Informations

Existe-t-il une relation entre la hauteur d'un arbre et le nombre de branches émergeant de la tige principale ?

Existe-t-il une relation entre la hauteur d'un arbre et le nombre de branches émergeant de la tige principale ?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Existe-t-il une relation entre la hauteur d'un arbre et le nombre de branches émergeant de la tige principale ?

Je suis particulièrement intéressé par l'épicéa ou le sapin.


La hauteur n'est qu'un des quelques facteurs ; les espèces et l'environnement sont également plus importants. Une épinette poussant dans un endroit non ombragé peut avoir des branches jusqu'au niveau du sol tandis que la même espèce dans un bois dense n'aura des branches qu'au sommet. Un pin du sud (aux États-Unis) mesure souvent 100 pieds de haut avec toutes les branches dans les 30 pieds supérieurs ; ces arbres font tomber les branches inférieures à cause de la lumière limitée et parce que diverses vignes grimpent dans les branches inférieures (jusqu'à ce que les branches meurent et tombent).


Pas exactement sur le rapport hauteur/branche, mais une réponse plus sur la géométrie des branches en général.

Ceci est mon interprétation d'une question connexe sur Reddit, "Qu'est-ce qui détermine quand/où une branche poussera sur un arbre ?" en particulier d'une réponse que j'ai citée ci-dessous. Il clarifie un mécanisme primaire impliqué. Le méristème apical (branche leader / pointe du tronc) libère une hormone, l'auxine, et au fur et à mesure qu'il croît vers le haut, la concentration d'auxine diminue. Trop près du méristème apical et trop d'auxine, pas de croissance ; juste la bonne concentration générera de nouvelles branches.

Quant à la disposition des points chauds qui génèrent une nouvelle croissance, voici une vidéo intéressante sur la géométrie de la croissance des plantes. Pas tellement sur la relation hauteur-branche, mais il partage des concepts importants sur la géométrie des branches. Fondamentalement, les branches se forment de manière à maximiser la distance par rapport aux branches voisines précédemment établies. Tout cela semble être un moyen d'optimiser l'espace.

En réalité, il existe d'autres facteurs comme la concurrence et les dommages qui influent sur la croissance des arbres. Une épinette ou un sapin vierge aura une disposition distincte de nœuds de branche semblable à celle de Phi, comme le décrit la vidéo liée ci-dessus. La croissance de chaque branche, le cas échéant, sera plus compliquée.


Fondamentalement, vous parlez de phyllotaxie, ou de la structuration des organes latéraux (feuilles, branches, etc.) autour de l'axe de croissance. Certaines plantes organiseront des organes en spirale autour de la tige au fur et à mesure de sa croissance, ou d'autres alterneront d'un côté à l'autre. Cela varie beaucoup, mais suit toujours un motif géométrique assez simple. Cela produira des bourgeons dans des zones spécifiques et constitue la base du motif des branches que vous voyez dans les arbres matures. Le processus biophysique réel qui organise cette structuration repose sur le concept de morphogène. Ce sont des produits chimiques qui peuvent exister en concentrations plus ou moins importantes dans un tissu végétal. Plus précisément, nous parlons de la distribution de l'auxine à travers la surface du méristème apical de la pousse. Les détails sont assez complexes (et les détails super controversés !) Les taches riches en auxine se développent en organes latéraux (feuilles). Vous pouvez modéliser avec des ordinateurs et récapituler la phyllotaxie observée dans la nature.

Maintenant, je suis sûr que vous avez remarqué que les arbres n'ont pas de branches bien dessinées. Pourtant, cette structure très bien organisée est la base de l'architecture végétale. Regardez les jeunes tissus ou les fleurs et vous verrez facilement ces motifs. Mais revenons aux succursales.

Lorsqu'un organe latéral se forme, il s'accompagne d'un méristème axillaire et d'un segment de tige. Cette unité structurelle de base des plantes est appelée phytomère. Maintenant, le méristème axillaire peut faire quelques choses. Pour les arbres, il peut produire des feuilles, une fleur et/ou faire une branche. L'« algorithme » qui détermine ce qui se passe variera d'une espèce à l'autre et dépendra de facteurs tels que la dominance apicale et les facteurs environnementaux (par exemple, l'exposition à la lumière dans cette zone). Certains de ces méristèmes axillaires deviendront des méristèmes ramifiés, ce qui est quelque peu aléatoire du point de vue de la structuration. C'est pourquoi la plupart des arbres ne suivent pas de schémas stricts. Au fil du temps, certaines branches se développeront à des rythmes différents, d'autres se termineront et des décisions de branchement successives détermineront sa forme globale.

La plupart des arbres peuvent également former des méristèmes de novo à partir de tissus. Si vous avez déjà vu un arbre forestier soudainement exposé à la lumière (d'un voisin tomber), vous saurez de quoi je parle, car le tronc peut être couvert de feuilles. Je n'ai jamais étudié cela, mais je suppose que ce processus est assez aléatoire, mais je ne pense pas non plus que cela ait une influence majeure sur l'architecture des arbres.

via l'utilisateur Reddit Sluisifer


Branchement d'arbres : la règle de Léonard de Vinci contre les modèles biomécaniques

