Responses of herbs and shrubs to reduced root competition under canopies and in gaps: a trenching experiment in old-growth Douglas-fir forests

Authors: Spies, Thomas A; Gray, Andrew N; Lindh, Briana C

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 33, Number 10, October 2003 , pp. 2052-2057(6)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

We tested the effect of root trenching on vegetation in closed-canopy and gap locations in Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) forests. Based on theory, we expected belowground competition to be intense in a region with low summer rainfall, and trench responses were expected to be greater in the high light environment of the gaps. We installed 1 m deep trenches around study plots and lined the trenches to prevent reinvasion by tree roots. Soil moisture was measured monthly during the growing season for the first 3 years after trench installation. Vegetation in these trenched plots was compared with control plots 10 years after installation of the plots. Trenched plots with no vegetation manipulation averaged 92% total understory cover, while untrenched plots averaged 47% cover. Contrary to our expectation, both vegetation and soil moisture responses to trenching were greater in areas of high tree canopy cover than in gaps. Trenched plots under closed canopies were moister than control plots throughout the growing season, while the trenching effect became apparent in the overall wetter gaps only at the end of the growing season. We conclude that understory plants at these sites were limited at least as much by belowground competition as by aboveground competition.

Nous avons testé, sous couvert et dans des ouvertures, l'effet sur la végétation du creusement d'une tranchée dans la zone racinaire dans des forêts de douglas (Pseudostuga menziesii (Mirb.) Franco). Sur une base théorique, nous anticipions que la compétition souterraine serait forte dans une région où la précipitation estivale est faible et que la réaction au traitement serait plus forte dans les ouvertures où il y a plus de lumière. Nous avons creusé des tranchées de 1 m de profondeur autour des parcelles expérimentales et recouvert les parois pour empêcher la réinstallation des racines des arbres. L'humidité du sol a été mesurée à tous les mois pendant la saison de croissance durant les trois premières années après le creusement des tranchées. La végétation dans les parcelles expérimentales a été comparée à celle des parcelles témoins 10 ans après le début de l'expérience. Les parcelles expérimentales où la végétation n'avait pas été perturbée avaient en moyenne un couvert total de 92 % en sous-étage comparativement à 47 % pour les parcelles témoins. Contrairement à nos attentes, tant la végétation que l'humidité du sol ont davantage réagi au traitement dans les zones avec un fort couvert arborescent que dans les ouvertures. Les parcelles traitées sous un couvert fermé étaient plus humides que les parcelles témoins pendant toute la saison de croissance tandis que l'effet du traitement dans les ouvertures globalement plus humides s'est fait sentir seulement à la fin de la saison de croissance. Nous concluons que dans ces sites, la végétation en sous-étage est limitée au moins autant par la compétition souterraine que par la compétition épigée.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2003

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