abstract Throughout the southern US

abstract
Throughout the southern US, past forest management practices have replaced large areas of native forests with loblolly pine plantations and have resulted in changes in forest response to extreme weather conditions. However, uncertainty remains about the response of planted versus natural species to drought across the geographical range of these forests. Taking advantage of a cluster of unmanaged stands (85–130 year-old hardwoods) and managed plantations (17–20 year-old loblolly pine) in coastal and Piedmont areas of North Carolina, tree water use, cavitation resistance, whole-tree hydraulic (Ktree) and stomatal (Gs) conductances were measured in four sites covering representative forests growing in the region. We also used a hydraulic model to predict the resilience of those sites to extreme soil drying. Our objectives were to determine: (1) if Ktree and stomatal regulation in response to atmospheric and soil droughts differ between species and sites; (2) how ecosystem type, through tree water use, resistance to cavitation and rooting profiles, affects the water uptake limit that can be reached under drought; and (3) the influence of stand species composition on critical transpiration that sets a functional water uptake limit under drought conditions. The results show that across sites, water stress affected the coordination between Ktree and Gs. As soil water content dropped below 20% relative extractable water, Ktree declined faster and thus explained the decrease in Gs and in its sensitivity to vapor pressure deficit. Compared to branches, the capability of roots to resist high xylem tension has a great impact on tree-level water use and ultimately had important implications for pine plantations resistance to future summer droughts. Model simulations revealed that the decline in Ktree due to xylem cavitation aggravated the effects of soil drying on tree transpiration. The critical transpiration rate (Ecrit), which corresponds to the maximum rate at which transpiration begins to level off to prevent irreversible hydraulic failure, was higher in managed forest plantations than in their unmanaged counterparts. However, even with this higher Ecrit, the pine plantations operated very close to their critical leaf water potentials (i.e. to their permissible water potentials without total hydraulic failure), suggesting that intensively managed plantations are more drought-sensitive and can withstand less severe drought th

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อ Throughout the southern US, past forest management practices have replaced large areas of native forests with loblolly pine plantations and have resulted in changes in forest response to extreme weather conditions. However, uncertainty remains about the response of planted versus natural species to drought across the geographical range of these forests. Taking advantage of a cluster of unmanaged stands (85–130 year-old hardwoods) and managed plantations (17–20 year-old loblolly pine) in coastal and Piedmont areas of North Carolina, tree water