Cette étude a examiné la règle de Léonard de Vinci (c'est à dire., la somme de la surface de section transversale de toutes les branches d'arbre au-dessus d'un point de ramification à n'importe quelle hauteur est égale à la surface de section transversale du tronc ou de la branche immédiatement au-dessous du point de ramification) en utilisant des simulations basées sur deux modèles biomécaniques : l'uniformité modèles de similarité de contrainte et d'élasticité. Modélisation des calculs du ratio fille/mère (c'est à dire., le rapport de la surface transversale totale des branches filles à la surface transversale de la branche mère au point de branchement) a montré que les deux modèles biomécaniques étaient en accord avec la règle de da Vinci lorsque les angles de branchement des branches filles et les poids de les branches filles latérales étaient petites cependant, les modèles s'écartaient de la règle de da Vinci à mesure que les poids et/ou les angles de ramification des branches filles latérales augmentaient. Les valeurs calculées des deux modèles étaient largement similaires mais différaient à certains égards. Mesures sur le terrain de Fagus crenata et Abies homolepis correspondent également à cette tendance, dans laquelle les modèles s'écartent de la règle de da Vinci avec des poids relatifs croissants des branches filles latérales. Cependant, cet écart était faible pour un modèle de ramification dans la nature, où des mesures empiriques ont été prises dans des conditions de mesure réalistes. la règle de Vinci et les modèles biomécaniques. Les données de terrain pour Fagus crenata adapter le mieux le modèle de contrainte uniforme, indiquant que l'uniformité de contrainte est la contrainte clé de la morphologie des branches dans Fagus crenata plutôt que la similitude élastique ou la règle de da Vinci. En revanche, les contraintes mécaniques ne sont pas forcément significatives dans la morphologie des Abies homolepis branches, en fonction du nombre de branches filles. Au contraire, ces branches étaient souvent en accord avec la règle de da Vinci.

Citation: Minamino R, Tateno M (2014) Branchement d'arbres : la règle de Léonard de Vinci par rapport aux modèles biomécaniques. PLoS ONE 9(4) : e93535. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0093535

Éditeur: Erik L. Ritman, Mayo Clinic College of Medicine, États-Unis d'Amérique

A reçu: 13 novembre 2013 Accepté: 4 mars 2014 Publié : 8 avril 2014

Droits d'auteur: © 2014 Minamino, Tateno. Il s'agit d'un article en libre accès distribué selon les termes de la licence d'attribution Creative Commons, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n'importe quel support, à condition que l'auteur et la source d'origine soient crédités.

Le financement: Le soutien financier de cette étude a été fourni par la subvention de recherche scientifique Sasakawa de la Japan Science Society [numéro de subvention 22-523] (http://www.jss.or.jp/ikusei/sasakawa/) et la Yamaguchi Educational and Scholarship Foundation ( http://yamaguchi-esf.or.jp/). Aucune personne employée ou engagée par les bailleurs de fonds (autres que les auteurs nommés) n'a joué de rôle dans cette étude.

Intérêts concurrents : Les auteurs ont déclaré qu'ils n'existaient pas de conflit d'intérêts.


Habitude de croissance

Joewood est un arbuste ou un petit arbre à croissance très lente et à longue durée de vie. Les semis en pépinière poussent initialement d'environ six pouces par an et mesurent environ trois pieds à l'âge de six ou sept ans. Les plantes trouvées à l'état sauvage mesurent rarement plus de 12 pieds de haut.

Joewood peut être à un ou plusieurs troncs avec jusqu'à sept troncs plus petits émergeant parfois d'un seul tronc principal près du sol. Ainsi, les grands spécimens à plusieurs troncs peuvent être confondus avec un bouquet d'arbustes ou d'arbres à croissance serrée. Même les vieux joewoods restent relativement petits. L'un des plus gros spécimens identifiés par l'auteur principal est un spécimen de 18 pieds de haut sur l'île de Sanibel. L'arbre a cinq troncs, dont le plus gros mesure 11 pouces de diamètre. Il a été désigné par le Florida Forest Service comme l'arbre Joewood champion de l'État.

Les troncs de joewood sont d'abord lisses et gris, puis tachetés de lichens. Le bois intérieur manque d'anneaux de croissance distincts. Les rameaux sont gris lorsqu'ils sont jeunes. La plante est persistante et la croissance peut se produire à tout moment de l'année. Une grande partie de l'attrait de la plante réside dans sa forme. Aucun leader central ne se développe. Au lieu de cela, le joewood produit de nombreuses branches courtes et rigides, donnant à la plante une couronne arrondie compacte et un aspect distinctif. S'il est cultivé en plein soleil avec beaucoup d'espace pour s'étendre, la canopée de joewood sera plus large que haute. Les plantes à plusieurs troncs sont nettement plus larges que les spécimens à un seul tronc de hauteurs similaires.


Relation intrinsèque entre la morphologie des aiguilles, l'anatomie, les échanges gazeux et la croissance des arbres sur 17 Picea espèce

Le genre Picea a une large aire de répartition géographique et comprend des espèces de grande valeur économique et écologique dans l'hémisphère nord. Les caractéristiques de croissance, les paramètres d'échange gazeux et la morphologie et l'anatomie des aiguilles varient considérablement Picea espèce, mais la relation intrinsèque entre ces traits n'a pas été bien étudiée pour le genre Picea. Nous avons donc mené une expérience de jardin commun pour étudier la relation entre ces traits dans 13 indigènes et 4 exotiques Picea espèce poussant sur un site expérimental à Tianshui, Gansu, Chine. Presque tous ces traits étaient significativement différents parmi les 17 espèces et la plupart des traits étaient soumis à un contrôle génétique relativement fort. Les quatre espèces introduites de l'étranger (P. abies, P. pungens, P. glauca et P. mariana) a montré de bonnes performances de croissance dans le site expérimental. Nous avons constaté que les caractères de croissance présentaient une corrélation significativement positive avec les caractéristiques de ramification. De plus, les espèces ayant de bonnes performances de croissance avaient un taux de photosynthèse relativement élevé. L'analyse de corrélation basée sur les traits morphologiques et anatomiques des aiguilles a révélé que les traits des aiguilles étaient interdépendants et que les traits anatomiques des aiguilles pourraient être affectés par la taille des aiguilles en raison de l'augmentation de la surface du mésophylle et de la surface du cylindre central avec la longueur de l'aiguille. De plus, la relation entre les structures d'aiguilles et les paramètres d'échange gazeux peut indiquer qu'un taux de photosynthèse plus élevé peut être attribué à des variations dans les structures d'aiguilles. De plus, l'analyse de cluster et l'analyse en composantes principales basées sur la morphologie des aiguilles, l'anatomie, les échanges gazeux et les traits de croissance pourraient refléter en partie l'histoire évolutive du 17 Picea espèce. Notre étude représente une étude complète de la variation au sein du genre Picea à ce jour et ouvre de nouvelles voies pour explorer la relation intrinsèque entre les caractères de croissance, les échanges gazeux entre les aiguilles et la morphologie et l'anatomie des aiguilles.

