The global biogeography of tree leaf form and habit - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Plants Année : 2023

The global biogeography of tree leaf form and habit

Haozhi Ma (1) , Thomas W Crowther (1) , Lidong Mo (1) , Daniel S Maynard (2) , Susanne S Renner (3) , Johan van den Hoogen (1) , Yibiao Zou (1) , Jingjing Liang (4) , Sergio De-Miguel (5) , Gert-Jan Nabuurs (6) , Peter B Reich (7, 8) , Ülo Niinemets (9) , Meinrad Abegg (10) , Yves C Adou Yao (11) , Giorgio Alberti , Angelica M Almeyda Zambrano , Braulio Vilchez Alvarado , Esteban Alvarez-Dávila , Patricia Alvarez-Loayza , Luciana F Alves , Christian Ammer , Clara Antón-Fernández , Alejandro Araujo-Murakami , Luzmila Arroyo , Valerio Avitabile , Gerardo A Aymard , Timothy R Baker , Radomir Bałazy , Olaf Banki , Jorcely G Barroso , Meredith L Bastian , Jean-Francois Bastin , Luca Birigazzi , Philippe Birnbaum (12, 13, 14) , Robert Bitariho , Pascal Boeckx , Frans Bongers , Olivier Bouriaud , Pedro H S Brancalion , Susanne Brandl , Francis Q Brearley , Roel Brienen , Eben N Broadbent , Helge Bruelheide , Filippo Bussotti , Roberto Cazzolla Gatti , Ricardo G César , Goran Cesljar , Robin Chazdon , Han y H Chen , Chelsea Chisholm , Hyunkook Cho , Emil Cienciala , Connie Clark , David Clark , Gabriel D Colletta , David A Coomes , Fernando Cornejo Valverde , José J Corral-Rivas , Philip M Crim , Jonathan R Cumming , Selvadurai Dayanandan , André L de Gasper , Mathieu Decuyper , Géraldine Derroire , Ben Devries , Ilija Djordjevic , Jiri Dolezal , Aurélie Dourdain , Nestor Laurier Engone Obiang , Brian J Enquist , Teresa J Eyre , Adandé Belarmain Fandohan , Tom M Fayle , Ted R Feldpausch , Leandro V Ferreira , Leena Finér , Markus Fischer , Christine Fletcher , Jonas Fridman , Lorenzo Frizzera , Javier G P Gamarra , Damiano Gianelle , Henry B Glick , David J Harris , Andrew Hector , Andreas Hemp , Geerten Hengeveld , Bruno Hérault , John L Herbohn , Martin Herold , Annika Hillers , Eurídice N Honorio Coronado , Cang Hui , Thomas Ibanez (12) , Iêda Amaral , Nobuo Imai , Andrzej M Jagodziński , Bogdan Jaroszewicz , Vivian Kvist Johannsen , Carlos A Joly , Tommaso Jucker , Ilbin Jung , Viktor Karminov , Kuswata Kartawinata , Elizabeth Kearsley , David Kenfack , Deborah K Kennard , Sebastian Kepfer-Rojas , Gunnar Keppel , Mohammed Latif Khan , Timothy J Killeen , Hyun Seok Kim , Kanehiro Kitayama , Michael Köhl , Henn Korjus , Florian Kraxner , Dmitry Kucher , Diana Laarmann , Mait Lang , Simon L Lewis , Huicui Lu , Natalia V Lukina , Brian S Maitner , Yadvinder Malhi , Eric Marcon (12, 15) , Beatriz Schwantes Marimon , Ben Hur Marimon-Junior , Andrew R Marshall , Emanuel H Martin , Jorge A Meave , Omar Melo-Cruz , Casimiro Mendoza , Cory Merow , Abel Monteagudo Mendoza , Vanessa S Moreno , Sharif A Mukul , Philip Mundhenk , María Guadalupe Nava-Miranda , David Neill , Victor J Neldner , Radovan V Nevenic , Michael R Ngugi , Pascal A Niklaus , Jacek Oleksyn , Petr Ontikov , Edgar Ortiz-Malavasi , Yude Pan , Alain Paquette , Alexander Parada-Gutierrez , Elena I Parfenova , Minjee Park , Marc Parren , Narayanaswamy Parthasarathy , Pablo L Peri , Sebastian Pfautsch , Oliver L Phillips , Nicolas Picard , Maria Teresa F Piedade , Daniel Piotto , Nigel C A Pitman , Irina Mendoza-Polo , Axel D Poulsen , John R Poulsen , Hans Pretzsch , Freddy Ramirez Arevalo , Zorayda Restrepo-Correa , Mirco Rodeghiero , Samir G Rolim , Anand Roopsind , Francesco Rovero , Ervan Rutishauser , Purabi Saikia , Christian Salas-Eljatib , Philippe Saner , Peter Schall , Mart-Jan Schelhaas , Dmitry Schepaschenko , Michael Scherer-Lorenzen , Bernhard Schmid , Jochen Schöngart , Eric B Searle , Vladimír Seben , Josep M Serra-Diaz , Douglas Sheil , Anatoly Z Shvidenko , Javier E Silva-Espejo , Marcos Silveira , James Singh , Plinio Sist , Ferry Slik , Bonaventure Sonké , Alexandre F Souza , Stanislaw Miścicki , Krzysztof J Stereńczak , Jens-Christian Svenning , Miroslav Svoboda , Ben Swanepoel , Natalia Targhetta , Nadja Tchebakova , Hans ter Steege , Raquel Thomas , Elena Tikhonova , Peter M Umunay , Vladimir A Usoltsev , Renato Valencia , Fernando Valladares , Fons van der Plas , Tran van Do , Michael E van Nuland , Rodolfo M Vasquez , Hans Verbeeck , Helder Viana , Alexander C Vibrans , Simone Vieira , Klaus von Gadow , Hua-Feng Wang , James V Watson , Gijsbert D A Werner , Bertil Westerlund , Susan K Wiser , Florian Wittmann , Hannsjoerg Woell , Verginia Wortel , Roderick Zagt , Tomasz Zawiła-Niedźwiecki , Chunyu Zhang , Xiuhai Zhao , Mo Zhou , Zhi-Xin Zhu , Irie C Zo-Bi , Constantin M Zohner (1)
Haozhi Ma
Lidong Mo
Daniel S Maynard
Susanne S Renner
Jingjing Liang
Sergio De-Miguel
Yves C Adou Yao
Giorgio Alberti
Angelica M Almeyda Zambrano
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Braulio Vilchez Alvarado
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Esteban Alvarez-Dávila
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Christian Ammer
Clara Antón-Fernández
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Luzmila Arroyo
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Valerio Avitabile
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Gerardo A Aymard
Timothy R Baker
Radomir Bałazy
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Meredith L Bastian
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Luca Birigazzi
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Pascal Boeckx
Frans Bongers
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Pedro H S Brancalion
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Jonathan R Cumming
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Mathieu Decuyper
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Jiri Dolezal
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Nestor Laurier Engone Obiang
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Brian J Enquist
Teresa J Eyre
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Chunyu Zhang
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Xiuhai Zhao
  • Fonction : Auteur
Mo Zhou
  • Fonction : Auteur
Zhi-Xin Zhu
  • Fonction : Auteur
Irie C Zo-Bi

