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The responses of 15 rice cultivars to low temperature during germination were studied in order to develop appropriate techniques to identify rice genotypes suitable for direct-wet seeding in the cooler <I>Boro</I> season. Most rice cultivars showed more than 90% final germination over a range of temperatures. When tested at 13.7°C, cultivars differed in their final germination and rate of germination. The rates of germination at higher temperatures were significantly related to the rates of germination at lower temperatures. Thermal times to 50% final germination also differed significantly. Artificial ageing for 48 hours clearly separated the cultivars which had different K_i<I> </I>(initial seed viability). Such measures of physiological age and their relationship with final germination suggested that low quality seed exhibited reduced low temperature germination. Differences in rates and final germination at lower temperature of unaged seed suggested genotypic differences between cultivars. Inconsistency in rates of seed deterioration was seen contrary to conventional theory. Storage of seeds up to 9 weeks in simulated Bangladeshi conditions showed reductions in final germination tested at 11°C but not at 20°C. The rates of chitting and germination were increased by pregermination hydration treatments. Emergence of rice cultivars from soil was greater in constant than in alternating temperatures. Higher final emergence was associated with faster emergence. Thermal time to 50% and 80% emergence differed between cultivars. Many of the seedling growth parameters were higher in constant temperatures where the rate of germination was faster. The outcome of these experiments is to highlight the potential for comparing rates of germination of large numbers of genotypes relatively rapidly at higher temperatures as a measure to predict germination at lower temperatures.

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Continuous cover forestry (CCF), an alternative forest management approach to clearfelling, is increasingly being adopted in the UK. It aims at enhancing stand structural diversity and favouring natural regeneration and subsequent seedling growth below the existing canopy of plantation forests. One area of limited knowledge is the critical level of below-canopy light for the growth of naturally regenerating seedlings. In addition, plant growth beneath canopies is influenced by other factors (e.g. herbivory). Picea sitchensis (Bong.) Carr. (Sitka spruce) seedlings under canopies have been observed to be severely damaged by Elatobium abietinum (Walker) (green spruce aphid) attacks. The combined effects of light availability and insect attack on seedling growth are not well understood, however, this understanding is crucial in order to ensure successful management of regeneration within CCF systems. A controlled experiment, which mimicked different natural understorey light levels along with repeated artificial aphid infestation, was conducted over two years to look at seedling performance through structural and physiological (chlorophyll fluorescence) measurements. Aphid population assessments showed significant increased population density under shaded conditions. Nevertheless, aphid impacts were mainly localised in extent while the impact of light was the major component that described seedling growth. Light was the primary factor affecting the whole-plant biomass, whereas aphids had only localised effects on the total dry weight of older needles and roots, and on leader extension growth. A significant interaction between light levels and presence/absence of aphid infestation was found for main leader extension growth of the seedlings during the second year of the experiment, with lower values at low light levels under infestation. Plant biomass allocation was affected strongly by light, while aphid presence did not result in significant changes. At the leaf physiologylevel, the light environment was found to be the main driving factor affecting photosynthetic response, whilst aphid presence had only a short-term localised effect on photosynthesis. The impact of light levels and aphid presence on seedling growth were also determined at an experimental field site where plots were located across two light regimes typical of CCF conditions in upland UK coniferous forests. The comparison of the photosynthetic response of the seedlings in both the controlled and field experiment highlighted the importance of considering the temporal heterogeneity of the light environment experienced by understorey seedlings in CCF stands, while aphid and aphid x light interaction effects could not be determined due to very low aphid levels during the year. Finally, a pre-existing light model was parameterised to predict the understorey light environment required to promote successful seedling growth in CCF stands. Sensitivity and validation analyses were also performed.