Ceci est un aperçu du contenu de l'abonnement, accessible via votre institution.


  • Au cours d'une saison de croissance, différentes parties d'un arbre commencent à pousser à des moments différents. Différentes espèces peuvent également réagir différemment.
  • Généralement, la croissance en hauteur précède toute croissance en diamètre ou affleurement des aiguilles.
  • La progression de l'extension des bourgeons terminaux (tige principale et branches) est basipétale, c'est-à-dire que la croissance de l'extension commence au sommet de l'arbre et se déplace progressivement vers le bas vers la base.
  • La quantité de croissance en hauteur au cours d'une saison dépend de facteurs héréditaires, des conditions environnementales passées immédiates et des conditions environnementales actuelles.
  • La croissance en diamètre se déroule également de manière basique et est beaucoup plus liée au feuillage actuel et aux conditions environnementales actuelles.

Équations pour prédire la taille/l'âge

Facteurs affectant la croissance

  • espacement initial et traitement
  • traitement sylvicole
  • éclaircissage et élagage artificiels
  • conditions du site (y compris la nutrition)
  • conditions climatiques
  • densité de régénération et traitement
  • Distribution spatiale
  • traitement sylvicole
  • éclaircissement artificiel
  • état des lieux
  • conditions climatiques

Relation diamètre/âge

Relation taille/âge

Cette relation reflète généralement clairement la vigueur inhérente de l'arbre et les conditions environnementales dans lesquelles il pousse. Pour cette raison, la relation taille/âge est une base commune de la classification des sites.

Il n'y a pas de relation standard hauteur/âge pour les arbres en raison de l'influence de facteurs internes et externes sur la croissance en hauteur, mais le modèle de base est sigmoïde. Encore une fois, la projection de la croissance passée à la croissance future probable est facilitée si la section principale de la CCG est linéaire.

Relation volume/âge

Relation incrément/âge

Les phases d'accroissement naturel (juvénile, mature et sénescente) sont d'une extrême importance pour la science du rendement forestier.

Chez les espèces exigeantes en lumière, le point culminant de la courbe d'accroissement se produit tôt dans la vie. En revanche, la montée de la courbe chez les espèces tolérantes à l'ombre et à la mi-ombre n'est pas si raide, le point culminant se produit plus tard et la baisse est plus modérée.

Les deux expressions conventionnelles de l'incrément sont augmentation annuelle actuelle (CAI) et accroissement annuel moyen (AMI).

Augmentation annuelle actuelle CAI :

Le CAI varie d'une année à l'autre en fonction des conditions saisonnières et du traitement. Pour cette raison, il est courant d'exprimer l'augmentation comme une moyenne sur une période de plusieurs années, appelée la accroissement annuel moyen périodique (PMAI ou PAI).

Il est important de maintenir la distinction entre CAI et PAI. Le PAI est un indicateur plus réaliste de la capacité d'un arbre (ou d'un peuplement) d'un certain âge ou d'une certaine taille à croître.

Incrément annuel moyen (MAI) :

Les interrelations des courbes CAI et MAI d'un arbre (plus particulièrement d'un peuplement), leur forme relative, et la position de leur point d'intersection, présentent un intérêt particulier pour la gestion.

Classiquement, les données CAI et PAI sont tracées par rapport au milieu de la période à laquelle elles se réfèrent, tandis que les données MAI sont tracées par rapport à l'année spécifique.

Tant que le CAI dépasse le MAI, la courbe MAI doit augmenter car chaque incrément annuel ajouté améliore la moyenne. Après le point culminant du CAI, la courbe MAI commence à s'aplatir, atteignant un maximum au point d'intersection des deux courbes. Au-delà, le MAI baisse mais à un rythme plus lent que le CAI.

Pour les billes de sciage en particulier, le volume MAI est maximal au moment de l'intersection des courbes CAI et MAI, mais l'augmentation de la valeur peut ne pas être maximale avant de nombreuses années plus tard.

Facteurs affectant l'augmentation

  • Espèce
  • Conditions internes (génétiques et physiologiques)
  • Conditions extérieures (climatiques, édaphiques, biotiques).

La figure ci-contre montre un exemple de variation saisonnière de l'accroissement pour Pinus radiata dans l'A.C.T.

L'accroissement annuel est souvent exprimé en PAI sur un certain nombre d'années pour lisser les variations interannuelles. Néanmoins, le chiffre d'augmentation moyen doit encore être lié aux conditions météorologiques générales qui ont prévalu au cours de la période en question. Si cela n'est pas fait, une idée déformée de la capacité d'un arbre d'un âge ou d'une taille donnée à croître peut en résulter.

Les données d'incrémentation doivent également être liées à l'âge ou à la taille de l'arbre. Les données n'ont aucun sens autrement. On peut utiliser l'âge ou la taille au début ou à la fin de la période. Peu importe lequel tant qu'il est spécifié.

