Nutrient availability and plant gender influences on the short-term compensatory response of Salix planifolia ssp. planifolia to simulated leaf herbivory


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Abstract

Males and females of dioecious plants often differ in their biochemistry, physiology, morphology, and (or) ecology. For example, growth rates often are higher for males than for females. Because the ability of plants to compensate for herbivory frequently varies with growth rate, we may expect males and females of dioecious plants to differ in their compensatory ability (hypothesis 1). However, environmental factors such as nutrient availability may influence the expression of such a response (hypothesis 2). For example, low nutrient availability may reduce growth rate and thus restrict compensation. To test these hypotheses, I cloned male and female genets of Salix planifolia Pursh ssp. planifolia from a natural population in northeastern Canada. I then submitted the plants of each sex to two levels of simulated leaf herbivory in combination with two levels of nutrient availability. Contrary to the first hypothesis, plant gender had no significant effect on the compensatory response to simulated leaf herbivory. However, nutrient availability modulated the compensatory ability of plants of both sexes, therefore supporting hypothesis 2. Herbivory may thus be more detrimental to the performance of S. planifolia individuals in low-nutrient environments, such as on dunes or rock outcrops.RésuméLes mâles et les femelles de plantes dioïques diffèrent souvent quant à leur biochimie, physiologie, morphologie ou écologie. Par exemple, le taux de croissance est souvent plus élevé chez les mâles que chez les femelles. Parce que l'aptitude des plantes à compenser pour l'herbivorie varie souvent en fonction de leur taux de croissance, on pourrait s'attendre à ce que les mâles et les femelles de plantes dioïques diffèrent quant à leur habileté de compensation (hypothèse 1). Cependant, des facteurs environnementaux comme la disponibilité de nutriments peuvent influencer l'expression d'une telle réponse (hypothèse 2). Par exemple, une faible disponibilité de nutriments peut réduire le taux de croissance et ainsi restreindre la compensation. Pour tester ces hypothèses, j'ai cloné des genets mâles ou femelles de Salix planifolia ssp. planifolia provenant d'une population du nord-est du Canada. J'ai ensuite soumis les individus de chaque sexe à deux niveaux d'herbivorie, en combinaison avec deux niveaux de disponibilité de nutriments. Contrairement à la première hypothèse, le sexe de la plante n'a pas d'effet significatif sur la réponse de compensation. Cependant, la disponibilité de nutriments module l'habileté de compensation des mâles et des femelles, confirmant ainsi la deuxième hypothèse. L'herbivorie pourrait donc avoir des effets négatifs plus importants sur la performance des individus de S. planifolia dans les milieux pauvres, tels les dunes et les affleurements rocheux.

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