Bulletin of Forestry Science / Volume 4 / Issue 1 / Pages 83-94
previous article | next article

Ecophysiological responses of woody regrowth under gap-phase regeneration in Turkey oak – Sessile oak forests

Éva Salamon-Albert, Péter Lőrincz & Ágnes Csiszár

Correspondence

Correspondence: Salamon-Albert Éva

Postal address: H-7624 Pécs, Ifjúság útja 6.

e-mail: albert[at]gamma.ttk.pte.hu

Abstract

A gas exchange based ecophysiological performance of five regrowth species has been investigated in a xero-mesophilous oak forest. Seasonal light responses, capacities and variability of assimilation, transpiration and water use efficiency under light saturated conditions are discussed to reveal ecophysiological characteristics of the species in gap-phase dynamics. Species present assimilation maximum in autumn, followed by a continuously increasing carbon-dioxide fixation rate through the seasons. Transpiration peak is manifested differentially in summer and autumn. Autumn maximum of photosynthetic water use efficiency as the ratio of carbon input and water output is detected for all studied species. Limitation of gas exchange parameters is highly indicated by low level of water use efficiency in the summer season in case of Fraxinus ornus, Quercus cerris and Q. petraea. Carpinus betulus turned out to be a source saving species by a moderate gas exchange rate in every season. According to the moderate rate of carbon assimilation and transpiration but the highest rate of water use efficiency, Rubus fruticosus can be the most effective species in the early stage of gap-phase dynamics. Assimilation to transpiration rate in spring and summer is strongly coordinated, water use efficiency is a species and season dependent aspect. Autumn and summer season water use efficiency can serve an appropriate tool for indicating environmental limitation and scaling habitat suitability of the species in dry oak forests.

Keywords: gap-phase regeneration, woody regrowth, assimilation, transpiration, photosynthetic water use efficiency