Déterminer l'âge d'un arbre pose souvent des problèmes. L'âge ne sera connu avec certitude que lorsque l'année de semis ou de plantation sera connue, par ex. dans le cas des plantations forestières, l'âge doit être disponible à partir des enregistrements historiques des compartiments.

Parfois, l'âge des forêts naturelles peut être estimé à partir de la date d'un événement catastrophique - incendie, inondation, cyclone, exploitation forestière.

  • le développement annuel de la pousse, par ex. tel que défini chez certaines espèces de Pinus par des bractées groupées formées pendant l'hiver
  • anneaux de croissance - s'ils sont annuels, par ex. espèces feuillues tempérées à feuilles larges.

Pourquoi les arbres se brisent-ils à la même vitesse de vent ?

Notez que dans l'image ci-dessus, la cime de presque tous les arbres a été arrachée. Cette affirmation concerne l'arbre coupé en deux et ne concerne pas la chute ou le déracinement des arbres.

Cette affirmation est approximativement valable pour de nombreuses espèces d'arbres. Apparemment, les chênes peuvent résister à des vitesses de vent légèrement plus élevées que les pins. Cette allégation ne s'applique pas aux arbres non ligneux tels que les palmiers. Ce n'est pas non plus vrai pour les espèces d'arbres ligneux qui ont évolué pour vivre dans des zones où les vents dépassent parfois 42 m/s (l'équivalent d'un ouragan de catégorie deux).

Je ne comprends tout simplement pas ce qui peut rendre un tel comportement valable pour toutes les tailles et tous les types d'arbres.

Les auteurs d'un article récent sur ce sujet l'attribuent à l'évolution. Si les vents dépassent fréquemment 30 m/s (126 km/h), ils dépassent très rarement 50 m/s (180 km/h) dans la plupart des endroits. Le point idéal dans la capacité d'un arbre à supporter les vents se situe entre ces limites. Un arbre trop fragile sera abattu par un violent coup de vent, ne vivra pas jusqu'à maturité et ne produira pas de progéniture. Un arbre trop robuste gaspille une énergie précieuse en construisant une structure inutile.

Quant au pourquoi et au comment, c'est une question d'allométrie. Les arbres poussent en circonférence avec l'âge et s'ajoutent à leur canopée. L'allométrie des arbres étudie la relation entre la circonférence des arbres à hauteur de poitrine et d'autres caractéristiques des arbres telles que la hauteur et la surface de la canopée. La relation entre la circonférence et la surface de la canopée est presque linéaire.

Un autre facteur est les défauts, qui sont des endroits où un arbre est le plus susceptible de se casser en deux. L'étendue de ces défauts varie également avec la taille. Les jeunes arbres perdent de minuscules branches que le jeune arbre finit par pousser autour de celles-ci, laissant le petit défaut enfoui profondément à l'intérieur de l'arbre à mesure qu'il vieillit. Les arbres plus âgés perdent des branches plus grosses, laissant derrière eux un défaut potentiellement plus important.

Comme le souligne l'autre réponse, il s'agit très probablement d'une adaptation évolutive qui équilibre la robustesse avec une sur-ingénierie inutile. D'un point de vue physique, la résistance à la rupture relativement constante d'un arbre est liée à allométrie, qui est la relation entre les proportions de l'arbre à mesure qu'il grandit. Un jeune arbre est court et mince, avec une résistance à la rupture relativement faible, mais il n'a pas besoin de résister à un cisaillement du vent très important en raison de sa petite taille. Au fur et à mesure que la canopée de l'arbre grandit, il doit résister à des forces plus importantes des vents violents, mais il est capable de le faire en raison de son tronc et de ses membres plus épais. Étant donné que la force d'un arbre augmente avec l'ampleur des forces auxquelles il doit résister, il s'avère que la vitesse du vent nécessaire pour casser un arbre est plus ou moins constante sur des arbres de tailles/types différents. Un arbre deux fois plus gros peut ressentir deux fois le cisaillement du vent, mais il est aussi deux fois plus fort.

L'affirmation générale semble incorrecte :

Ce phénomène est indépendant du type et de la taille de l'arbre.

Sur la base d'autres réponses, les affirmations à ce sujet semblent être que l'échelle de l'arbre n'a pas d'importance. Par exemple, l'article de sciencemag.org référencé dans la réponse de David Hammon parle d'expériences autour de différentes épaisseurs de bois :

Comme on peut s'en douter, ils ont découvert que pour une longueur fixe, l'augmentation du diamètre rendait les tiges plus solides. qui expliquent la relation entre les paramètres de taille des arbres tels que le diamètre et la hauteur

La taille de l'arbre n'a donc pas d'importance. Cependant, cet article ne dit rien sur la composition du bois qui nécessiterait un tout autre type d'expérience. De plus, la revendication principale est la suivante :

Les arbres, quels que soient leur diamètre, leur hauteur ou leurs propriétés élastiques, n'ont pas tendance à se briser avant que la vitesse du vent n'atteigne environ 42 m/s (94 mph).

Notez que cela ne dit pas qu'il n'y a pas d'arbres qui peuvent tolérer des vitesses supérieures à cela sans accrochage, juste qu'il s'agit de la limite inférieure.

Ce site Web d'aménagement paysager pour une entreprise basée à Palm Beach en Floride contient une longue liste d'espèces d'arbres et leur tolérance aux vents violents. Il a une longue liste de références mais mentionne fréquemment cette étude particulière : WIND AND TREES : A SURVEY OF HOMEOWNERS APRÈS L'OURAGAN ANDREW

Dans ce cas, il y a un certain nombre de cas confirmés d'arbres qui ont survécu à des vitesses de vent supérieures à 94 MPH. Certains sont documentés pour avoir survécu à des vitesses de vent aussi élevées que 150 MPH. Notez que bien que la survie soit différente de la rupture du tronc, je pense que nous pouvons supposer sans risque que si un arbre survivait, son tronc n'était pas brisé. À moins que quelqu'un puisse prouver que cette étude universitaire était en quelque sorte imparfaite, je pense que nous pouvons très bien dire que différentes espèces d'arbres ont des tolérances de rupture différentes pour le vent.