use, cavitation resistance, whole-tree hydraulic (Ktree) and stomatal (Gs) conductances were measured in four sites covering representative forests growing in the region. We also used a hydraulic model to predict the resilience of those sites to extreme soil drying. Our objectives were to determine: (1) if Ktree and stomatal regulation in response to atmospheric and soil droughts differ between species and sites; (2) how ecosystem type, through tree water use, resistance to cavitation and rooting profiles, affects the water uptake limit that can be reached under drought; and (3) the influence of stand species composition on critical transpiration that sets a functional water uptake limit under drought conditions. The results show that across sites, water stress affected the coordination between Ktree and Gs. As soil water content dropped below 20% relative extractable water, Ktree declined faster and thus explained the decrease in Gs and in its sensitivity to vapor pressure deficit. Compared to branches, the capability of roots to resist high xylem tension has a great impact on tree-level water use and ultimately had important implications for pine plantations resistance to future summer droughts. Model simulations revealed that the decline in Ktree due to xylem cavitation aggravated the effects of soil drying on tree transpiration. The critical transpiration rate (Ecrit), which corresponds to the maximum rate at which transpiration begins to level off to prevent irreversible hydraulic failure, was higher in managed forest plantations than in their unmanaged counterparts. However, even with this higher Ecrit, the pine plantations operated very close to their critical leaf water potentials (i.e. to their permissible water potentials without total hydraulic failure), suggesting that intensively managed plantations are more drought-sensitive and can withstand less severe drought th

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นามธรรมตลอดทางตอนใต้ของสหรัฐที่ผ่านมาการจัดการป่าได้เปลี่ยนพื้นที่ขนาดใหญ่ของป่าไม้พื้นเมืองที่มีสวนสน Loblolly และมีผลในการเปลี่ยนแปลงในการตอบสนองป่าสภาพอากาศที่รุนแรง
แต่ยังคงมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการตอบสนองของการปลูกเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ธรรมชาติภัยแล้งในช่วงทางภูมิศาสตร์ของป่าเหล่านี้ การใช้ประโยชน์จากกลุ่มของอัฒจันทร์ที่ไม่มีการจัดการ (85-130 ลูกหูลูกตาปี) และการจัดการสวนป่า (17-20 ปีสน Loblolly) ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลและเพียดอร์ทแคโรไลนา, การใช้น้ำต้นไม้ต้านทานการเกิดโพรงอากาศไฮดรอลิทั้งต้นไม้ (Ktree) และปากใบ (Gs) conductances อยู่ในวัดสี่เว็บไซต์ครอบคลุมป่าตัวแทนที่เพิ่มขึ้นในภูมิภาค นอกจากนี้เรายังใช้รูปแบบไฮโดรลิกที่จะคาดการณ์ความยืดหยุ่นของเว็บไซต์เหล่านั้นในการอบแห้งดินมาก วัตถุประสงค์ของเราเพื่อศึกษา (1) ถ้า Ktree ปากใบและกฎระเบียบในการตอบสนองต่อภัยแล้งและดินบรรยากาศแตกต่างกันระหว่างสายพันธุ์และสถานที่; (2) วิธีการพิมพ์ระบบนิเวศผ่านการใช้น้ำต้นไม้, ความต้านทานต่อการเกิดโพรงอากาศและรูปแบบการขจัดผลกระทบต่อขีด จำกัด ของการดูดซึมน้ำที่สามารถเข้าถึงได้ภายใต้ภัยแล้ง; และ (3) อิทธิพลของชนิดพันธุ์ยืนบนคายสำคัญที่กำหนดดูดน้ำวงเงินการทำงานภายใต้ภาวะภัยแล้ง