Limits to reproduction and seed size-number trade-offs that shape forest dominance and future recovery - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2022

Limits to reproduction and seed size-number trade-offs that shape forest dominance and future recovery

Tong Qiu (1) , Robert Andrus (2) , Marie-Claire Aravena (3) , Davide Ascoli (4) , Yves Bergeron (5) , Roberta Berretti (4) , Daniel Berveiller (6) , Michal Bogdziewicz (7) , Thomas Boivin (8) , Raul Bonal (9) , Don Bragg (10) , Thomas Caignard (11) , Rafael Calama (12) , J. Julio Camarero (13) , Chia-Hao Chang-Yang (14) , Natalie Cleavitt (15) , Benoit Courbaud (16) , Francois Courbet (8) , Thomas Curt (17) , Adrian Das (18) , Evangelia Daskalakou (19) , Hendrik Davi (8) , Nicolas Delpierre (6) , Sylvain Delzon (11) , Michael Dietze (20) , Sergio Donoso Calderon (3) , Laurent Dormont (21) , Josep Espelta (22) , Timothy Fahey (15) , William Farfan-Rios (23) , Catherine Gehring (24) , Gregory Gilbert (25) , Georg Gratzer (26) , Cathryn Greenberg (27) , Qinfeng Guo (27) , Andrew Hacket-Pain (28) , Arndt Hampe (11) , Qingmin Han (29) , Janneke Hille Ris Lambers (30) , Kazuhiko Hoshizaki (31) , Ines Ibanez (32) , Jill Johnstone (33) , Valentin Journé (16) , Daisuke Kabeya (29) , Christopher Kilner (1) , Thomas Kitzberger (34) , Johannes Knops (35) , Richard Kobe (36) , Georges Kunstler (16) , Jonathan Lageard (37) , Jalene Lamontagne (38) , Mateusz Ledwon (39) , Francois Lefèvre (8) , Diana Macias (40) , Eliot Mcintire (41) , Christopher Moore (42) , Emily Moran (43) , Renzo Motta , Jonathan Myers , Thomas Nagel , Kyotaro Noguchi , Jean-Marc Ourcival , Robert Parmenter , Ian Pearse , Ignacio Perez-Ramos , Lukasz Piechnik , John Poulsen (1) , Renata Poulton-Kamakura (1) , Miranda Redmond , Chantal Reid (1) , Kyle Rodman , Francisco Rodriguez-Sanchez , Javier Sanguinetti , C. Lane Scher (1) , William Schlesinger (1) , Harald Schmidt van Marle , Barbara Seget , Shubhi Sharma (1) , Miles Silman , Michael Steele , Nathan Stephenson , Jacob Straub , I-Fang Sun , Samantha Sutton (1) , Jennifer Swenson (1) , Margaret Swift (1) , Peter Thomas , Maria Uriarte , Giorgio Vacchiano , Thomas Veblen , Amy Whipple , Thomas Whitham , Andreas Wion , Boyd Wright , S. Joseph Wright , Kai Zhu , Jess Zimmerman , Roman Zlotin , Magdalena Zywiec (39) , James Clark (1, 16)
1 Nicholas School of the Environment
2 University of Colorado [Boulder]
3 UCHILE - Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
4 UNITO - Università degli studi di Torino = University of Turin
5 UQAT - Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
6 ESE - Ecologie Systématique et Evolution
7 UAM - Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu = Adam Mickiewicz University in Poznań
8 URFM - Ecologie des Forêts Méditerranéennes
9 UCM - Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid]
10 USDA Forest Service Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station
11 BioGeCo - Biodiversité, Gènes & Communautés
12 INIA-CIFOR - Centro de Investigacion Forestal
13 IPE - CSIC - Instituto Pirenaico de Ecologìa = Pyrenean Institute of Ecology [Zaragoza]
14 NSYSU - National Sun Yat-sen University
15 Cornell University [New York]
16 UR LESSEM - Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne
17 RECOVER - Risques, Ecosystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience
18 USGS - United States Geological Survey
19 NTUA - National Technical University of Athens [Athens]
20 BU - Boston University [Boston]
21 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
22 CREAF - Centre for Ecological Research and Applied Forestries
23 WUSTL - Washington University in Saint Louis
24 Northern Arizona University [Flagstaff]
25 UC Santa Cruz - University of California [Santa Cruz]
26 Institute of Forest Ecology
27 USDA - United States Department of Agriculture
28 University of Liverpool
29 FFPRI - Forestry and Forest Products Research Institute
30 ETH Zürich - Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]
31 Akita University
32 University of Michigan [Dearborn]
33 University of Alaska [Anchorage]
34 UNCOMA - Universidad Nacional del Comahue [Neuquén]
35 Xjtu - Xi'an Jiaotong University
36 Michigan State University [East Lansing]
37 University of Manchester [Manchester]
38 DePaul University [Chicago]
39 PAN - Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences = Académie polonaise des sciences
40 The University of New Mexico [Albuquerque]
41 Pacific Forestry Centre
42 Colby College
43 UC Merced - University of California [Merced]
Tong Qiu
Nicholas School of the Environment
Robert Andrus
  • Fonction : Auteur
University of Colorado [Boulder]
Marie-Claire Aravena
Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
Davide Ascoli
  • Fonction : Auteur
Università degli studi di Torino = University of Turin
Yves Bergeron
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
Roberta Berretti
  • Fonction : Auteur
Università degli studi di Torino = University of Turin
Daniel Berveiller
Ecologie Systématique et Evolution
CV
Michal Bogdziewicz
