Published January 30, 2023 | Version v1
Publication Open

Xylem anatomical responses of Larix Gmelinii and Pinus Sylvestris influenced by the climate of Daxing'an mountains in Northeastern China

Creators

  • 1. Central South University of Forestry and Technology
  • 2. Central South University
  • 3. Northeast Forestry University
  • 4. Teagasc - The Irish Agriculture and Food Development Authority
  • 5. University of Agriculture Faisalabad
  • 6. Khwaja Fareed University of Engineering and Information Technology

Description

Wood anatomy and plant hydraulics play a significant role in understanding species-specific responses and their ability to manage rapid environmental changes. This study used the dendro-anatomical approach to assess the anatomical characteristics and their relation to local climate variability in the boreal coniferous tree species Larix gmelinii (Dahurian larch) and Pinus sylvestris var. mongolica (Scots pine) at an altitude range of 660 m to 842 m. We measured the xylem anatomical traits (lumen area (LA), cell wall thickness (CWt), cell counts per ring (CN), ring width (RW), and cell sizes in rings) of both species at four different sites Mangui (MG), Wuerqihan (WEQH), Moredagha (MEDG) and Alihe (ALH) and investigated their relationship with temperature and precipitation of those sites along a latitude gradient. Results showed that all chronologies have strong summer temperature correlations. LA extremes were mostly associated with climatic variation than CWt and RWt. MEDG site species showed an inverse correlation in different growing seasons. The correlation coefficient with temperature indicated significant variations in the May-September months at MG, WEQH, and ALH sites. These results suggest that climatic seasonality changes in the selected sites positively affect hydraulic efficiency (increase in the diameter of the earlywood cells) and the width of the latewood produced in P. sylvestris. In contrast, L. gmelinii showed the opposite response to warm temperatures. It is concluded that xylem anatomical responses of L. gmelinii and P. sylvestris showed varied responses to different climatic factors at different sites. These differences between the two species responses to climate are due to the change of site condition on a large spatial and temporal scale.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يلعب تشريح الخشب والهيدروليكا النباتية دورًا مهمًا في فهم الاستجابات الخاصة بالأنواع وقدرتها على إدارة التغيرات البيئية السريعة. استخدمت هذه الدراسة النهج التشريحي الشجري لتقييم الخصائص التشريحية وعلاقتها بتقلب المناخ المحلي في أنواع الأشجار الصنوبرية الشمالية Larix gmelinii (الصنوبر الداهوري) و Pinus sylvestris var. mongolica (الصنوبر الاسكتلندي) على ارتفاع يتراوح بين 660 م إلى 842 م. قمنا بقياس السمات التشريحية للخشب (منطقة التجويف (LA)، وسمك جدار الخلية (CWt)، وعدد الخلايا لكل حلقة (CN)، وعرض الحلقة (RW)، وأحجام الخلايا في الحلقات) لكلا النوعين في أربعة مواقع مختلفة من مانغي (MG)، وورقيهان (WEQH)، وموريداغا (MEDG) وعليه (ALH) ودرسنا علاقتها بدرجة حرارة وهطول الأمطار في تلك المواقع على طول تدرج خط العرض. أظهرت النتائج أن جميع التسلسلات الزمنية لها ارتباطات قوية لدرجة حرارة الصيف. ارتبطت التطرفات في لوس أنجلوس في الغالب بالتغير المناخي أكثر من CWt و RWt. أظهرت أنواع مواقع MEDG ارتباطًا عكسيًا في مواسم النمو المختلفة. أشار معامل الارتباط مع درجة الحرارة إلى اختلافات كبيرة في أشهر مايو إلى سبتمبر في مواقع MG و WEQH و ALH. تشير هذه النتائج إلى أن التغيرات الموسمية المناخية في المواقع المختارة تؤثر بشكل إيجابي على الكفاءة الهيدروليكية (زيادة في قطر خلايا الخشب المبكر) وعرض الخشب المتأخر المنتج في P. sylvestris. في المقابل، أظهر L. gmelinii استجابة عكسية لدرجات الحرارة الدافئة. وخلص إلى أن الاستجابات التشريحية للخشب من L. gmelinii و P. sylvestris أظهرت استجابات متنوعة لعوامل مناخية مختلفة في مواقع مختلفة. ترجع هذه الاختلافات بين استجابات النوعين للمناخ إلى تغير حالة الموقع على نطاق مكاني وزماني كبير.

Translated Description (French)

L'anatomie du bois et l'hydraulique des plantes jouent un rôle important dans la compréhension des réponses spécifiques aux espèces et de leur capacité à gérer les changements environnementaux rapides. Cette étude a utilisé l'approche dendro-anatomique pour évaluer les caractéristiques anatomiques et leur relation avec la variabilité du climat local chez les espèces boréales de conifères Larix gmelinii (mélèze dahurien) et Pinus sylvestris var. mongolica (pin sylvestre) à une altitude de 660 m à 842 m. Nous avons mesuré les traits anatomiques du xylème (surface de la lumière (LA), épaisseur de la paroi cellulaire (CWt), nombre de cellules par anneau (CN), largeur de l'anneau (RW) et taille des cellules dans les anneaux) des deux espèces à quatre sites différents Mangui (MG), Wuerqihan (WEQH), Moredagha (MEDG) et Alihe (ALH) et avons étudié leur relation avec la température et la précipitation de ces sites le long d'un gradient de latitude. Les résultats ont montré que toutes les chronologies ont de fortes corrélations de température estivale. Les extrêmes de LA étaient principalement associés à la variation climatique par rapport au CWT et au RWT. Les espèces du site MEDG ont montré une corrélation inverse dans différentes saisons de croissance. Le coefficient de corrélation avec la température a indiqué des variations significatives dans les mois de mai à septembre aux sites MG, WEQH et ALH. Ces résultats suggèrent que les changements de saisonnalité climatique dans les sites sélectionnés affectent positivement l'efficacité hydraulique (augmentation du diamètre des cellules de bois précoce) et la largeur du bois tardif produit chez P. sylvestris. En revanche, L. gmelinii a montré la réponse opposée aux températures chaudes. On conclut que les réponses anatomiques du xylème de L. gmelinii et P. sylvestris ont montré des réponses variées à différents facteurs climatiques à différents sites. Ces différences entre les réponses des deux espèces au climat sont dues au changement de l'état du site à grande échelle spatiale et temporelle.

