The size and shape of tree crowns determine key physiological function: for example, the interception of light required for photosynthesis. Studying crown geometry and its ontogenetic variation is therefore essential to identify the most functional architectures, those that confer a competitive advantage both at the level of individual trees and in the overall forest structure. This study investigates how selected crown traits (radius, length, and total volume) vary as a function of individual height. Measurements were conducted on three tree species (silver fir Abies alba, Norway spruce Picea abies, and European beech Fagus sylvatica) occurring in the Val Tovanella Oriented Nature Reserve (Province of Belluno, Italy). In total, 120 trees were measured, evenly distributed across a height range of 3–41 m. For each tree we recorded basal diameter and diameter at 1.3 m (DBH), crown radius in two opposite directions, height to the first live branch, and total height. Crown volume was then computed for each individual, and the allometric relationship (i.e., a power function) between crown volume and height was analyzed both by species and for the pooled dataset. The resulting scaling exponent was ~2.1, a value characteristic of forest formations of this type in temperate to cool-temperate regions. No significant differences in the crown-volume–height scaling exponent emerged among the consortium’s species. The height–diameter relationship showed an exponent of 0.8, slightly higher than the “canonical” 2/3. Overall, the work confirms a marked stability in how crown volume scales with height across stands dominated by Norway spruce or silver fir, irrespective of site fertility or other factors. These results can be highly informative when such relationships are used to model forest dynamics and stand structure.
Dalla dimensione e forma della chioma degli alberi dipendono le principali funzioni fisiologiche, come, ad esempio, l’intercettazione della radiazione luminosa necessaria per il processo fotosintetico. Lo studio della geometria della chioma e della sua variazione con l’ontogenesi risulta quindi fondamentale per comprendere quali siano le architetture più funzionali, capaci di garantire un vantaggio competitivo sia a livello del singolo individuo, sia nella struttura complessiva della foresta. Questo studio ha l’obiettivo di indagare come alcuni tratti della chioma quali il raggio, la lunghezza e il volume complessivo varino in funzione dell’altezza dell’individuo. Le misurazioni sono state svolte su tre specie arboree (abete bianco, abete rosso e faggio) presenti nella Riserva Naturale Orientata di Val Tovanella, in provincia di Belluno. Nel complesso sono state misurate 120 piante di altezza compresa tra 3 e 41 m, distribuite equamente in questo intervallo. Di ognuna è stato misurato il diametro alla base, quello a 1,3 m da terra, il raggio di chioma in due direzioni opposte, l’altezza del primo ramo vivo e l’altezza totale. E’ stato quindi calcolato il volume di chioma di ciascuna pianta e analizzata la relazione allometrica (ossia con una funzione potenza) di questo tratto in relazione all’altezza sia nelle specie prese singolarmente sia complessivamente. E’ emerso che il volume di chioma scala con l’altezza con un esponente di circa 2,1 che è un valore caratteristico delle formazioni di questo tipo nelle zone temperate o temperato-fredde. Non vi sono significative differenze di esponente di scala del volume di chioma in relazione all’altezza nelle diverse specie del consorzio. La relazione altezza e diametro si è rivelata avere un esponente di 0,8 leggermente più alto del “canonico” 2/3. Il lavoro conferma che vi è una notevole stabilità di come il volume di chioma scali con l’altezza in tutti i consorzi a dominanza di abete rosso o abete bianco indipendentemente dalla fertilità del sito o da altri fattori. Questo puo’ essere di grande aiuto quando si utilizzano tali relazioni per modellizzare la dinamica forestale o la struttura delle comunità.
Allometria della chioma in un consorzio a dominanza di abete bianco nella Riserva Naturale Orientata di Val Tovanella (BL)
BOTTIN, SARA
2024/2025
Abstract
The size and shape of tree crowns determine key physiological function: for example, the interception of light required for photosynthesis. Studying crown geometry and its ontogenetic variation is therefore essential to identify the most functional architectures, those that confer a competitive advantage both at the level of individual trees and in the overall forest structure. This study investigates how selected crown traits (radius, length, and total volume) vary as a function of individual height. Measurements were conducted on three tree species (silver fir Abies alba, Norway spruce Picea abies, and European beech Fagus sylvatica) occurring in the Val Tovanella Oriented Nature Reserve (Province of Belluno, Italy). In total, 120 trees were measured, evenly distributed across a height range of 3–41 m. For each tree we recorded basal diameter and diameter at 1.3 m (DBH), crown radius in two opposite directions, height to the first live branch, and total height. Crown volume was then computed for each individual, and the allometric relationship (i.e., a power function) between crown volume and height was analyzed both by species and for the pooled dataset. The resulting scaling exponent was ~2.1, a value characteristic of forest formations of this type in temperate to cool-temperate regions. No significant differences in the crown-volume–height scaling exponent emerged among the consortium’s species. The height–diameter relationship showed an exponent of 0.8, slightly higher than the “canonical” 2/3. Overall, the work confirms a marked stability in how crown volume scales with height across stands dominated by Norway spruce or silver fir, irrespective of site fertility or other factors. These results can be highly informative when such relationships are used to model forest dynamics and stand structure.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/93980