Published January 18, 2021
| Version v1
Publication
Open
Comparison of water-use characteristics of tropical tree saplings with implications for forest restoration
- 1. Chulalongkorn University
- 2. Kasetsart University
Description
Abstract Tropical forests are experiencing reduced productivity and will need restoration with suitable species. Knowledge of species-specific responses to changing environments during early stage can help identify the appropriate species for sustainable planting. Hence, we investigated the variability in whole-tree canopy conductance and transpiration ( G t and E L ) in potted saplings of common urban species in Thailand, viz., Pterocarpus indicus , Lagerstroemia speciosa , and Swietenia macrophylla , across wet and dry seasons in 2017–2018. Using a Bayesian modeling framework, G t and E L were estimated from sap flux density, informed by the soil, atmospheric and tree measurements. Subsequently, we evaluated their variations with changing vapor pressure deficit (VPD) and soil moisture across timescales and season. We found that G t and E L were higher and highly variable in L. speciosa across seasons than S. macrophylla and P. indicus . Our results implied that water-use in these species was sensitive to seasonal VPD. L. speciosa may be suitable under future climate variability, given its higher G t and E L across atmospheric and soil moisture conditions. With their lower G t and E L , P. indicus and S. macrophylla may photosynthesize throughout the year, maintaining their stomatal opening even under high VPD. These findings benefit reforestation and reclamation programs of degraded lands.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تشهد الغابات الاستوائية انخفاضًا في الإنتاجية وستحتاج إلى ترميم مع الأنواع المناسبة. يمكن أن تساعد معرفة الاستجابات الخاصة بالأنواع للبيئات المتغيرة خلال المرحلة المبكرة في تحديد الأنواع المناسبة للزراعة المستدامة. وبالتالي، قمنا بالتحقيق في التباين في توصيل المظلة الكاملة للأشجار والنتح (Gt و EL ) في الشتلات المحفوظة بوعاء من الأنواع الحضرية الشائعة في تايلاند، أي، Pterocarpus indicus ، Lagerstroemia speciosa ، و Swietenia macrophylla ، عبر المواسم الرطبة والجافة في 2017–2018. باستخدام إطار نمذجة Bayesian، تم تقدير Gt و EL من كثافة تدفق النسغ، مستنيرة بقياسات التربة والغلاف الجوي والأشجار. بعد ذلك، قمنا بتقييم تغيراتها مع تغير عجز ضغط البخار (VPD) ورطوبة التربة عبر الجداول الزمنية والموسم. وجدنا أن Gt و EL كانا أعلى ومتغيرين للغاية في L. speciosa عبر الفصول من S. macrophylla و P. indicus . أشارت نتائجنا إلى أن استخدام المياه في هذه الأنواع كان حساسًا للأمراض التي يمكن الوقاية منها باللقاحات الموسمية. قد تكون L. speciosa مناسبة في ظل تقلب المناخ في المستقبل، نظرًا لارتفاع Gt و EL عبر ظروف رطوبة الغلاف الجوي والتربة. مع انخفاض Gt و EL ، قد تقوم P. indicus و S. macrophylla بعملية التمثيل الضوئي على مدار العام، مما يحافظ على فتحة الفم حتى تحت VPD عالية. وتفيد هذه النتائج برامج إعادة التحريج واستصلاح الأراضي المتدهورة.Translated Description (French)
Résumé Les forêts tropicales connaissent une productivité réduite et devront être restaurées avec des espèces appropriées. La connaissance des réponses spécifiques aux espèces à des environnements changeants au début peut aider à identifier les espèces appropriées pour une plantation durable. Par conséquent, nous avons étudié la variabilité de la conductance et de la transpiration de la canopée entière ( G t et E L ) chez les jeunes arbres en pot d'espèces urbaines communes en Thaïlande, à savoir., Pterocarpus indicus , Lagerstroemia speciosa et Swietenia macrophylla , pendant les saisons humides et sèches en 2017–2018. À l'aide d'un cadre de modélisation bayésien, G t et E L ont été estimées à partir de la densité du flux de sève, informée par les mesures du sol, de l'atmosphère et des arbres. Par la suite, nous avons évalué leurs variations avec l'évolution du déficit de pression de vapeur (DPV) et de l'humidité du sol à travers les échelles de temps et la saison. Nous avons constaté que G t et E L étaient plus élevés et très variables chez L. speciosa au cours des saisons que S. macrophylla et P. indicus . Nos résultats impliquaient que l'utilisation de l'eau chez ces espèces était sensible à la MPV saisonnière. L. speciosa peut convenir à la variabilité climatique future, compte tenu de sa G t et de son E L plus élevées dans les conditions d'humidité de l'atmosphère et du sol. Avec leur G t et E L inférieurs, P. indicus et S. macrophylla peuvent photosynthétiser tout au long de l'année, en maintenant leur ouverture stomatique même en cas de DPV élevé. Ces résultats profitent aux programmes de reboisement et de remise en état des terres dégradées.Translated Description (Spanish)
