Effects of adventitious roots on age determination in Balsam fir (<i>Abies balsamea</i>) regeneration

Abstract

Abstract:The age structure of balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) regeneration is frequently used to investigate boreal forest dynamics of North America. Tree ages are usually estimated by counting annual growth rings at the shootroot interface located above or close to the root system. Inaccurately locating the shoot-root interface could lead to imprecise age determination. In this study, balsam fir seedlings (<2 m height) were harvested in whole from closed forest stands located in the province of Quebec, Canada. Seedling age was determined by (i) counting the number of annual growth rings at the presumed shoot-root interface, and (ii) counting all terminal bud scars from the apex to the base of the hypocotyl (true collar). For all seedlings with adventitious roots, the number of terminal bud scars on the entire trunk was higher than the number of growth rings at the shoot-root interface. The formation of adventitious roots on the belowground trunk was accompanied by a reverse taper phenomenon, i.e., the number of annual growth rings decreased from the presumed shoot-root interface to the true collar. Counting annual growth rings at any level on the trunk of balsam fir seedlings that form adventitious root systems would not be reliable, underestimation's exceeding 20 years are possible and the resulting age structures could lead to erroneous interpretations of regeneration dynamics.Résumé : La structure d'âge de la régénération de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) est souvent utilisée pour étudier la dynamique de la forêt boréale en Amérique du Nord. L'âge des arbres est habituellement déterminé en comptant les cernes annuels à la jonction entre la tige et les racines qui est située au-dessus ou près du système racinaire. La détermination de l'âge peut manquer de précision si la jonction entre la tige et les racines n'est pas localisée avec exactitude. Dans cette étude, des semis de sapin baumier (<2 m de haut) ont été récoltés en entier dans des peuplements forestiers fermés situés dans la province de Québec, au Canada. L'âge des semis a été déterminé (i) en comptant le nombre de cernes annuels à la jonction présumée entre la tige et les racines et (ii) en comptant les cicatrices des écailles de tous les bourgeons terminaux de l'apex à la base de l'hypocotyle (collet véritable). Chez tous les semis avec des racines adventives, le nombre de cicatrices des écailles des bourgeons terminaux sur toute la tige était plus élevé que le nombre de cernes annuels à la jonction entre la tige et les racines. La formation de racines adventives sur la portion hypogée de la tige était accompagnée d'un phénomène de défilement inversé, c'est-à-dire que le nombre de cernes annuels diminuait de la jonction présumée entre la tige et les racines jusqu'au collet véritable. Le décompte des cernes annuels à n'importe quel niveau sur la tige des semis de sapin baumier qui forment un système de racines adventives n'est pas fiable; on peut sous-estimer l'âge par plus de 20 ans et les structures d'âge qui en résultent peuvent ...