Effects of coppicing on demographic structure, fruit and seed set in Orchis mascula

SummaryOpening of the forest canopy may result in higher fitness of understory plants due to increased light intensity on the forest soil and increased nutrient availability. Especially, tuberous orchids may profit from increased light as photosynthetic assimilation products and nutrients are accumulated in their belowground storage organs. We investigated the effects of coppicing on demographic structure and fruit and seed set in 15 populations of the tuberous, perennial orchid Orchis mascula, seven of which were located in undisturbed, shaded woodland and eight in recently coppiced woodland. Coppicing resulted in a massive increase in flowering and in increased fruit set. On average, 42.9% of all individuals consisted of flowering plants in coppiced woodland, whereas in undisturbed woodland only 20.8% of all individuals flowered. The percentage fruit set varied between 20% and 55% in coppiced woodland and was strongly related to population size (measured as the number of flowering individuals). Mean fruit weight and fruit size were also significantly higher in populations located in coppiced woodland than in undisturbed woodland, whereas the proportion of viable seeds was not related to woodland type. Given that O. mascula is dependent on seed set to fill space with new individuals, these results suggest that the long-term survival of this species strongly depends on frequent opening of the canopy.

ZusammenfassungDie Öffnung des Kronendachs kann aufgrund der höheren Lichtintensität und der höheren Nährstoffverfügbarkeit zu einer höheren Fitness der Pflanzen in den unteren Stockwerken führen. Besonders Orchideen mit Knollen können von der höheren Lichtintensität profitieren, weil Assimilationsprodukte und Nährstoffe in ihren unterirdischen Organen gespeichert sind. Wir untersuchten den Effekt der Niederwaldwirtschaft auf die demographische Struktur und den Samenansatz bei 15 Populationen der knolligen, perennierenden Orchidee Orchis mascula, von denen sieben in ungestörten, schattigen Wäldern wuchsen und acht in kürzlich bewirtschafteten Wäldern. Der Holzeinschlag führte zu einer massiven Zunahme des Blühens und zu einer Steigerung des Samenansatzes. Im Durchschnitt waren 42.9% der Individuen in bewirtschafteten Wäldern blühende Pflanzen, während in ungestörten Wäldern nur 20.8% aller Individuen blühten. Der prozentuale Samenansatz variierte zwischen 20 und 55% in den behandelten Wäldern und war stark mit der Populationsgröße korreliert (gemessen als Anzahl blühender Individuen). Das durchschnittliche Samengewicht und die durchschnittliche Samengröße waren ebenfalls in behandelten Wäldern signifikant größer als in ungestörten Wäldern, während der Anteil der keimfähigen Samen nicht mit den Waldtypen in Verbindung stand. Unter der Voraussetzung, dass O. mascula vom Samenansatz abhängt, um den Raum mit neuen Individuen zu besiedeln, lassen diese Ergebnisse vermuten, dass das langfristige Überleben dieser Art von einer regelmäßigen Öffnung des Kronendachs abhängt.