Il est peut-être vrai que dans les régions tempérées où les vitesses de vent élevées sont très rares, tous les arbres peuvent tolérer à peu près la même vitesse et que la taille de l'arbre n'a pas vraiment d'importance. Mais si vous regardez les régions où les vents de niveau ouragan sont plus fréquents et les plantes indigènes qui se sont adaptées à ces tempêtes, cette affirmation semble s'effondrer face aux preuves.

Voici des extraits spécifiques de l'étude mentionnée ci-dessus qui contredisent explicitement l'affirmation selon laquelle toutes les espèces d'arbres ont leurs troncs cassés par des vents de 94 MPH :

Les arbres le long des rues, dans les parcs, dans les arrière-cours ont été dépouillés de leurs branches, déracinés ou brisés par les Vents soutenus à 145 mph

Je pense que nous pouvons tous convenir qu'une vitesse de vent soutenue de 145 MPH n'est pas d'environ 94 MPH. Ce n'est même pas de loin.

Arbres indigènes. Les espèces d'arbres indigènes ont mieux survécu à l'ouragan que les espèces exotiques. L'analyse du chi carré a montré que 34% des arbres exotiques étaient encore debout après l'ouragan tandis que 66% des arbres indigènes étaient debout (n21/1 p<0.0001)

L'article qualifie également ce que signifie être debout/tomber :

Comment les arbres sont-ils tombés ? Lorsque les arbres tombaient, ils étaient soit déracinés, soit brisés au niveau du tronc, soit les deux (tableau 2).

D'où je conclus que « debout » signifie « pas cassé au niveau du tronc ». Ceci semble être confirmé par la note suivante concernant les chênes vivants en particulier :

Le chêne vivant a été placé en tête des listes de résistance au vent développées après des ouragans tels que Camille (1969) et Frederick (1979) (1,6). Les chênes vivants sont bien connus pour avoir un bois extrêmement solide et résistant (1). Dans notre étude, les quelques chênes vivants qui ont échoué nous[r]e déracinés et pas cassé à la tige.

Il remet même en question l'affirmation selon laquelle la taille n'est pas un facteur et note que cela a été trouvé dans d'autres études :

Les arbres plus gros d'une espèce étaient plus susceptibles de tomber que les arbres plus petits. Par exemple, la hauteur moyenne des palmiers royaux tombés était de 15 m tandis que la hauteur des palmiers royaux debout était de 10 m. Les pins rémanents tombés mesuraient en moyenne 20 m de haut et 53 cm de diamètre, tandis que les pins sur pied mesuraient 17 m et 45 cm. Peu d'exceptions à cette relation d'échec de taille sont le chêne vivant et la trompette rose. D'autres études dans les forêts ont montré que trois avec des diamètres et des hauteurs plus grands étaient plus susceptibles d'être endommagés par les vents d'ouragan

Enfin, l'article donne une hypothèse expliquant pourquoi certains arbres peuvent tolérer des vitesses de vent plus élevées :

Les dicotylédones indigènes étaient plus tolérantes aux vents violents que les exotiques. Ce n'est pas surprenant puisque les arbres indigènes du sud de la Floride ont longtemps été soumis aux ouragans, offrant une sélection naturelle pour la résistance au vent.

20 pieds au-dessus du sol, là où le tronc était

15 pouces d'épaisseur. C'était il y a environ 20 ans. L'une des branches supérieures est devenue le nouveau tronc, et sa hauteur a à peu près doublé depuis. Ce n'est pas du tout rare, du moins les conifères (à peu près tout ce qui pousse naturellement ici). Je peux trouver de nombreux exemples dans les montagnes locales. De plus, des arbres suffisamment souples pour se plier en un cerceau (vraisemblablement à cause de la charge de neige) poussent ensuite à partir de la pointe. $endgroup$ &ndash jamesqf 10 février à 17:23

D'excellentes réponses sont déjà disponibles, mais elles examinent toutes un seul arbre isolément, comme si l'on mettait un arbre dans une soufflerie pour voir s'il se cassait ou non. Ce n'est pas ainsi que toutes les espèces d'arbres gèrent les vents.

Aux latitudes auxquelles je suis habitué, c'est-à-dire le climat tempéré de l'Europe, les vents les plus rapides soufflent sur un terrain élevé souvent boisé en permanence. Et les arbres de la forêt se protègent mutuellement contre les effets du vent. Des clairières massives ou d'autres lisières non naturelles de la forêt peuvent agir comme des vulnérabilités.

L'impact du vent ne dépend certainement pas seulement de la vitesse du vent, mais aussi de la direction du vent par rapport aux caractéristiques du terrain et à diverses vulnérabilités, notamment les clairières, les variétés d'arbres inadaptées plantées par l'homme à des altitudes plus élevées que celles où elles ont évolué, ou peut-être certaines maladies catastrophiques. Les vents exceptionnellement rapides qui peuvent casser n'importe quel arbre ne sont pas du tout stables et je ne suis au courant d'aucune recherche significative sur les vitesses de rafale qui déclenchent réellement le claquement dans une forêt. au cours de laquelle une forêt a été détruite.

Mon propos est : une fois que de nombreux arbres commencent à se casser pour une raison quelconque, les autres arbres à proximité, ainsi que les arbres sous le vent, commencent à perdre leur protection physique habituelle contre le vent. Cela signifie des rafales de vent localement plus rapides, s'étendant progressivement jusqu'à la destruction d'une vaste zone forestière. Certains arbres exceptionnellement forts peuvent survivre, mais si l'espèce d'arbre est bien adaptée aux forêts denses, elle survivra rarement à la destruction de ladite forêt par un coup de vent de 100 ans.

