التفاصيل البيبلوغرافية
| العنوان: |
Fine-Root Responses of Two Maple and Two Magnolia Species to Waterlogging. |
| المؤلفون: |
Patrick, Kelsey1, Lo, Marvin1, Rigsby, Chad M.2, Rosenfeld, Carla E.1, McCormack, M. Luke1 lmccormack@mortonarb.org |
| المصدر: |
Arboriculture & Urban Forestry. Jan2025, Vol. 51 Issue 1, p29-45. 17p. |
| مصطلحات موضوعية: |
*WATERLOGGING (Soils), *SUGAR maple, *MAPLE, *MAGNOLIAS, *SPECIES, *URBAN trees |
| Abstract (English): |
Background: Urban trees provide many environmental benefits but often face challenging growing conditions like waterlogged soils. How tree root systems respond to waterlogging impacts tree performance and survival, yet this has received little attention. Our goal was to identify how the roots of temperate urban tree species respond and recover to waterlogging. Methods: We monitored the responses and recovery of 2 contrasting maple and magnolia species pairs that differ in their reported waterlogging tolerance to a 2-week waterlogging period, measuring belowground stress indicators, fine-root mortality, and aboveground responses including leaf-level photosynthesis, leaf loss, and stem growth. Results: Though silver maple experienced a temporary reduction in photosynthetic activity during waterlogging, it exhibited no fineroot mortality, and photosynthetic activity recovered after a 10-day recovery period. In contrast, sugar maple showed high fine-root mortality, decreased photosynthetic activity, and significant leaf loss, with no recovery in fine-root growth or photosynthetic activity after the recovery period. Both magnolia species showed high fine-root mortality and reduced photosynthesis during the waterlogging period. However, after the 10-day recovery period, both magnolias also showed new fine-root growth and increased photosynthetic activity. Conclusion: The species studied here showed a wide range of fine-root response and recovery strategies to waterlogging, and this was mirrored in their aboveground performance. Future work clarifying the mechanisms driving these different strategies, such as silver maple's ability to maintain fine roots and mitigate internal tissue damage, will help us to further understand species differences in waterlogging tolerance and better inform urban tree selection for repeatedly flooded soils. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Spanish): |
Antecedentes: Los árboles urbanos proporcionan muchos beneficios ambientales, pero a menudo enfrentan condiciones de crecimiento desafiantes como lo son los suelos anegados. La forma en que los sistemas de raíces de los árboles responden al anegamiento afecta el rendimiento y la supervivencia de los árboles, sin embargo, esto ha recibido poca atención. Nuestro objetivo fue identificar cómo las raíces de las especies arbóreas urbanas templadas responden y se recuperan al anegamiento. Métodos: Monitoreamos las respuestas y la recuperación de 2 pares de especies contrastantes de arce y magnolia que difieren en su tolerancia al anegamiento reportada a un período de anegamiento de 2 semanas, midiendo los indicadores de estrés subterráneo, la mortalidad de las raíces finas y las respuestas aéreas, incluida la fotosíntesis a nivel de las hojas, la pérdida de hojas y el crecimiento del tallo. Resultados: Aunque el arce plateado experimentó una reducción temporal en la actividad fotosintética durante el anegamiento, no mostró mortalidad de raíces finas y la actividad fotosintética se recuperó después de un período de recuperación de 10 días. Por el contrario, el arce azucarero mostró una alta mortalidad de raíces finas, una disminución de la actividad fotosintética y una pérdida significativa de hojas, sin recuperación en el crecimiento de las raíces finas ni en la actividad fotosintética después del período de recuperación. Ambas especies de magnolia mostraron una alta mortalidad de raíces finas y una reducción de la fotosíntesis durante el período de encharcamiento. Sin embargo, después del período de recuperación de 10 días, ambas magnolias también mostraron un nuevo crecimiento de raíces finas y una mayor actividad fotosintética. Conclusión: Las especies estudiadas aquí mostraron una amplia gama de estrategias de respuesta y recuperación de raíces finas al encharcamiento, y esto se reflejó en su desempeño sobre el suelo. El trabajo futuro para aclarar los mecanismos que impulsan estas diferentes estrategias, como la capacidad del arce plateado para mantener raíces finas y mitigar el daño de los tejidos internos, nos ayudará a comprender mejor las diferencias de las especies en la tolerancia al anegamiento y a informar mejor la selección de árboles urbanos para suelos inundados repetidamente. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (French): |