Translated Description (Spanish)

La anatomía de la madera y la hidráulica de las plantas desempeñan un papel importante en la comprensión de las respuestas específicas de las especies y su capacidad para gestionar cambios ambientales rápidos. Este estudio utilizó el enfoque dendroanatómico para evaluar las características anatómicas y su relación con la variabilidad climática local en las especies de árboles coníferos boreales Larix gmelinii (alerce dahuriano) y Pinus sylvestris var. mongolica (pino silvestre) en un rango de altitud de 660 m a 842 m. Medimos los rasgos anatómicos del xilema (área del lumen (LA), grosor de la pared celular (CWt), recuentos celulares por anillo (CN), ancho del anillo (RW) y tamaños celulares en anillos) de ambas especies en cuatro sitios diferentes Mangui (MG), Wuerqihan (WEQH), Moredagha (MEDG) y Alihe (ALH) e investigamos su relación con la temperatura y la precipitación de esos sitios a lo largo de un gradiente de latitud. Los resultados mostraron que todas las cronologías tienen fuertes correlaciones de temperatura en verano. Los extremos de LA se asociaron principalmente con la variación climática que CWt y RWt. Las especies del sitio MEDG mostraron una correlación inversa en diferentes temporadas de crecimiento. El coeficiente de correlación con la temperatura indicó variaciones significativas en los meses de mayo a septiembre en los sitios de MG, WEQH y ALH. Estos resultados sugieren que los cambios de estacionalidad climática en los sitios seleccionados afectan positivamente la eficiencia hidráulica (aumento en el diámetro de las celdas de madera temprana) y el ancho de la madera tardía producida en P. sylvestris. Por el contrario, L. gmelinii mostró la respuesta opuesta a las temperaturas cálidas. Se concluye que las respuestas anatómicas del xilema de L. gmelinii y P. sylvestris mostraron respuestas variadas a diferentes factores climáticos en diferentes sitios. Estas diferencias entre las respuestas de las dos especies al clima se deben al cambio de condición del sitio a gran escala espacial y temporal.

Files

pdf.pdf

Files (6.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:83cf99ec6b4feaf6cab0a6115e6726ec
6.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استجابات Xylem التشريحية لـ Larix Gmelinii و Pinus Sylvestris متأثرة بمناخ جبال Daxing'an في شمال شرق الصين
Translated title (French)
Réponses anatomiques du xylème de Larix Gmelinii et Pinus Sylvestris influencées par le climat des montagnes de Daxing'an dans le nord-est de la Chine
Translated title (Spanish)
Respuestas anatómicas del xilema de Larix Gmelinii y Pinus Sylvestris influenciadas por el clima de las montañas Daxing'an en el noreste de China

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4318473354
DOI
10.3389/fpls.2023.1095888

Is supplement to
https://openalex.org/W4360792158 (Other)
https://openalex.org/W4313409314 (Other)
https://openalex.org/W3203681967 (Other)
https://openalex.org/W3198363239 (Other)
https://openalex.org/W3140758994 (Other)
https://openalex.org/W2392885293 (Other)
https://openalex.org/W2031329324 (Other)
https://openalex.org/W2026295154 (Other)
https://openalex.org/W1983113910 (Other)
https://openalex.org/W186410268 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1971165100
  • https://openalex.org/W1973856480
  • https://openalex.org/W1976296403
  • https://openalex.org/W1989518835
  • https://openalex.org/W1994313786
  • https://openalex.org/W1998319309
  • https://openalex.org/W2022301018
  • https://openalex.org/W2028398349
  • https://openalex.org/W2047279286
  • https://openalex.org/W2056937939
  • https://openalex.org/W2067805005
  • https://openalex.org/W2072564506
  • https://openalex.org/W2073870099
  • https://openalex.org/W2087389149
  • https://openalex.org/W2110504191
  • https://openalex.org/W2114667867
  • https://openalex.org/W2136170806
  • https://openalex.org/W2136818763
  • https://openalex.org/W2171654312
  • https://openalex.org/W2220131553
  • https://openalex.org/W2301864436
  • https://openalex.org/W2321462446
  • https://openalex.org/W2329960882
  • https://openalex.org/W2340386714
  • https://openalex.org/W2417603757
  • https://openalex.org/W2600244556
  • https://openalex.org/W2613575449
  • https://openalex.org/W2741427913
  • https://openalex.org/W2757266722
  • https://openalex.org/W2789424303
  • https://openalex.org/W2895508006
  • https://openalex.org/W2898335529
  • https://openalex.org/W2975094586
  • https://openalex.org/W3012072278
  • https://openalex.org/W3013357619
  • https://openalex.org/W3024382590
  • https://openalex.org/W3047118424
  • https://openalex.org/W384064634
  • https://openalex.org/W4206691713
  • https://openalex.org/W4243222018
  • https://openalex.org/W4309530597