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu = Adam Mickiewicz University in Poznań
Thomas Boivin
Ecologie des Forêts Méditerranéennes
Raul Bonal
  • Fonction : Auteur
Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid]
Don Bragg
  • Fonction : Auteur
USDA Forest Service Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station
Thomas Caignard
Biodiversité, Gènes & Communautés
Rafael Calama
  • Fonction : Auteur
Centro de Investigacion Forestal
J. Julio Camarero
Instituto Pirenaico de Ecologìa = Pyrenean Institute of Ecology [Zaragoza]
Chia-Hao Chang-Yang
National Sun Yat-sen University
Natalie Cleavitt
  • Fonction : Auteur
Cornell University [New York]
Benoit Courbaud
Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne
Francois Courbet
Ecologie des Forêts Méditerranéennes
CV
Thomas Curt
Risques, Ecosystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience
Adrian Das
United States Geological Survey
Evangelia Daskalakou
National Technical University of Athens [Athens]
Hendrik Davi
Ecologie des Forêts Méditerranéennes
CV
Nicolas Delpierre
Ecologie Systématique et Evolution
Sylvain Delzon
Biodiversité, Gènes & Communautés
Michael Dietze
Boston University [Boston]
Sergio Donoso Calderon
  • Fonction : Auteur
Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
Laurent Dormont
  • Fonction : Auteur
Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
Josep Espelta
CREAF - Centre for Ecological Research and Applied Forestries
Timothy Fahey
  • Fonction : Auteur
Cornell University [New York]
William Farfan-Rios
Washington University in Saint Louis
Catherine Gehring
  • Fonction : Auteur
Northern Arizona University [Flagstaff]
Gregory Gilbert
University of California [Santa Cruz]
Georg Gratzer
  • Fonction : Auteur
Institute of Forest Ecology
Cathryn Greenberg
  • Fonction : Auteur
United States Department of Agriculture
Qinfeng Guo
United States Department of Agriculture
Andrew Hacket-Pain
University of Liverpool
Arndt Hampe
Biodiversité, Gènes & Communautés
Qingmin Han
Forestry and Forest Products Research Institute
Janneke Hille Ris Lambers
  • Fonction : Auteur
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]
Kazuhiko Hoshizaki
Akita University
Ines Ibanez
University of Michigan [Dearborn]
Jill Johnstone
University of Alaska [Anchorage]
Valentin Journé
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1137429
Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne
Daisuke Kabeya
  • Fonction : Auteur
Forestry and Forest Products Research Institute
Christopher Kilner
Nicholas School of the Environment
Thomas Kitzberger
  • Fonction : Auteur
Universidad Nacional del Comahue [Neuquén]
Johannes Knops
Xi'an Jiaotong University
Richard Kobe
Michigan State University [East Lansing]
Georges Kunstler
Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne
CV
Jonathan Lageard
University of Manchester [Manchester]
Jalene Lamontagne
DePaul University [Chicago]
Mateusz Ledwon
  • Fonction : Auteur
Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences = Académie polonaise des sciences
Francois Lefèvre
Ecologie des Forêts Méditerranéennes
CV
Diana Macias
  • Fonction : Auteur
The University of New Mexico [Albuquerque]
Eliot Mcintire
  • Fonction : Auteur
Pacific Forestry Centre
Christopher Moore
Colby College
Emily Moran
University of California [Merced]
Renzo Motta
  • Fonction : Auteur
Jonathan Myers
Thomas Nagel
Kyotaro Noguchi
  • Fonction : Auteur
Jean-Marc Ourcival
  • Fonction : Auteur
Robert Parmenter
Ian Pearse
  • Fonction : Auteur
Ignacio Perez-Ramos
  • Fonction : Auteur
Lukasz Piechnik
  • Fonction : Auteur
John Poulsen
Nicholas School of the Environment
Renata Poulton-Kamakura
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Miranda Redmond
  • Fonction : Auteur
Chantal Reid
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Kyle Rodman
Francisco Rodriguez-Sanchez
  • Fonction : Auteur
Javier Sanguinetti
  • Fonction : Auteur
C. Lane Scher
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
William Schlesinger
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Harald Schmidt van Marle
  • Fonction : Auteur
Barbara Seget
  • Fonction : Auteur
Shubhi Sharma
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Miles Silman
  • Fonction : Auteur
Michael Steele
  • Fonction : Auteur
Nathan Stephenson
Jacob Straub
  • Fonction : Auteur
I-Fang Sun
Samantha Sutton
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Jennifer Swenson
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Margaret Swift
  • Fonction : Auteur
Nicholas School of the Environment
Peter Thomas
Maria Uriarte
Giorgio Vacchiano
Thomas Veblen
Amy Whipple
  • Fonction : Auteur
Thomas Whitham
  • Fonction : Auteur
Andreas Wion
  • Fonction : Auteur
Boyd Wright
  • Fonction : Auteur
S. Joseph Wright
Kai Zhu
Jess Zimmerman
  • Fonction : Auteur
Roman Zlotin
  • Fonction : Auteur
Magdalena Zywiec
  • Fonction : Auteur
Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences = Académie polonaise des sciences
James Clark
Nicholas School of the Environment
Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne

