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Are mixed-species stands more productive than single-species stands: an empirical test of three forest types in British Columbia and Alberta

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Abstract:

Stand volumes were determined for naturally established, even-aged, single- and mixed-species stands involving three combinations of shade-tolerant and shade-intolerant conifers on similar sites: (i) western redcedar – western hemlock (Thuja plicata Donn ex D. Don – Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.), (ii) lodgepole pine – western larch (Pinus contorta Dougl. ex Loud. – Larix occidentalis Nutt.), and (iii) lodgepole pine – black spruce (Pinus contorta – Picea mariana (Mill.) BSP). Stand volume was significantly increased with site index and breast-height age in all three studies. Stand volume was also related to relative stand density in the lodgepole pine – black spruce study. When both species were shade tolerant (hemlock–redcedar), stand volume increased linearly with the proportion of hemlock; the mixed-species stands had intermediate volume compared with single-species stands. The combination of two shade-intolerant species (pine–larch) had lower stand volume than that anticipated from single-species stands, implying that one species may inhibiting the growth of the other. Mixtures of shade-intolerant and shade-tolerant species with different growth patterns (spruce–pine) may be more productive than single-species stands in specific ecological contexts and developmental stages. The effect of one species on the productivity of another species is tree-species and site specific: at maturity, even-aged, mixed-species coniferous stands are not necessarily more productive than single-species stands.

Les volumes ligneux ont été déterminés pour des peuplements naturels équiennes, mono et plurispécifiques, poussant sur des sites similaires. Trois types de mélanges de conifères tolérants et intolérants à l'ombre ont été considérés : (i) thuya géant – pruche de l'Ouest (Thuja plicata Donn ex D. Don – Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.), (ii) pin tordu – mélèze occidental (Pinus contorta Dougl. ex Loud. – Larix occidentalis Nutt.) et (iii) pin tordu – épinette noire (Pinus contorta – Picea mariana (Mill.) BSP). Les volumes augmentent significativement avec l'indice de qualité de station et avec l'âge à hauteur de poitrine dans les trois types de mélanges. Les volumes sont aussi corrélés à la densité relative dans le mélange pin tordu – épinette noire. Lorsque le mélange est constitué de deux essences tolérantes à l'ombre (thuya géant – pruche de l'Ouest), les volumes augmentent linéairement avec la proportion de pruche. Comparativement à celui des peuplements monospécifiques, le volume de ce mélange est moyen. Lorsque les mélanges sont constitués de deux essences intolérantes à l'ombre (pin–mélèze), les volumes sont plus faibles que ceux qu'on prévoyait à partir des peuplements monospécifiques. Ceci sous-entend que lorsque deux essences intolérantes poussent ensemble, elles s'inhibent mutuellement dans leur croissance. Les mélanges d'essences intolérantes et tolérantes à l'ombre ayant des patrons de croissance différents (pin tordu – épinette noire) peuvent être plus productifs que les peuplements monospécifiques dans certains contextes écologiques particuliers et à certains stades de développement. L'effet d'une essence sur la productivité d'une autre dépend de l'essence et du site : à maturité, les peuplements plurispécifiques et équiennes ne sont pas nécessairement plus productifs que les peuplements monospécifiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-07-01

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