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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 58, Number 6, August-September 2001
Page(s) 673 - 680
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2001154
DOI: 10.1051/forest:2001154

Ann. For. Sci. 58 (2001) 673-680

Effects of relative irradiance on the leaf structure of Fagus sylvatica L. seedlings planted in the understory of a Pinus sylvestris L. stand after thinning

Ismael Aranda, Luis Felipe Bergasa, Luis Gil and José Alberto Pardos

Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de Madrid, Ciudad Universitaria s/n, 28040 Madrid, Spain

(Received 27 April 2000; accepted 7 February 2001)

Abstract
Beech seedlings were established in the understory of a Pinus sylvestris plantation close to one of the southernmost populations of beech in Europe, the beech-oak forest of Montejo de la Sierra. Four years later, the overstory was partially reduced by removing pine trees. Solar radiation in the understory was evaluated by hemispherical canopy photographic technique and the effects of relative irradiance increment on the leaf anatomy of beech seedlings were analyzed during the two years after opening the stand. The increase in specific leaf mass (SLM) in seedlings during both years runs in parallel with the increase in relative irradiance estimated by the global light factor (GLF) which expresses the proportion of global radiation relative to that in the open. There were significant relationships between the light index as a surrogate of light environment and the morphological and anatomical characteristics of the leaves. In the first year, SLM increase was more related to total blade thickness. In the second year, thickness of palisade parenchyma (PP) appears more relevant than that of spongy tissue (SP) as indicated by the absence of significance in the relationship between SP and SLM. Moreover, stomatal density was also higher according to increasing relative irradiance. The shift response of beech seedlings to the overstory opening makes evident their capability of acclimatization to light increase through changes in leaf anatomy.

Résumé
Effets, après éclaircie, de l'irradiation relative sur la structure de la feuille de semis de Fagus sylvatica L. plantés sous couvert d'un peuplement de Pinus sylvestris L. Des plants de hêtre ont été mis en place sous le couvert d'une plantation de Pin sylvestre localisée près d'une des populations de hêtre la plus méridionale, la hêtraie chênaie de Montejo de la Sierra. Quatre ans après, l'étage dominant a été partiellement réduit au cours d'une éclaircie des pins. La radiation solaire dans le sous étage a été évaluée par la technique de la photographie hémisphérique de la canopée. Les effets de l'accroissement de l'irradiation relative sur l'anatomie de la feuille des plants de hêtre ont été analysés pendant les deux années suivant l'éclaircie. L'accroissement de la masse spécifique de la feuille (SLM) des plants durant les deux années est directement lié à l'augmentation de l'irradiation relative estimée par le coefficient global de lumière (GLF) lequel exprime la proportion d'irradiation relative globale par rapport à la mesure hors couvert. Il y a des relations significatives entre l'indice de lumière pris comme estimateur de l'environnement lumineux et les caractéristiques de la morphologie et de l'anatomie des feuilles. Au cours de la première année, l'augmentation de la SLM était la mieux corrélée avec l'épaisseur totale du limbe. Au cours de la seconde année, l'épaisseur du parenchyme palissadique (PP) apparaît plus pertinente que celle des tissus spongieux (SP) comme l'indique l'absence de signification statistique dans la relation entre SP et SLM. Cependant, la densité des stomates est aussi plus élevée en raison d'une augmentation de l'irradiation relative. Le décalage, dans la réponse des plants de hêtre, à l'ouverture de la canopée démontre la capacité d'acclimatation à une augmentation de lumière par des modifications de l'anatomie de la feuille.


Key words: Fagus sylvatica / morphology leaf / hemispherical photography / regeneration / shelterwood

Mots clés : Fagus sylvatica / morphologie de la feuille / photographie hémisphérique / régénération / coupe d'abri

Correspondence and reprints: José Alberto Pardos Tel. +34 (1) 3367113; Fax. +34 (1) 5439557;
    e-mail: jpardos@montes.upm.es / iranda@montes.upm.es

© INRA, EDP Sciences 2001

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