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Abstract
The present study investigates potential differences in trait plasticity as an additional contributing mechanism explaining ericaceous shrub dominance during different periods after logging. Two ericaceous species (Kalmia angustifolia, Rhododendron groenlandicum), and black spruce plants (Picea mariana), were submitted to combinations of 3 light levels and 2 levels of nitrogen addition during a simulated growing season of 9 weeks under greenhouse conditions. Plant traits related to light (photosynthesis, leaf mass per unit of area, leaf and aboveground biomass allocation, foliar N concentration) and nutrient acquisition (root mass ratio, specific absorption ratio, absorption of 15N) were measured in response to the manipulation of these resources. The leaf mass per unit of area (LMA) of both ericaceous species was significantly reduced by shading; LMA of Rhododendron and Kalmia was, respectively, 54% and 31% higher in the highest light treatment. The LMA of black spruce was unchanged in response to light level. There were few differences among species in trait response to N addition. Black spruce was characterized by higher nutrient absorption rate and specific absorption rate at higher N levels compared to the 2 ericads. With the exception of LMA, plasticity to light was higher for Kalmia; in contrast, plasticity to N addition was higher for Rhododendron and black spruce. Finally, LMA appears to be a key trait explaining the competitive advantage of ericaceous species (especially Rhododendron) and potential encroachment on forested sites after disturbance.
Résumé
La présente étude vise à évaluer les différences potentielles de plasticité des traits comme mécanisme supplémentaire expliquant l'envahissement par les éricacées après coupe. Deux espèces d'éricacées (Kalmia angustifolia, Rhododendron groenlandicum) et des plants d'épinette noire (Picea mariana) ont été soumis à différentes combinaisons de lumière (3 niveaux) et de fertilisation azotée (2 niveaux) durant une saison de croissance simulée en serre. Les traits des plantes associés à la quantité de lumière (photosynthèse, masse foliaire par unité de surface, biomasse aérienne et foliaire, concentration en azote du feuillage) et à la prise de nutriments (ratio de biomasse aérienne, ratio d'absorption spécifique, absorption de 15N) ont été mesurés en réponse à la manipulation de ces ressources. En ce qui concerne la réponse des traits aux changements de lumière, la masse foliaire par unité de surface (LMA) des espèces éricacées a été réduite de façon significative par la diminution de la quantité de lumière; la LMA était 54 % (Rhododendron) et 31 % (Kalmia) plus élevée dans le traitement ayant le plus de lumière disponible. Par contre, la LMA de l'épinette noire n'a pas varié entre les traitements de lumière. Certaines différences entre les espèces ont été observées quant à la réponse des traits à l'ajout d'azote. L'épinette noire était caractérisée par des taux plus élevés d'assimilation d'azote et d'absorption spécifique aux niveaux plus élevés de fertilisation en azote comparativement aux deux espèces éricacées. À l'exception de la LMA, la plasticité à la lumière était supérieure pour le Kalmia. En revanche, la plasticité à la fertilisation était supérieure pour le Rhododendron et l'épinette noire. Finalement, la LMA apparaît comme un trait clé pour expliquer l'avantage compétitif des éricacées (spécialement le Rhododendron) et leur potentiel d'envahissement dans certains peuplements après perturbation.