Ann. For. Sci. 62 (2005) 697-705
DOI: 10.1051/forest:2005058

Morning, noon, or afternoon: does timing of direct radiation influence the growth of Picea abies seedlings in mountain forests?

Peter Brang^a, Stefanie von Felten^{a, b} and Sven Wagner<sup>c

a</sup>  WSL Swiss Federal Institute of Forest, Snow and Landscape Research, Zürcherstrasse 111, 8903 Birmensdorf, Switzerland
^b  Current address: Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland
^c  Institut für Waldbau und Forstschutz, Technische Universität Dresden, Pienner Str. 8, 01737 Tharandt, Germany

(Received 5 July 2004; accepted 18 May 2005)

Abstract - We studied the influence of the timing of direct sunlight on the growth of Picea abies seedlings in a field experiment on a north-facing slope in the subalpine zone of the Swiss Alps. Vertical walls were established to expose three-year-old P. abies seedlings to direct sunlight at different times of day (morning, noon, afternoon), and to diffuse light only, during two growing seasons. The light treatments were chosen in order to simulate microsites in forest gaps with different orientations. While the light treatments resulted in different daily soil temperature curves, they affected neither average growing season soil temperature nor the frequency of soil temperatures above 10 °C, which are assumed to be particularly beneficial for seedling growth. Final seedling biomass was unaffected by the timing of direct sunlight, but lower for seedlings receiving diffuse light only. These findings suggest that the orientation of slit-shaped gaps in subalpine forests to promote P. abies seedling growth is unimportant.

Résumé - Le matin, à midi, ou l'après-midi : le moment du rayonnement direct influence-t-il la croissance des semis de Picea abies en forêt de montagne ? Nous avons étudié si le moment du rayonnement direct pendant la journée influençait la croissance des semis de Picea abies. Cette recherche a été réalisée dans un site expérimental en pente exposé au nord dans la zone subalpine des Alpes suisses. Des parois verticales ont été érigées afin d'exposer des semis de P. abies de trois ans au rayonnement direct à différents moments de la journée (le matin, à midi, l'après-midi), et au rayonnement diffus seulement, et ceci pendant deux périodes de végétation. Les microstations formées par les traitements d'exposition à la lumière devaient ressembler à des microstations en ouvertures diversement orientées en forêt. Bien que ces traitements aient modifié l'évolution de la température du sol au cours de la journée, ils n'ont influencé ni la température moyenne du sol pendant la période de végétation ni la fréquence des températures du sol supérieures à 10 °C, un niveau supposé être particulièrement bénéfique à la croissance des semis. Le rayonnement direct n'a pas modifié la biomasse finale des semis, mais la biomasse des semis qui ne recevaient que du rayonnement diffus était plus petite. Il résulte de cette étude que l'orientation des ouvertures en fente dans des forêts subalpines n'est pas susceptible d'influencer la croissance des semis de P. abies.

Key words: gap orientation / seedling growth / time of day of direct radiation / Picea abies / soil temperature

Mots clés : orientation des trouées / croissance des semis / moment de la journée avec rayonnement direct / Picea abies / température du sol

Corresponding author: Peter Brang brang@wsl.ch

© INRA, EDP Sciences 2005