Il existe des différences entre les espèces d'arbres. Les pins broussailles peuvent survivre à des vitesses de vent impensables pour les montants.

Certains d'entre vous peuvent faire une expérience. Plantez une rangée de pommiers et une rangée d'épicéas sur un jardin plus ou moins exposé et comptez les arbres cassés sur les 100 prochaines années. Remplacez les arbres qui meurent de vieillesse ou de maladie au fur et à mesure. (Les épicéas préfèrent la protection d'une forêt. Les pommiers préfèrent beaucoup de soleil. L'expérience suggérée est biaisée contre les épicéas dès le départ, mais les épicéas deviendront également rapidement trop grands pour les pommiers, s'exposant davantage au vent, biaisant encore plus l'expérience. ) Les résultats préliminaires que j'ai, bien que je n'aie pas encore terminé les 100 premières années, ni atteint aucun niveau de signification statistique, suggèrent que les épicéas exposés semblent casser plus souvent que les pommiers exposés.

Et le manque de naturel de cette expérience m'amène à cette conclusion. Les arbres se développent dans des conditions où ils sont généralement capables de résister aux vents tout au long de leur vie. Si cela prend une forêt, très bien, ils prospéreront dans les forêts. Si un vent exceptionnel occasionnel détruit toute la forêt, les espèces d'arbres peuvent éventuellement repeupler la zone, mais seulement tant que leurs concurrents ont également été abattus, il est donc avantageux de rester à proximité de la durabilité de ces concurrents.


Tronc

La croissance du diamètre des plantes est due aux divisions cellulaires dans le cambium, un cylindre extrêmement mince de tissu méristématique situé juste sous l'écorce. De nouvelles cellules se forment chaque année des deux côtés du cambium. Ceux à l'intérieur constituent le xylème, qui conduit l'eau et les nutriments et ceux à l'extérieur constituent le phloème, qui transporte les sucres, les acides aminés, les vitamines, les hormones et les aliments stockés. Dans le xylème, les fibres apportent de la force et les vaisseaux permettent à l'eau et aux nutriments de s'écouler vers les feuilles.

Les cernes annuels trouvés dans les tiges des arbres sont le résultat de variations dans le taux de croissance et dans le type de bois produit au début et à la fin de la saison de croissance. À l'intérieur de chaque anneau, le bois le plus clair est le bois de printemps, formé au début de la saison avec des cellules plus grandes et à paroi mince, les cellules plus sombres et à paroi épaisse du bois d'été se forment plus tard dans l'année. Lors du comptage des anneaux pour déterminer l'âge d'un arbre, ces deux bandes sont incluses dans une année. Les conditions environnementales d'un arbre individuel, notamment la quantité d'humidité et de lumière disponible, sont enregistrées chaque année dans ses anneaux. La largeur de ces anneaux peut être utilisée comme mesure de la santé et de la vigueur de l'arbre.

Une coupe transversale d'un tronc d'arbre révèle des différences dans sa structure de base. Le bois de cœur se trouve au centre de l'arbre. Il est composé d'un vieux tissu de xylème qui n'est plus vivant, mais conserve toujours sa force structurelle et sa capacité de résistance aux infections. L'aubier est le xylème vivant à l'intérieur de la couche cambiale qui est activement impliqué dans le transport des fluides. Les chercheurs ont découvert que le nombre d'anneaux annuels encore vivants à tout moment est très variable, allant d'un à 20 anneaux selon les espèces. Les cellules vivantes du phloème juste à l'extérieur du cambium, l'écorce interne, assurent le transport des nutriments. L'écorce externe est composée de cellules mortes du phloème qui sont poussées vers l'extérieur et se détachent par l'arbre au fil du temps.


Définition de l'élagage

L'élagage décrit l'élimination sélective de parties de plantes pour gérer la croissance des plantes. La taille est une science et un art. La biologie de la croissance des plantes est la base de la science, tandis que l'art entre dans une certaine mesure lorsque vous choisissez les branches à supprimer et comment façonner certaines plantes. Obtenir le bon art peut prendre des années de pratique. Mais avec suffisamment de pratique et en prêtant attention à la science, vous deviendrez compétent. L'objectif est de faire une coupe qui minimise les dommages aux plantes, encourage la fermeture rapide des plaies et redirige la croissance des plantes. RAPPELEZ-VOUS, la taille inflige des blessures à une plante. Vous devriez avoir une bonne raison pour enlever les branches vivantes, en particulier des arbres. Minimiser la taille et le nombre de coupes d'élagage aide à réduire le nombre de blessures et les effets négatifs potentiels sur la santé des plantes. Apprendre le plus possible sur la biologie végétale vous aidera à perfectionner votre technique de taille.

Avant de tailler, posez-vous quelques questions : à quoi sert la plante dans le paysage ? Pourquoi je taille ? Pourquoi est-ce que je supprime cette branche ou cette partie de la plante en particulier ? Comment la plante réagira-t-elle à cette taille ? Connaître les réponses à ces questions vous aidera à guider toutes vos activités d'élagage.


Système modèle et hypothèse

Dans la présente étude, les branches de Pinus sylvestris L. poussant dans différents environnements lumineux ont été étudiés. Un plan de gestion visant à rétablir l'ancienne végétation sur une tourbière surélevée dégénérée avait prescrit de couper la population naturellement établie, plus ou moins équienne de P. sylvestris. Cependant, une parcelle d'arbres a été délibérément laissée, ce qui a permis d'enregistrer et de comparer la croissance, les relations architecturales et la démographie des bourgeons et les augmentations de croissance annuelles (tiges longues) entre les branches exposées au plein soleil au bord de la parcelle et branches ombragées des mêmes arbres. Les résultats des branches d'ombre pourraient alors être comparés à ceux obtenus à partir d'arbres poussant au centre de la parcelle.