Résumé

The relationships that control seed production in trees are fundamental to understanding the evolution of forest species and their capacity to recover from increasing losses to drought, fire, and harvest. A synthesis of fecundity data from 714 species worldwide allowed us to examine hypotheses that are central to quantifying reproduction, a foundation for assessing fitness in forest trees. Four major findings emerged. First, seed production is not constrained by a strict trade-off between seed size and numbers. Instead, seed numbers vary over ten orders of magnitude, with species that invest in large seeds producing more seeds than expected from the 1:1 trade-off. Second, gymnosperms have lower seed production than angiosperms, potentially due to their extra investments in protective woody cones. Third, nutrient-demanding species, indicated by high foliar phosphorus concentrations, have low seed production. Finally, sensitivity of individual species to soil fertility varies widely, limiting the response of community seed production to fertility gradients. In combination, these findings can inform models of forest response that need to incorporate reproductive potential.

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Soumis le : mercredi 15 juin 2022-11:53:55

Dernière modification le : lundi 9 décembre 2024-03:30:52

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hal-03665728 , version 1 (15-06-2022)

Licence

Paternité

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Citer

Tong Qiu, Robert Andrus, Marie-Claire Aravena, Davide Ascoli, Yves Bergeron, et al.. Limits to reproduction and seed size-number trade-offs that shape forest dominance and future recovery. Nature Communications, 2022, 13 (1), pp.2381. ⟨10.1038/s41467-022-30037-9⟩. ⟨hal-03665728⟩

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