Plasticity in growth, biomass allocation and root morphology in beech seedlings as induced by irradiance and herbaceous competition

Abstract

Biomass increment, biomass allocation and fine-root morphology were compared on four-year old Fagus sylvatica seedlings growing under low (11% relative irradiance), medium (14-19%) or high (46%) irradiance under natural Pinus sylvestris canopies, and under full light in a weeded meadow in the French Massif Central. Significant differences in biomass increment were found among plots in relation to light regime and interspecific competition. Light regime had little effect on shoot-to-root ratio and biomass allocation, but had a clear impact on above-and belowground morphological variables. Beech seedlings displayed a lower specific root length (SRL) and a higher specific leaf area (SLA) under shade, thus indicating morphological adjustment to shade. Similarly, competition from herbaceous vegetation had a negligible effect on seedling growth and biomass allocation, but significant impact on fine-root morphology. Low SLA and high SRL values at high irradiance coincided with high growth increments. biomass allocation / European beech (Fagus sylvatica L.) / fine-root architecture / interspecific competition / irradiance Rsum -Plasticit de la croissance de l'allocation de biomasse et de la morphologie racinaire chez les semis de htre provoque par l'clairement et la comptition herbace. L'accroissement de biomasse, les patrons d'allocation de biomasse et la morphologie des racines fines ont t compars sur des plants de htre (Fagus sylvatica L.) de quatre ans installs sous un boisement naturel de pin sylvestre faible, moyen et fort clairement (11 %, 14-19 % et 46 % d'irradiance relative), et en pleine lumire dans une prairie dsherbe du Massif Central franais. Les plants ont montr des diffrences significatives d'accroissement en biomasse selon l'clairement relatif et l'intensit de la comptition avec le pin et les herbaces. L'clairement a peu affect le ratio biomasse arienne / biomasse racinaire et l'allocation de biomasse au sein des diffrents compartiments, mais a eu un impact clair sur la morphologie foliaire et racinaire des plants. Les htres subissant un fort ombrage prsentaient des racines fines peu ramifies (faible longueur spcifique racinaire, SRL) et des feuilles peu paisses (forte surface spcifique foliaire, SLA), ce qui suggre une faible capacit d'accs aux ressources du sol et un ajustement une faible nergie lumineuse. De mme, la vgtation herbace a eu un faible impact sur la croissance des htres et l'allocation de biomasse, mais a affect significativement la morphologie de leur racines fines. Au total, des valeurs de SLA faibles et de SRL fortes fort clairement correspondent de forts taux d'accroissement en biomasse. allocation de biomasse / htre (Fagus sylvatica L.) / morphologie des racines fines / comptition interspcifique / clairement sous fort