Nous avons posé deux questions. (1) Les branches au soleil se comportent-elles différemment des branches à l'ombre ? (2) Les branches d'ombrage attachées aux arbres qui ont également des branches au soleil se comportent-elles différemment des branches d'ombrage attachées aux arbres qui sont entièrement à l'ombre ?

La première question a été utilisée pour opposer une hypothèse de stratégie de recherche de nourriture optimale chez les plantes (Sutherland & Stillman 1988) avec l'hypothèse alternative selon laquelle les parties de la plante au soleil poussent simplement plus parce qu'elles ont plus de photosynthate disponible (hypothèse nulle de croissance). Pour l'architecture des branches, l'hypothèse de recherche de nourriture prédit que : (i) les incréments de croissance devraient être plus courts et (ii) la fréquence de branchement plus élevée dans les branches exposées au plein soleil, mais (iii) les angles de branchement ne devraient pas être modifiés en raison des différences de disponibilité de la lumière locale. La première prédiction peut être utilisée pour discriminer entre l'hypothèse de recherche de nourriture et l'hypothèse nulle de croissance, car cette dernière prédirait des incréments de croissance plus longs au soleil par rapport aux branches d'ombre des arbres de lisière.

In addition to these predictions regarding branch architecture, we expected that (iv) total dry mass of growth increments would be higher in the sun and (v), as a consequence of predictions (i) and (iv), the length per unit dry mass would be greater in the shade. We further hypothesized that (vi) not only the production but also the survival of growth increments and buds would be lower in the shade. If there is integration within branches, (vii) those parts of the branches that had been produced before cutting created the patch should become heavier in branches afterwards exposed to sunlight than in those still growing in shade, because of assimilates received from their progenies in the sun. Finally, if resource acquisition is indeed optimized at the level of vegetative growth increments this should also benefit sexual structures and (viii) reproductive output should therefore be higher in the sun.

If we can assume that shade branches of both edge and centre trees are growing in similar light environments, then the theory of branch autonomy ( Sprugel et al. 1991 ) would predict no differences between the shade branches of edge and centre trees. However, responses could also potentially involve either import or export of assimilates or resource competition between branches of edge trees (integration within tree), as demonstrated in experiments with herbaceous aclonal ( Novoplansky et al. 1989 Sachs & Novoplansky 1997 ) and clonal plants ( Stuefer et al. 1994 ) and even with connected shoots of genetically different individuals of the facultative hemiparasite Rhinantus serotinus ( Prati et al. 1997 ).


Discussion

As hypothesized, large genotypic variability in crown architecture was found. This confirms earlier observations ( Ceulemans et al. 1990, Dunlap et al. 1995, Gielen et al. 2002, Zeleznik 2007) but now for locally selected genotypes examined in a high-density plantation. Genotype Koster developed the greatest number of SYL1 creating a cone-shaped crown. Since this genotype was also greatest in SYL2, Koster showed the most intensive syllepsis. SYL1 dimensions—especially branch length—were closely correlated to LAImax only in GS1, indicating the importance of syllepsis for rapid canopy closure and efficient light interception especially during the establishment year ( Scarascia-Mugnozza et al. 1989, Ceulemans et al. 1992). Indeed, syllepsis was previously described as an opportunistic strategy to fill the available space with leaves ( Remphrey and Powell 1985). Since branch length and branch diameter were closely correlated, branch diameter measurements may be used as simple and reliable predictors of LAI ( Burk et al. 1983). In contrast to previous observations ( Rae et al. 2004, Marron et al. 2006, Zeleznik 2007, Dillen et al. 2009), the number of sylleptic branches was not related to LAImax or VItige. Differences in genotypes and in planting densities may explain these different observations, since poplars are known for their plasticity in crown architecture—in particular syllepsis—in response to spacing ( Nelson et al. 1981, Hinckley et al. 1992) and environmental conditions ( Wu and Stettler 1998). Although Benomar et al. (2012) reported no effect of between-tree competition on the level of syllepsis, superior growth was found in the poplar genotype with the highest number of sylleptics. The greatest number of PROL was observed in genotypes Skado and Wolterson, the genotypes with the largest and smallest VItige, respectivement. This suggests that the number of PROL was also not a determinant of the total volume index of the tree. From these results we conclude that it is not the number of branches, but branch dimensions—branch diameter and branch length—that determine stem biomass. Genotypes with fewer, heavier branches (e.g., Grimminge) were more productive than genotypes with many light branches (e.g., Wolterson). Low branch dimensions in Wolterson resulted in a narrow cylindrical crown structure and hence low LAImax. Considering LAI as an important determinant of woody biomass ( Larson and Isebrands 1972, Heilman et al. 1996, Pellis et al. 2004), this narrow crown structure is not to be preferred in high-density plantations. In contrast to Ceulemans (1990), narrow crowns of genotype Wolterson resulted in the least wood volume in this study.

In terms of branchiness index, genotypes only differed during the establishment year. In addition, a non-significant trend was observed from a high branch proportion contributing to VItige in GS1 to a low branch proportion contributing to VItige in GS2. Hence total wood volume in GS2—mainly provided by the stem—was largely determined by H et . In line with these observations, Ceulemans et al. (1992) reported a weak correlation between stem volume and the number of sylleptics during the first year, which had disappeared by the fourth year. High carbon allocation from sylleptics to the root system, as reported by Scarascia-Mugnozza et al. (1999), could have a positive feedback on total plant growth with time and should be addressed to understand the potential role of sylleptics in productivity. The branchiness indices after the second growing season found in this study were comparable to those reported by Heilman and Stettler (1985) for Populus trichocarpa Hook. × Populus deltoïdes Marsh. hybrides. In a 4-year-old plantation with a tree density of 7000 ha −1 the study by Heilman and Stettler (1985) noted significant genotypic differences. Development of wider crowns was indeed observed before in wider spaced poplar plantations ( Nelson et al. 1981).

