Gender, neighboring competition and habitat effects on the stem growth in dioecious Fraxinus mandshurica trees in a northern temperate forest

Abstract• This study analyses the sex ratios, and the effect of gender, neighboring competition and habitat factors on the stem growth of dioecious F. mandshurica trees in the Changbai Mountains of North-Eastern China. • The general sex ratio of the flowering trees did not significantly deviate from 1:1. The sex ratio varied among age classes. A female-biased sex ratio was found in the age classes of 65–75 years and 85–95 years, but departure from 1:1 was not significant in other age classes. • An analysis of variance revealed that the growth rate was extremely sensitive to gender and tree size, as shown by a highly significant gender-related and size-dependent effect. Male trees had a faster stem growth rate than female trees, and the assumption is that trade-offs between reproductive and vegetative processes can induce the difference in stem growth rate between genders. • Stem growth rates are positively affected by soil moisture and tree size for both genders at all considered neighborhood distances. The growth rates of female trees were negatively affected by neighboring competition from other female trees at all neighborhood distances between 1 and 10 m, but were not significantly affected by male trees. The growth rates of male trees were negatively affected by neighboring competition from male trees for neighborhood distances between 3 and 10 m, but were not significantly affected by female trees. • These results suggest that intrasexual competition (male-male competition and female-female competition) may cause difference in stem growth for both genders. Intersexual differences in sensitivity to neighboring plants are considered to be an important factor driving gender-specific growth patterns. Résumé• Cette étude analyse le sex-ratio, et les effets du genre, de la compétition des voisins et des facteurs de l’habitat sur la croissance de la tige des arbres dioïques chez Fraxinus mandshurica dans les montagnes de Changbai dans le Nord-Est de la Chine. • Le sex-ratio général de la floraison des arbres ne s’écartait pas de façon significative de 1:1. Le sex-ratio a varié entre les classes d’âge. Une tendance femelle du sex-ratio a été trouvée dans les classes d’âge 65–75 ans et 85-35 ans, mais l’exception 1:1 n’était pas significative dans les autres classes d’âge. • Une analyse de variance a révélé que le taux de croissance était extrêmement sensible au genre et à la taille des arbres, démontré par une liaison significative avec le genre et des effets dépendants de la taille. Les arbres mâles avaient un taux de croissance de la tige plus rapide que celle des arbres femelles, et l’hypothèse est que des compromis entre processus reproductifs et processus végétatifs peuvent induire la différence dans les taux de croissance entre les genres. • Les taux de croissance des tiges ont été positivement affectés par l’humidité du sol et la taille des arbres quelle que soit la distance des arbres voisins. Les taux de croissance des arbres femelles ont été négativement affectés par la concurrence des arbres voisins femelles quelque soit la distance entre 1 et 10 m, mais n’ont pas été significativement affectés par les arbres mâles. Les taux de croissance des arbres mâles ont été négativement affectés par la concurrence des arbres mâles voisins à des distances comprises entre 3 et 10 m, mais ils n’ont pas été affectés par les arbres femelles. • Ces résultats suggèrent que la concurrence intra-sexuelle (concurrence mâle-mâle et concurrence femelle-femelle) peut causer des différences dans la croissance des tiges pour les deux genres. Des différences intersexuelles dans la sensibilité aux plants voisins sont considérées comme étant un important facteur commandant les modèles spécifiques de croissance des genres.