ผลปรากฏว่าในเว็บไซต์ความเครียดน้ำได้รับผลกระทบการประสานงานระหว่าง Ktree และ Gs ขณะที่ปริมาณน้ำในดินลดลงต่ำกว่า 20% ของน้ำที่สกัดญาติ Ktree ลดลงได้เร็วขึ้นและลดลงจึงอธิบายใน Gs และความไวในการขาดดุลความดันไอ เมื่อเทียบกับสาขาความสามารถของรากที่จะต่อต้านความตึงเครียด xylem สูงมีผลกระทบที่ดีในน้ำมีต้นไม้ระดับการใช้งานและในที่สุดมีนัยสำคัญสำหรับการต้านทานสวนสนที่จะภัยแล้งในช่วงฤดูร้อนในอนาคต การจำลองรูปแบบการแสดงให้เห็นว่าการลดลงใน Ktree เนื่องจากการเกิดโพรงอากาศท่อน้ำกำเริบผลกระทบของการอบแห้งดินคายต้นไม้ อัตราการคายสำคัญ (Ecrit) ซึ่งสอดคล้องกับอัตราสูงสุดที่คายเริ่มระดับปิดเพื่อป้องกันความล้มเหลวของไฮดรอลิกลับไม่ได้เป็นที่สูงขึ้นในการจัดการสวนป่ากว่าในคู่ที่ไม่มีการจัดการของพวกเขา อย่างไรก็ตามแม้จะมีสูงกว่านี้ Ecrit, สวนสนที่ดำเนินการอย่างใกล้ชิดกับศักยภาพน้ำใบสำคัญของพวกเขา (เช่นเพื่อศักยภาพน้ำที่ได้รับอนุญาตของพวกเขาโดยไม่ต้องล้มเหลวไฮดรอลิทั้งหมด) ชี้ให้เห็นว่าพื้นที่เพาะปลูกที่มีการจัดการอย่างมีภัยแล้งที่มีความสำคัญและสามารถทนต่อความแห้งแล้งรุนแรงน้อยกว่าครั้ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
ทั่วภาคใต้เรา แนวทางการจัดการป่าไม้ที่ผ่านมาได้เปลี่ยนพื้นที่ขนาดใหญ่ของป่าพื้นเมืองกับ loblolly ไพน์ สวนยาง และมีผลในการเปลี่ยนแปลงในป่า การตอบสนองต่อสภาพอากาศที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม ยังมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการปลูกและสายพันธุ์ธรรมชาติภัยแล้งในช่วงทางภูมิศาสตร์ของป่าเหล่านี้ประโยชน์ของคลัสเตอร์ที่ยืนจัดการ ( 85 – 130 ปี ไม้เนื้อแข็ง ) และการจัดการสวนป่า ( 17 – 20 ปี loblolly สน ) ในพื้นที่ชายฝั่งและ Piedmont of North Carolina , ต้นไม้น้ำใช้โพรงต้นไม้ , ความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมด ( ktree ) และใบ ( GS ) conductances ที่วัดในสี่เว็บไซต์ครอบคลุมตัวแทนป่าเพิ่มขึ้น ภูมิภาคเรายังใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายความยืดหยุ่นของเว็บไซต์เหล่านั้นให้ดินแห้งมาก วัตถุประสงค์ของเราคือการตรวจสอบ ( 1 ) ถ้า ktree และระเบียบของการบรรยากาศและดินแล้ง แตกต่างระหว่างเว็บไซต์ชนิด และ ( 2 ) วิธีการประเภทของระบบนิเวศ โดยการใช้น้ำและต้นไม้ เพื่อต้านทานโพรงรากโปรไฟล์มีผลต่อการดูดน้ำ จำกัด ที่สามารถเข้าถึงได้ในฤดูแล้ง และ ( 3 ) อิทธิพลขององค์ประกอบที่สำคัญของชุดขาตั้งชนิดในหน้าที่ การดูดน้ำ จำกัด ภายใต้สภาพแล้ง ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าผ่านเว็บไซต์น้ำความเครียดมีผลต่อการประสานงานระหว่าง ktree และ GS ขณะที่น้ำในดินลดลงกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบปริมาณน้ำktree ลดลงได้เร็วขึ้น และจึงอธิบายการลดลงของ GS และความไวในการขาดดุลแรงดันไอน้ำ เมื่อเทียบกับสาขา , ความสามารถของรากเพื่อต่อต้านแรงไซเลมสูงที่มีผลกระทบที่ดีในระดับต้น ใช้ น้ำ และในที่สุดก็มีนัยสําคัญสําหรับปลูกสนต้านภัยแล้งฤดูร้อนในอนาคตการจำลองแบบพบว่าลดลงใน ktree เนื่องจากไซเลม Cavitation aggravated ผลของดินแห้งในการคายน้ำของต้นไม้ อัตราการคายน้ำ วิจารณ์ ( ร่องรอย ) ซึ่งสอดคล้องกับอัตราสูงสุดที่ปรากฏจะระดับปิดเพื่อป้องกันความล้มเหลวไฮดรอลิกกลับไม่ได้สูงในการจัดการป่าสวนยางกว่า counterparts จัดการของพวกเขา อย่างไรก็ตามแม้จะมีร่องรอยนี้สูงกว่า ต้นสนสวนป่าดำเนินการมากของพวกเขามีศักยภาพ ( เช่น ใบน้ำภาพน้ำได้รับอนุญาตโดยไม่มีความล้มเหลวไฮดรอลิกทั้งหมด ) แนะนำที่จัดการและสวนจะภัยแล้งที่อ่อนไหวมาก และสามารถทนต่อความแห้งแล้งรุนแรงน้อยกว่า TH