Coexistence of Abies mariesii and Abies veitchii in a subalpine fir-wave forest

摘要

To clarify the mechanisms underlying the coexistence of Abies mariesii Masters and Abies veitchii Lindl. in a fir-wave forest, we surveyed the population dynamics of the two Abies species throughout stand development on Mount Shimagare, central Japan. We established three belt transects and found that, overall, A. veitchii dominated this fir-wave forest. However, A. mariesii dominated the canopy initially, whereas A. veitchii increased as stand development progressed; thus, dominant A. mariesii was eventually replaced by A. veitchii. This replacement was explained by the presence of an A. mariesii sapling bank that formed under the canopy of a mature stand and by the large A. veitchii seedling bank resulting from greater seed production. For ordinary canopy individuals, which are taller than midcanopy individuals, the increase in height suggested that taller individuals grow faster vertically regardless of species; moreover, height growth did not differ significantly between the two Abies species, which facilitated the growth of A. mariesii into the canopy and the production of seeds for the next generation. We concluded that the persistence of A. mariesii in this fir-wave forest is supported by its shade tolerance.Dans le but de clarifier les mécanismes sous-jacents à la coexistence d'Abies mariesii Masters et d'Abies veitchii Lindl. dans une sapinière régénérée en vagues, nous avons inventorié la dynamique de population des deux espèces d'Abies tout au long du développement du peuplement sur le mont Shimagare, dans le centre du Japon. Nous avons établi trois transects en bande et trouvé que, globalement, A. veitchii dominait dans cette sapinière régénérée en vagues. Cependant, A. mariesii dominait initialement dans la canopée tandis que la dominance d'A. veitchii augmentait à mesure que le développement du peuplement progressait. Par conséquent, A. mariesii était éventuellement remplacé par A. veitchii comme essence dominante. Ce remplacement s'expliquait par la présence d'une régénération préétablie d' A. mariesii qui s'était installée sous le couvert du peuplement mature et par une importante banque de semis d'A. veitchii qui était le résultat d'une production plus abondante de graines. Pour les tiges ordinaires dans la canopée, qui sont plus hautes que les tiges du milieu de la canopée, l'accroissement en hauteur indiquait que les tiges les plus hautes croissaient en hauteur plus rapidement peu importe l'espèce. De plus, la croissance en hauteur des deux espèces d'Abies n'était pas significativement différente, ce qui facilitait la croissance d'A. mariesii dans la canopée et la production de graines pour la génération suivante. Nous sommes arrivés à la conclusion que la persistance d'A. mariesii dans cette sapinière régénérée en vagues est due à sa tolérance à l'ombre.