Resumen Los bosques tropicales están experimentando una productividad reducida y necesitarán restauración con especies adecuadas. El conocimiento de las respuestas específicas de las especies a los entornos cambiantes durante la etapa inicial puede ayudar a identificar las especies apropiadas para la plantación sostenible. Por lo tanto, investigamos la variabilidad en la conductancia y transpiración del dosel del árbol entero ( G t y E L ) en árboles jóvenes en macetas de especies urbanas comunes en Tailandia, a saber., Pterocarpus indicus , Lagerstroemia speciosa y Swietenia macrophylla , en estaciones húmedas y secas en 2017–2018. Utilizando un marco de modelado bayesiano, G t y E L se estimaron a partir de la densidad de flujo de savia, informada por las mediciones del suelo, la atmósfera y los árboles. Posteriormente, evaluamos sus variaciones con el cambio del déficit de presión de vapor (VPD) y la humedad del suelo a través de escalas de tiempo y temporada. Encontramos que G t y E L eran más altos y altamente variables en L. speciosa a través de las estaciones que S. macrophylla y P. indicus . Nuestros resultados implicaron que el uso de agua en estas especies era sensible a la VPD estacional. L. speciosa puede ser adecuada para la variabilidad climática futura, dada su mayor G t y E L en condiciones atmosféricas y de humedad del suelo. Con sus G t y E L inferiores, P. indicus y S. macrophylla pueden fotosintetizar durante todo el año, manteniendo su apertura estomática incluso bajo VPD alta. Estos hallazgos benefician a los programas de reforestación y recuperación de tierras degradadas.Files
s41598-021-81334-0.pdf.pdf
Files
(4.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e22e672e5c7a330e0b2fb4400b34d0ad
|
4.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مقارنة خصائص استخدام المياه لشتلات الأشجار الاستوائية مع الآثار المترتبة على استعادة الغابات
- Translated title (French)
- Comparaison des caractéristiques d'utilisation de l'eau des jeunes arbres tropicaux avec les implications pour la restauration des forêts
- Translated title (Spanish)
- Comparación de las características de uso del agua de los árboles jóvenes tropicales con implicaciones para la restauración forestal
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3122717242
- DOI
- 10.1038/s41598-021-81334-0
References
- https://openalex.org/W1182682356
- https://openalex.org/W1209269186
- https://openalex.org/W1524264188
- https://openalex.org/W171985881
- https://openalex.org/W1964494895
- https://openalex.org/W1965226002
- https://openalex.org/W1976280105
- https://openalex.org/W1982324692
- https://openalex.org/W2016961712
- https://openalex.org/W2029767059
- https://openalex.org/W2035115885
- https://openalex.org/W2038004806
- https://openalex.org/W2049144998
- https://openalex.org/W2050154176
- https://openalex.org/W2063849376
- https://openalex.org/W2068723711
- https://openalex.org/W2083824255
- https://openalex.org/W2086600058
- https://openalex.org/W2094723062
- https://openalex.org/W2096732509
- https://openalex.org/W2097763465
- https://openalex.org/W2097836520
- https://openalex.org/W2099540110
- https://openalex.org/W2100066913
- https://openalex.org/W2100801850
- https://openalex.org/W2101493446
- https://openalex.org/W2101707536
- https://openalex.org/W2102717943
- https://openalex.org/W2106222471
- https://openalex.org/W2106650668
- https://openalex.org/W2106708698
- https://openalex.org/W2109423445
- https://openalex.org/W2109631166
- https://openalex.org/W2110272572
- https://openalex.org/W2111114641
- https://openalex.org/W2125639658
- https://openalex.org/W2126860661
- https://openalex.org/W2127249686
- https://openalex.org/W2130899072
- https://openalex.org/W2133934206
- https://openalex.org/W2134333960
- https://openalex.org/W2134981937
- https://openalex.org/W2139067891
- https://openalex.org/W2140202198
- https://openalex.org/W2143221148
- https://openalex.org/W2149322959
- https://openalex.org/W2151362091
- https://openalex.org/W2153427373
- https://openalex.org/W2154974511
- https://openalex.org/W2156425846
- https://openalex.org/W2166921589
- https://openalex.org/W2168108537
- https://openalex.org/W2315159931
- https://openalex.org/W2320767644
- https://openalex.org/W2342928908
- https://openalex.org/W2494125619
- https://openalex.org/W2515067423
- https://openalex.org/W2546424806
- https://openalex.org/W2612296818
- https://openalex.org/W2708766536
- https://openalex.org/W2788327654
- https://openalex.org/W2891198869
- https://openalex.org/W2898424436
- https://openalex.org/W2967793964
- https://openalex.org/W3100839808
- https://openalex.org/W4230303737