Contexte: Les arbres urbains procurent de nombreux bénéfices environnementaux, mais ils sont souvent confrontés à des conditions de croissance difficiles, tels des sols gorgés d'eau. La réaction du système racinaire des arbres à l'engorgement du sol a un impact sur la performance et la survie des arbres, mais cette question n'a pas reçu beaucoup d'attention jusqu'à maintenant. Notre objectif était d'identifier la manière dont les racines d'espèces d'arbres urbains tempérés réagissent et récupèrent en cas d'engorgement. Méthodes: Nous avons surveillé les réactions et la récupération de 2 paires d'espèces, très distinctes, d'érables et de magnolias différant quant à leur tolérance à l'engorgement suite à une période d'engorgement de 2 semaines, en mesurant les indicateurs de stress souterrains, la mortalité des radicelles et les réponses des parties aériennes, dont le niveau de photosynthèse des feuilles, la perte de feuillage et la croissance des tiges. Résultats: Bien que l'érable argenté ait montré une réduction temporaire de l'activité photosynthétique pendant l'engorgement, il n'a présenté aucune mortalité des radicelles tandis que l'activité photosynthétique s'est rétablie après une période de récupération de 10 jours. En contrepartie, l'érable à sucre a présenté une forte mortalité des radicelles, une diminution de l'activité photosynthétique et une perte importante de feuillage, sans reprise de croissance des radicelles ou de l'activité photosynthétique après la période de récupération. Les deux espèces de magnolias ont montré une forte mortalité des radicelles et une réduction de la photosynthèse pendant la période d'engorgement. Cependant, après la période de récupération de 10 jours, les deux espèces de magnolias ont également montré la croissance de nouvelles radicelles et une augmentation de l'activité photosynthétique. Conclusion: Les espèces étudiées ont démontré une large gamme de stratégies de réaction et de récupération des radicelles face à l'engorgement, ce qui s'est reflété dans leurs performances aériennes. Les recherches futures visant à clarifier les mécanismes à l'origine de ces différentes stratégies, comme la capacité de l'érable argenté à maintenir ses radicelles et à atténuer les dommages internes aux tissus, nous aideront à mieux comprendre les différences entre les espèces en matière de tolérance à l'engorgement et à mieux orienter la sélection d'arbres urbains pour les sols inondés de manière récurrente. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (German): |
Hintergrund: Stadtbäume bieten viele Vorteile für die Umwelt, haben aber oft mit schwierigen Wachstumsbedingungen wie wassergesättigten Böden zu kämpfen. Die Art und Weise, wie die Wurzelsysteme von Bäumen auf Staunässe reagieren, wirkt sich auf die Leistung und das Überleben der Bäume aus, wurde aber bisher kaum untersucht. Unser Ziel war es, herauszufinden, wie die Wurzeln gemäßigter Stadtbaumarten auf Staunässe reagieren und sich davon erholen. Methoden: Wir beobachteten die Reaktionen und die Erholung von zwei kontrastierenden Ahorn- und Magnolienartenpaaren, die sich in ihrer gemeldeten Toleranz gegenüber Staunässe unterscheiden, während einer zweiwöchigen Staunässe, wobei wir unterirdische Stressindikatoren, Feinwurzelsterblichkeit und oberirdische Reaktionen wie Photosynthese auf Blattebene, Blattverlust und Stammwachstum maßen. Ergebnisse: Obwohl Silberahorn während der Staunässe eine vorübergehende Verringerung der photosynthetischen Aktivität erfuhr, wies er keine Feinwurzelsterblichkeit auf, und die photosynthetische Aktivität erholte sich nach einer Erholungsphase von 10 Tagen. Im Gegensatz dazu wies der Zuckerahorn eine hohe Feinwurzelsterblichkeit, eine verringerte photosynthetische Aktivität und einen erheblichen Blattverlust auf, ohne dass sich das Feinwurzelwachstum oder die photosynthetische Aktivität nach der Erholungsphase erholte. Beide Magnolienarten zeigten während der Staunässe eine hohe Feinwurzelsterblichkeit und eine verringerte Photosynthese. Nach der 10-tägigen Erholungsphase zeigten beide Magnolien jedoch auch neues Feinwurzelwachstum und eine erhöhte photosynthetische Aktivität. Schlussfolgerung: Die hier untersuchten Arten zeigten ein breites Spektrum an Feinwurzelreaktionen und Erholungsstrategien auf Staunässe, und dies spiegelte sich in ihrer oberirdischen Leistung wider. Zukünftige Arbeiten zur Klärung der Mechanismen, die diese unterschiedlichen Strategien antreiben, wie z. B. die Fähigkeit des Silberahorns, Feinwurzeln zu erhalten und interne Gewebeschäden abzumildern, werden uns helfen, die Artenunterschiede bei der Toleranz gegenüber Staunässe besser zu verstehen und die Auswahl von Stadtbäumen für wiederholt überflutete Böden zu verbessern. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
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