  • Ádám R. és Bölöni J. 2011: Cseres-kocsánytalan tölgyesek gyepszintjének kapcsolata az állomány jellemzőivel. 34-37. In: Mázsa K. (ed.): Válogatás az MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézet Kutatási eredményeiből, 2011. ÖBKI, Vácrátót, 34-37.
  • Anon. 2012: Erdővagyon, Erdő- és Fagazdálkodás Magyarországon 2012. Nébih Erdészeti Igazgatóság, Budapest.
  • Arend, M.; Brem, A.; Kuster, T.M. and Günthardt-Goerg, M.S. 2013: Seasonal photosynthetic responses of European oaks to drought and elevated daytime temperature. Plant Biology, 15: 169-176. DOI: 10.1111/j.1438-8677.2012.00625.x
  • Balandier, P.; Marquier, A.; Casella, E.; Kiewitt, A.; Coll, L.; Wehrlen, L. and Harmer, R. 2012: Architecture, cover and light interception by bramble (Rubus fruticosus): a common understorey weed in temperate forests. Forestry, 86: 39-46. DOI: 10.1093/forestry/cps066
  • Bartha D. és Puskás L. 2013: Silva naturalis Vol.1. Nyugat-magyarországi Egyetem Kiadó, Sopron.
  • Bengtsson, J.; Nilsson, S.G.; Franc, A. and Menozzi, P. 2000: Biodiversity, disturbances, ecosystem function and management of European forests. Forest Ecology and Management, 132: 39-50. DOI: 10.1016/s0378-1127(00)00378-9
  • Bölöni J.; Fekete G.; Kun A.; Tímár G.; Bartha D.; Szmorad F.; Nagy, J. és Juhász M. 2011: L2a – Cseres kocsánytalan tölgyesek. 308-314. In: Bölöni J.; Molnár Zs. és Kun A. (szerk.): Magyarország élőhelyei. Vegetációtípusok leírása és határozója. MTA ÖBKI, Vácrátót.
  • Březina, I. and Dobrovolný, L. 2011: Natural regeneration of sessile oak under different light conditions. Journal of Forest Science, 57: 359-368.
  • Collins, B.S., Dunne, K.P. and Pickett, S.T.A. 1985: Responses of forest herbs to canopy gaps. 218-234. In: Pickett, S.T.A. and White, P.S. (eds): The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics. Academic Press, Orlando, Florida. DOI: 10.1016/b978-0-12-554520-4.50017-4
  • Csontos P. 1996: Az aljnövényzet változásai cseres-tölgyes erdők regenerációs szukcessziójában. Scientia Kiadó, Budapest, 122 pp.
  • Csontos, P. 2010: Light ecology and regeneration on clearings of sessile oak - Turkey oak forests in the Visegrád Mountains, Hungary. Acta Botanica Hungarica, 52 (3-4): 265–286. DOI: 10.1556/abot.52.2010.3-4.6
  • Ellenberg, H. und Leuschner, C. 2010: Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen, 6th ed. Ulmer Verlag, Stuttgart.
  • Gálhidy L. 2008: Az aljnövényzet fajösszetételének és tömegességének változásai középhegységi bükkösök mesterséges és széldöntés nyomán létrejövő lékjeiben. Doktori értekezés. ELTE, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék, Budapest.
  • Gencsi L. és Vancsura R. 1992: Dendrológia. Mezőgazda kiadó, Budapest.
  • Hegi, G. 1995: Illustrierte Flora von Mitteleuropa. Band IV, Teil 2A, Blackwell Wissenschaft Verlag.
  • Kalapos, T. and Csontos, P. 2003: Variation in leaf structure and function of the Mediterranean tree Fraxinus ornus L. growing in ecologically contrasting habitats at the margin of its range. Plant Biosystems, 137: 73-82. DOI: 10.1080/11263500312331351351
  • Kenderes K., Tímár G., Ódor P., Bartha D., Standovár T., Bodonczi L., Bölöni J., Szmorad F. és Aszalós R. 2007: A természetvédelem hatása középhegységi erdeinkre. Természetvédelmi Közlemények, 13: 69-80.
  • Koncz G. 2013: Cseres-tölgyes erdők (Síkfőkút project és Vár-hegy) lágyszárú növényzet és magkészlet vizsgálata. Egyetemi doktori (PhD) értekezés, Debreceni Egyetem.
  • Le Duc, M.G. and Havill, D.C. 1998: Competition between Quercus petraea and Carpinus betulus in an ancient wood in England: seedling survivorship. Journal of Vegetation Science, 9: 873-880. DOI: 10.2307/3237052
  • Legner, N.; Fleck, S. and Leuschner, C. 2014: Within-canopy variation in photosynthetic capacity, SLA and foliar N in temperate broad-leaved trees with contrasting shade tolerance. Trees, 28: 263-280. DOI: 10.1007/s00468-013-0947-0
  • Lüpke, B. 1998. Silvicultural methods of oak regeneration with special respect to shade tolerant mixed species. Forest Ecology and Management, 106: 19-26. DOI: 10.1016/s0378-1127(97)00235-1
  • McCarthy, J. 2001: Gap dynamics of forest trees: A review with particular attention to boreal forests. Environmental Reviews, 9: 1-59. DOI: 10.1139/er-9-1-1
  • McDowell, S.C.L. 2002: Photosynthetic characteristics of invasive and non-invasive species of Rubus (Rosaceae). American Journal of Botany, 89: 1431-1438. DOI: 10.3732/ajb.89.9.1431
  • Mihók B. 2007: Lékek fénymintázata és növényzeti regenerációja bükkös állományokban. Doktori értekezés. ELTE TTK, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék, Biológia Doktori Iskola, Budapest.
  • Mózes Cs. (szerk.) 2004: Erdővagyon, erdő- és fagazdálkodás Magyarországon. FVM Erdészeti Hivatal Kiadványa, Budapest.
  • Phillips, D.L. and Shure, D.J. 1990: Patch-Size Effects on Early Succession in Southern Appalachian Forests. Ecology, 71: 204-212. DOI: 10.2307/1940260
  • Rigling, A.; Bigler, C.; Eilmann, B.; Feldmeyer-Christe, E.; Gimmi, U.; Ginzler, C.; Graf, U.; Mayer, P.; Vacchiano, G.; Weber, P.; Wohlgemuth, T.; Zweifel, R. and Dobbertin, M. 2013: Driving factors of a vegetation shift from Scots pine to pubescent oak in dry Alpine forests. Global Change Biology, 19: 229-240. DOI: 10.1111/gcb.12038
  • Ritter, E. and Vesterdal, L. 2006: Gap formation in Danish beech (Fagus sylvatica) forests of low management intensity: soil moisture and nitrate in soil solution. European Journal of Forest Research, 125: 139-150. DOI: 10.1007/s10342-005-0077-3
  • Siffer S. 2012: Szálalás száraz tölgyesekben. 121–133. In: Gyöngyössy P. (szerk.): Múlt és jövő IV. Tartamosság, természetszerűség, társadalmi kontroll. Nyugat-magyarországi Egyetem, Sopron.
  • Solymos R. 2011: Természetes erdőfelújítás – folyamatos erdőborítás. Erdészeti Lapok, 151: 72-74. full text
  • Standovár T. 2006: Biológiai megfontolások az erdei életközösségek hatékony védelméhez. Magyar Tudomány, 2006/6: 656-662.
  • Struve, D.K., Ferrini, F.; Fini, A. and Pennati, L. 2009: Relative growth and water use of seedlings from three Italian Quercus species. Arboriculture and Urban Forestry, 35: 113-121.
  • Tognetti, R.; Cherubini, P.; Marchi, S. and Raschi, A. 2007: Leaf traits and tree rings suggest different water-use and carbon assimilation strategies by two co-occurring Quercus species in a Mediterranean mixed-forest stand in Tuscany, Italy. Tree Physiology, 27: 1741-1751. DOI: 10.1093/treephys/27.12.1741
  • Yamamoto, S.-I. 2000: Forest Gap Dynamics and Tree Regeneration. Journal of Forest Research, 5: 223-229. DOI: 10.1007/bf02767114
  • Open Acces

    For non-commercial purposes, let others distribute and copy the article, and include in a collective work, as long as they cite the author(s) and the journal, and provided they do not alter or modify the article.

    Cite this article as:

    Salamon-Albert, É., Lőrincz, P. & Csiszár, Á. (2014): Ecophysiological responses of woody regrowth under gap-phase regeneration in Turkey oak – Sessile oak forests. Bulletin of Forestry Science, 4(1): 83-94. (in Hungarian)

    Volume 4, Issue 1
    Pages: 83-94

    First published:
    15 September 2014

    Related content

    7

    More articles
    by this authors

    1

    Related content in the Bulletin of Forestry Science*

    More articles by this authors in the Bulletin of Forestry Science

    * Automatically generated recommendations based on the occurrence of keywords given by authors in the titles and abstracts of other articles. For more detailed search please use the manual search.