Résumé

Understanding what controls global leaf type variation in trees is crucial for comprehending their role in terrestrial ecosystems, including carbon, water and nutrient dynamics. Yet our understanding of the factors influencing forest leaf types remains incomplete, leaving us uncertain about the global proportions of needle-leaved, broadleaved, evergreen and deciduous trees. To address these gaps, we conducted a global, ground-sourced assessment of forest leaf-type variation by integrating forest inventory data with comprehensive leaf form (broadleaf vs needle-leaf) and habit (evergreen vs deciduous) records. We found that global variation in leaf habit is primarily driven by isothermality and soil characteristics, while leaf form is predominantly driven by temperature. Given these relationships, we estimate that 38% of global tree individuals are needle-leaved evergreen, 29% are broadleaved evergreen, 27% are broadleaved deciduous and 5% are needle-leaved deciduous. The aboveground biomass distribution among these tree types is approximately 21% (126.4 Gt), 54% (335.7 Gt), 22% (136.2 Gt) and 3% (18.7 Gt), respectively. We further project that, depending on future emissions pathways, 17-34% of forested areas will experience climate conditions by the end of the century that currently support a different forest type, highlighting the intensification of climatic stress on existing forests. By quantifying the distribution of tree leaf types and their corresponding biomass, and identifying regions where climate change will exert greatest pressure on current leaf types, our results can help improve predictions of future terrestrial ecosystem functioning and carbon cycling.

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Citer

Haozhi Ma, Thomas W Crowther, Lidong Mo, Daniel S Maynard, Susanne S Renner, et al.. The global biogeography of tree leaf form and habit. Nature Plants, 2023, 9, pp.1795-1809. ⟨10.1038/s41477-023-01543-5⟩. ⟨hal-04288936⟩
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