The strong relationships observed between sylleptic branch dimensions and LAImax may have important applications in terms of management of a high-density plantation and of future breeding and selection programs of poplar. Rapid canopy closure and efficient light interception limit the understory growth of annual herbs during the first years of growth. This is advisable since weed control is one of the most crucial factors in the establishment success of a bio-energy plantation ( Dickmann and Stuart 1983, Ledin and Willebrand 1996, Buhler et al. 1998, Broeckx et al. 2012). In addition, the branch angle determines leaf area display and light interception ( Medhurst and Beadle 2001). Genotype Skado showed a more horizontal orientation of SYL1 and PROL at the insertion point in combination with the greatest wood production among the studied genotypes. This was confirmed by the positive correlation between ?? of SYL1 and PROL and both LAImax and VItige. Overall, the more vertical orientation of proleptic branches could be attributed to competition for light as an effect of planting density ( Nelson et al. 1981). During the establishment year the developing SYL1 did not compete for light with neighboring trees at the current planting density. Indeed, genotype Koster—having wide crowns and hence the highest canopy density due to interacting branches of neighboring trees—showed the most vertically oriented proleptic branches. Breeding and selection programs of poplar might use the described branch characteristics as possible criteria for the selection of genotypes with potentially high and fast LAI development ( Larson and Isebrands 1972, Heilman et al. 1996, Pellis et al. 2004). Such a focus has been shown to be very effective in increasing yields in many agronomic species ( Ford et al. 2008).

Since absolute canopy depth was strongly related to LAImax while relative canopy depth was not, tree height seemed to be more decisive to LAImax than the proportion of the main stem that is carrying branches. However, the leaves developed on the main axis contributed the least to the total leaf area of the tree. When hybrid poplars grow older, this proportion decreases. Indeed, Stettler et al. (1988) reported that the current terminal contributed between 9 and 41% of the total leaf area at the end of the third growing season, while this proportion fell to only 1% in a 5-year-old hybrid poplar ( Isebrands and Nelson 1982). However, these main stem leaves—mainly in the upper canopy—can be of significant physiological importance due to their high specific leaf area ( Casella and Ceulemans 2002), optimal leaf exposition and leaf properties ( Niinemets et al. 2004, Peltoniemi et al. 2012) and seasonal longevity (i.e., last abscised) ( Scarascia-Mugnozza et al. 1999). Their direct attachment to the stem promotes allocation of photosynthates to the main stem and the top position is favorable for light interception ( Isebrands and Nelson 1982). We also observed a different contribution of proleptic and sylleptic branches to the total leaf area, as hypothesized. The sylleptic branches carried a significant amount of leaf area in all genotypes and were thus important for growth and productivity. A high contribution of proleptics to total leaf area as in genotype Skado was previously observed in P. trichocarpa genotypes and hybrids ( Stettler et al. 1988, Dunlap et al. 1995). Leaf distribution among different branch categories can be an important production determinant because sylleptic branches were found to have a higher translocation efficiency of photosynthates ( Scarascia-Mugnozza et al. 1999). Genotype Koster had the greatest total leaf area among the studied genotypes in combination with the highest number of SYL1. And yet there was no correlation between the number of SYL1 and LAImax. This confirmed the previous conclusion that tree height and branch dimensions were more decisive for LAImax than the number of branches.

The observed effects of former land use type on canopy depth, on the number of branches and on related characteristics could be attributed to the difference in soil quality, in particular the higher N concentration in the upper soil layer in former pasture compared with former cropland. Cline and Dong-Il (2002) reported increasing and inhibiting effects of auxin respectively cytokinine on syllepsis in hybrid poplar clones. The auxin/cytokinine ratio affects apical dominance and lateral bud outgrowth in poplar ( Zeleznik 2007). As we observed significantly different N concentrations in the leaves of trees planted on the two different former land use types ( Broeckx et al. 2012), the N concentration could have altered the concentration of the two aforementioned plant hormones. Indeed, land use differences in the number of SYL1 and PROL were found in this study, indicating a possible influence of N. Additional hypotheses for the land use differences are spatial variability in cutting quality, in water table and in spatially heterogeneous weed management (cf. Broeckx et al. 2012). Relative canopy depth and branchiness index were affected by former land use type only in the first growing season, indicating that the land use effect decreased with time. No land use differences were found in characteristics affecting LAImax, thus former land use type was not controlling canopy closure and hence establishment success in this study.

In conclusion, we documented large variations in branch characteristics related to crown architecture among four poplar genotypes grown in a high-density bio-energy plantation. Former land use affected branch and crown characteristics, but the effect decreased in time and it did not affect factors related to canopy closure and wood production. Although the number of branches was of secondary importance, branch dimensions can significantly contribute to stem volume and LAImax during the early stages of a high-density plantation. In three out of four studied genotypes, sylleptic branches did contribute most to the total leaf area of the tree. This indicated the importance of the syllepsis phenomenon to the establishment success and wood production of a bio-energy plantation with poplar during the first growing season. Overall, total wood volume was mainly supplied by the stem—and hence tree height—whereas branches contributed only a small part after the second growing season. The four genotypes studied reflect different branching strategies in crown and leaf area development for optimal light interception and wood production. Production-related branch characteristics could be included in future breeding and selection programs for improved yield of high-density plantations with poplar.


Voir la vidéo: Puun korkeuden määritysu0026puuston tiheys (Février 2023).