Development of Cytisus Scoparius L. at stand and individual level in a mid-elevation mountain of the French Massif Central
Développement de Cytisus scoparius L. à l`échelle du peuplement et de l`individu dans une moyenne montagne du Massif Central (France)
Résumé
Cytisus scoparius (L.) is a common native species of the Chaîne des Puys, a mid-elevation volcanic mountain range of the French Massif Central. Widely used in the former traditional agricultural system, broom has now become an invasive species colonising open areas after grazing abandonment. This study quantifies variation in size as a function of age and local competition at both stand and individual level. Eleven monospecific stands free of grazing were sampled according to an age gradient from young and recently established to old senescent populations. Density, age, mean dimensions and individual biomasses were measured. Intraspecific competition was assessed for 4 year old broom plants by recording the number and size of neighboring broom within a fixed competitive radius. Age at which senescence occurred was also quantified. Results showed that the age distribution exhibited a clear peak in all stages, whereas diameter distribution shifted from a reversed J shape at the young stage to a broad range distribution at the terminal stage. Density decreased exponentially with time, while stand mean dimensions increased linearly for height, or followed a power model for stem diameter and crown width. On the individual scale, biomass was accurately predicted by stem diameter. Biomass, stem diameter and crown width increased with age without any asymptote, whereas height followed a sigmoid relation. However, at a given age, broom plant main dimensions were significantly reduced by competition that was quantified as the sum of the neighboring broom stem sections. The senescent terminal stage was characterized by a low density of individuals, a lack of seedling recruitment and age at senescence followed a normal distribution. Lastly, we replaced the above aerial development patterns by distinguishing three main stages of stand dynamics: stand initiation, stem exclusion and senescent stages.
Cytisus scoparius est une espèce indigène fréquente dans la Chaîne des Puys, alignement volcanique de moyenne altitude du Massif Central. Largement utilisé dans les systèmes agraires traditionnels, le genêt est devenu une espèce invasive colonisant les pâtures après le retrait du troupeau. Cette étude quantifie les variations de dimensions du genêt en fonction de l`âge et de la compétition locale à l`échelle du peuplement et de l`individu. Onze peuplements monospécifiques non pâturés ont été échantillonnés selon un gradient d`âge : des populations jeunes jusqu`à des populations sénescentes. Des mesures de densité, d`âge, de dimensions et de biomasses individuelles ont été réalisées. La compétition intraspécifique a été quantifiée pour des genêts de 4 ans en dénombrant et en mesurant les dimensions de tous les genêts voisins dans un rayon de compétition fixe. L`âge de la sénescence a aussi été établie. Les résultats montrent que la distribution des âges présente un pic marqué dans tous les stades alors que la distribution des diamètres passe d`une courbe en J renversé pour le stade jeune à une distribution plus large au stade terminal. La densité décroît de façon exponentielle au cours du temps alors que la hauteur augmente linéairement et que le diamètre de la tige et la largeur du houppier augmentent selon un modèle puissance. A l échelle individuelle, la biomasse est très fortement corrélée au diamètre de la tige ; le diamètre de la tige, la biomasse, la largeur du houppier augmentent avec l`âge sans asymptote alors que la hauteur suit une relation sigmoïde. Cependant, pour un âge donné, les dimensions du genêt sont réduites de façon significative par la compétition quantifiée par la somme des sections des tiges des genêts avoisinants. Le stade sénescent est marqué par une densité faible, l`absence de régénération et l`âge de sénescence suit une loi normale. Enfin nous replaçons les structures du développement aérien précédemment définies dans trois stades dynamiques : stades d`initiation, d`exclusion compétitive et de sénescence du peuplement.