, l’ES et l’ER allouaient davantage de masse à la tige (tige + branches); une analyse plus poussée a montré que 25 % de cette différence dans l’allocation de la biomasse était attribuable à l’augmentation de la taille de l’arbre, et que le reste était attribuable aux conditions eCO₂. Comme prévu, l’EN a produit moins de masse hors-sol que de masse souterraine par rapport à l’ER en raison des situations respectives de ces espèces de début et de fin de succession. Un taux de CO₂ élevé a entraîné une augmentation relative de la biomasse de 10,8 % pour l’EN et de 18,0 % pour l’ER. Ces constatations n’appuient pas l’hypothèse voulant que les espèces à croissance rapide aient un avantage compétitif par rapport aux plantes dont la croissance est intrinsèquement plus lente dans les conditions eCO₂, mais s’accordent avec d’autres observations indiquant que les espèces tolérantes à l’ombre affichent des réponses relatives aux conditions eCO₂ plus élevées que les espèces intolérantes à l’ombre.