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Las actividades antropogénicas han producido cambios en los ecosistemas alrededor del mundo. En las regiones tropicales de suramérica, la industrialización de las ciudades y el desmonte de los bosques por medio de quemas son las principales actividades que producen y expulsan contaminantes a la atmósfera e inducen cambios en los patrones de deposición de nutrientes y en el clima de los bosques primarios. El nitrógeno (N) y el fósforo (P) son considerados los principales nutrientes que limitan crecimiento en las plantas ya que su disponibilidad es vital para la cadena de producción primaria de los bosques. Por esta razón, cualquier cambio en la disponibilidad de N o P en los suelos probablemente alteraría importantes mecanismos de la dinámica de los bosques tales como el crecimiento y la sobrevivencia. Cambios en el pH de los suelos (acidez), en los ciclos de nutrientes y en la cantidad de nutrientes afectan la disponibilidad de N y P y producen cambios en varios procesos fisiológicos de los árboles. Si bien bajas proporciones de nutrientes depositados han sido descritas para los bosque montanos del sur del Ecuador (ca. 5 kg ha–1 for N, 0.49 kg ha–1 for P), incluso a estos niveles se espera cambios en la estructura y en la dinámica de los bosques a largo plazo. El grado de reacción de los bosques a los cambios en la disponibilidad de recursos es diferente con cada edad, estatus de sucesión natural, tanto como la etapa de vida de las plantas. Las plántulas de árboles (plantas jóvenes) deberían ser más sensibles a responder a cambios en la disponibilidad de nutrientes que los árboles del bosque maduro. Además, cualquier respuesta en la demografía de las plantas es probablemente más visible en las plántulas antes que en el bosque maduro debido a que las plántulas tienen una dinámica más rápida. Por esta razón, yo estudié la dinámica de la regeneración del bosque montano para entender qué procesos relacionados con los nutrientes están involucrados en el crecimiento y el establecimiento de las plántulas en ambos niveles, individual y de la comunidad de especies. El experimento ecuatoriano de manipulación de nutrientes (NUMEX) ha sido diseñado para estudiar los cambios en el bosque montano como respuesta a la moderada fertilización. El experimento ha sido instalado en un gradiente altitudinal en tres principales sitios de estudio (1000 m.s.n.m.: Bombuscaro, 2000 m.s.n.m.: San Francisco, 3000 m.s.n.m.: Cajanuma) dentro del Parque Nacional Podocarpus y de la Reserva San Francisco. El experimento factorial consiste en cuatro bloques que contienen las parcelas experimentales (N, P, N+P, control) en cada sitio de estudio (16 parcelas por elevación). La fertilización ha sido realizada desde el 2008 añadiendo moderada cantidad de fertilizantes (i.e., 50 kg ha–1 y–1 of N and/o 10 kg ha–1 y–1 of P). Para el estudio de la regeneración de las plántulas de especies de árboles, se utilizaron tres diferentes metodologías para evaluar la comunidad de especies y las respuestas de las especies comunes a la fertilización. La primera metodología consiste en el monitoreo de las comunidades de plántulas en el bosque a 2000 m en tres años consecutivos (2011 – 2013). En 192 sub-parcelas de monitoreo (1m2 cada uno) en San Francisco, todas las plántulas y retoños fueron mapeados y etiquetados. Se estimaron y midieron altura, diámetro, herbivoría y producción de hojas en todos los individuos y se contó en número de nuevos reclutados en cada censo. La segunda metodología determinó patrones de alocación de biomasa y la estequiometría de las plántulas de las seis especies comunes a lo largo del gradiente altitudinal. Las siguientes especies naturalmente abundantes fueron cosechadas: Clarisia racemosa y Pouteria torta en Bombuscaro, Graffenrieda emarginata y Palicourea angustifolia en San Francisco and Grafferieda harlingii y Hedyosmum purpuracens en Cajanuma. Morfología (alocación de biomasa, herbivoría y áreas foliares como: SLA, LAR, LA) y estequiometría de las hojas (contenidos de nutrientes y radios de N:P) fueron medidos y analizados. La tercera metodología consiste en un experimento recíproco de transplante de plántulas (STE) dentro de las parcelas experimentales de NUMEX usando como especie focal, Pouteria torta, para evaluar respuestas específicas en el desenvolvimiento de las plántulas después de un año del experimento. Los tres niveles de análisis mostraron respuestas diferentes a la fertilización de la comunidad de especies de plántulas y de las especies comunes. Contrariamente a los bosques bajos, la comunidad de especies en el bosque montano mostró una moderada respuesta a la fertilización. La densidad de los individuos decreció como consecuencia de la adición de nutrientes y como resultado del bajo reclutamiento en las parcelas experimentales, pero la mortalidad de las plántulas no fue afectada. Consecuentemente los mecanismos dependientes de la densidad activados por la absorción de N no mostraron evidencia de ser el principal eje impulsor de cambios en la densidad de las especies. La comunidad de