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Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 5-6, June-September 2000
Second International Workshop on Functional-Structural Tree Models
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| Page(s) | 599 - 609 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2000145 | |
DOI: 10.1051/forest:2000145
Ann. For. Sci. 57 (2000) 599-609
The effect of light acclimation of single leaves on whole tree growth and competition - an application of the tree growth model ALMIS
Christiane Eschenbach
Ecology Center of the University of Kiel, Schauenburger Str. 112, D-24118 Kiel, Germany
(
Abstract:
Black alder (Alnus glutinosa L. (Gaertn.)) is a light-demanding, fast growing tree species, widespread but
always restricted to wet habitats. Because no sun and shade leaves can be distinguished within the alder
crown, the question arises whether these specific photosynthetic characteristics may contribute to alder's
low competitiveness. A functional-structural tree growth model ("ALMIS"), based on an object oriented
approach, was developed and parameterized using data from extensive investigations of an alder forest in
Northern Germany. The basic model structure is described, especially focusing on carbon dynamics. ALMIS
was used to study the effects of light acclimation of single leaves on whole plant growth and competition.
Different photosynthetic types were simulated to grow either in isolation or in competition which each
other. When grown in isolation over an extended period, a model tree with exclusively shade leaves
accumulated less total biomass than one with exclusively sun leaves, but a tree with the capacity to
acclimate the leaves to the low light conditions in the inner crown grew the most. Inter-tree competition
enhanced the advantage of leaf acclimation for whole plant growth.
Keywords:
functional-structural growth model / photosynthesis / acclimation / shade leaves / Alnus
glutinosa
Résumé:
Effets de l'adaptation des feuilles à la lumière sur la croissance globale de l'arbre et la
compétition - une application du modèle de croissance ALMIS. L'Aulne noir (Alnus glutinosa L. (Gaertn.))
est une espèce à croissance rapide exigeante en lumière. Elle est répandue, mais toujours localisée aux
habitats humides. Comme il n'est pas possible de différencier dans la canopée les feuilles d'ombre de
celles de lumière, la question se pose de savoir si ses caractéristiques photosynthétiques peuvent
contribuer à la faible compétitivité de l'Aulne. Un modèle de croissance à fonction structurelle (ALMIS),
basé sur l'approche orientée objet, a été développé et paramétrisé à partir des données résultant d'une
investigation extensive dans une forêt d'aulne dans le Nord de l'Allemagne. La structure du modèle de base
est décrite, spécialement pour la partie dynamique du carbone. ALMIS a été utilisé pour étudier les effets
de l'adaptation des feuilles à la lumière sur la croissance globale et la compétition. Différentes
conditions photosynthétiques ont été simulées pour la croissance, soit en condition isolée, soit en
condition de compétition entre elles. Dans le cas de la croissance en condition isolée pour une longue
période, le modèle d'arbre avec uniquement des feuilles d'ombre accumule moins de biomasse totale que ceux
avec uniquement des feuilles de lumière. Mais un arbre qui aurait la capacité d'adaptation de ses feuilles
aux conditions de lumière au sein de sa canopée aurait une meilleure croissance. La compétition entre
arbre améliore les avantages de l'adaptation des feuilles vis-à-vis de la croissance globale de la plante.
Mots clé :
modèle de croissance à fonction structurelle / photosynthèse / adaptation / feuilles d'ombre /
Alnus glutinosa
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