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Root structure of western hemlock and western redcedar in single- and mixed-species stands

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Abstract:

Root structure of western hemlock (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.) and western redcedar (Thuja plicata Donn. ex D. Don) was studied in single- and mixed-species stands of hemlock and western redcedar in Capilano River watershed, University of British Columbia Malcolm Knapp Research Forest, and Mission, southern coastal British Columbia. We sampled roots using a tree-to-tree trench excavation method. In each stand, roots were collected from three randomly located trenches using a 20 × 20 × 10 cm template along (i) a soil depth gradient: forest floor (FF), 0- to 10-cm (MS1), and 10- to 20-cm mineral soil layers (MS2) and (ii) a lateral soil gradient (tree-to-tree trenches). Hemlock–redcedar mixtures had the greatest root density, followed by pure hemlock and redcedar stands. In both pure hemlock stands and hemlock-redcedar mixtures, root density of all size classes (fine, medium, and coarse roots) decreased with increasing soil depth, whereas that of pure redcedar stands peaked at the MS1 layer. Density of roots along the lateral gradient varied among stand types and root size classes. Density of coarse roots was higher towards tree stems, while that of fine and medium roots was more evenly distributed. In the forest floor of the hemlock–redcedar mixtures, root density of all sizes except that of redcedar coarse roots was not related to the distance to stems, but fine root density of hemlock was greater than that of redcedar. The highest root density in the hemlock–redcedar mixtures may indicate the presence of overlapping and intermingling roots and intense competition for available soil resources.

La structure du système racinaire de la pruche de l'Ouest (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.) et du thuya géant (Thuja plicata Donn. ex D. Don) a été étudiée dans des peuplements purs et mélangés de pruche et de thuya dans le bassin versant de la rivière Capilano, à la forêt expérimentale Malcom Knapp de l'Université de la Colombie-Britannique, et à Mission dans la région côtière du sud de la Colombie-Britannique. Nous avons échantillonné les racines en creusant une tranchée d'un arbre à l'autre. Dans chaque peuplement, des racines ont été prélevées dans trois tranchées disposées au hasard à l'aide d'un gabarit de 20 × 20 × 10 cm le long (i) d'un gradient de profondeur du sol : le parterre forestier (PF), les couches de sol minéral de 0–10 cm (SM1) et de 10–20 cm (MS2) et (ii) d'un gradient latéral de sol (les tranchées d'un arbre à l'autre). Les peuplements mélangés de pruche et de thuya ont la plus forte densité de racines suivis par les peuplements purs de pruche et de thuya. Dans les peuplements purs de pruche et les peuplements mélangés de pruche et de thuya, la densité des racines de toutes les classes de diamètre (racines fines, moyennes et grosses) diminue avec la profondeur du sol tandis que dans les peuplements purs de thuya, la densité des racines est la plus forte dans la couche MS1. La densité des racines le long du gradient latéral varie selon le type de peuplement et la classe de diamètre des racines. La densité des grosses racines est plus forte en allant vers le tronc des arbres tandis que celle des racines fines et moyennes est plus uniformément distribuée. Dans le parterre forestier des peuplements mélangés de pruche et de thuya, la densité des racines de toutes les dimensions, excepté celle des grosses racines de thuya, n'est pas reliée à la distance du tronc, mais la densité des racines fines est plus forte chez la pruche que chez le thuya. La plus forte densité des racines dans les peuplements mélangés de pruche et de cèdre pourrait être une indication que les racines se superposent et s'entremêlent et qu'il y a une forte compétition pour les ressources disponibles dans le sol.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2002

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