plántulas no mostró crecimiento por la adición de nutrientes a pesar de que las plántulas en los parcelas de N en general fueron siempre más altas con relación a las plántulas de las parcelas control. Sin embargo, la adición de N incrementó la herbivoría en todas las plántulas lo cual podría enmascarar las reales respuestas de crecimiento. Las especies comunes aparentemente están bien adaptadas a los suelos relativamente pobres debido a que las especies no fueron favorecidas por los cambios en los nutrientes del suelo, mostrando pocos o ningún cambio en crecimiento o en la morfología de las hojas. En un largo período de tiempo, las especies comunes perderían su dominancia por ser menos competitivas que las especies de crecimiento rápido. Sin embargo, se necesitaría un período de tiempo de monitoreo largo bajo continua fertilización para producir cambios visibles en la composición de las comunidad. Las respuestas específicas son difíciles de determinar en comunidades ricas en especies. Por ello, se llevó a cabo el análisis de las seis especies más comunes en un estudio complementario al monitoreo de las comunidad de especies de plántulas. Se evaluó la morfología de las hojas y plántulas además de la estequiometría de las hojas en plántulas cosechas en las parcelas experimentales. Ambos nutrientes (N y P), provocaron efectos en los atributos estudiados sugiriendo una estrecha co-limitación de N y P en las especies de árboles en todos los niveles altitudinales. Sin embargo, los radios de N:P y la frecuente respuesta de las especies a la adición del P indicaron que este nutriente podría ser más limitante que el N a lo largo del gradiente. El grado de reacción de las especies estudiadas varía entre las seis especies. Mayor concentración de P en las hojas en relación al N fue evidente en todas las especies menos en Pouteria torta sugiriendo un alto consumo de P en las especies del bosque montano, similar a las respuestas encontradas en otras especies de plantas tropicales después de fertilización con P. El incremento de la herbivoría fue evidente solamente en dos especies aunque las respuestas fueron opuestas en G. emarginata (N y N+P) y en P.angustifolia (P) a 2000 m mostrando que la selección de las plantas por herbivoría es impulsada por la calidad de los recursos. Muchas de las especies estudiadas mostraron alta maximización de la adquisición de recursos debajo del suelo por la acumulación de biomasa en las raíces, con excepción de G. harlingii a 3000 m., la única especies que mostró alocación significativa de biomasa sobre el suelo como respuesta de la adición de nutrientes. Las plántulas de Pouteria torta mostraron un cambio no significativo en el desenvolvimiento de las especies después de un año de fertilización en STE. Pouteria torta está bien adaptada a los suelos pobres, ya que la adición de N y P no alteró las concentraciones foliares de nutrientes. Sin embargo, la adición de N y N+P significantemente incrementó la mortalidad y el crecimiento de diámetro. La adición de P resultó en un incremento de la perdida de área foliar por herbivoría y desplazó la alocación de carbono al crecimiento de las raíces. Estas respuestas indicaron consecuencias en la fuerza de competencia en el sotobosque y el éxito de reclutamiento de Pouteria. Sin embargo, debido a que las respuestas son ambigüas de algunos atributos (crecimiento y herbivoría) y no están relacionadas con mortalidad es difícil establecer predicciones acerca de la futura abundancia de esta especie a largo plazo. En conclusión, estudios complementarios demostraron que la limitación de un único nutriente en las especies de los bosques montanos no ocurre en un ecosistema rico en especies, a pesar de que los nutrientes están fuertemente correlacionados en mecanismos para la supervivencia y crecimiento. Por consiguiente, la fertilización con nutrientes afectaría varios mecanismos y dinámicas en las comunidades de plantas, el resultado de los cuales se desarrollaría en una escala de largo tiempo.

This project evaluates the survival and initial growth response of oak seedlings produced under special nursery protocols (?enhanced? seedlings) compared to nursery-run oak seedlings of the same species, and the influence of various cultural practices on these same nursery stocks. Survival did not differ significantly between nursery stocks. Significant differences in survival among competition control treatments did occur. Intensive competition control regimes using glyphosate can negatively impact seedling survival if seedlings come in contact with herbicide spray drift.Nursery-run seedlings had significantly greater growth and many were larger than enhanced seedlings after two growing seasons. Height growth was typically greater with seedlings receiving less intensive competition control, while groundline diameter (GLD) growth was greatest with seedlings receiving more intensive competition control. Subsoil and auger planting typically resulted in greater growth than normal hand planting. Fertilization improved growth in certain areas, but the effects diminished after the first growing season.