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Changes in root morphology after precommercial thinning in balsam fir stands

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Abstract:

Precommercial thinning is often used to control stand density in naturally regenerated balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) stands. Early stand density control could have beneficial effects on longer term stand stability through a modification of stem shape and root development. To assess the effect of precommercial thinning, two thinned and two unthinned stands were selected. Root sections were collected at 25 cm from the centre of the stem for all major roots (diameter greater than 2 cm). A disk was also cut at breast height level. From these disks, response in radial growth was determined. Detailed root measurements were taken on the sample disks to assess treatment effect on the following variables: asymmetry in root cross-sectional area (CSA) distribution, individual root shape, as well as changes in root shape over time. A quick and pronounced response in root growth occurred. This response was greater than that observed in the trunk. No asymmetry in root CSA distribution was observed at the stand level. Trees allocated more to radial growth above the biological centre of the root both in treated and control stands, but this trend was increased by thinning. Roots also tended to develop T-beam shapes over time, both in control and thinned stands. Most roots initially did not possess an I-beam shape and did not develop one during the course of the study. According to our results, trees respond quickly to the new growing conditions created by thinning by increasing biomass allocation to parts of the roots where mechanical stresses are greater.

L'éclaircie précommerciale est souvent utilisée pour réduire la densité des peuplements naturellement régénérés de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.). Une gestion précoce de la densité pourrait avoir un effet sur la stabilité des peuplements à plus long terme en induisant des modifications de la forme des tiges et du système racinaire. Afin d'évaluer l'effet de l'éclaircie précommerciale, deux peuplements éclaircis et deux peuplements témoins ont été sélectionnés. Des sections de racines ont été prélevées à 25 cm du centre de la tige pour toutes les racines principales (diamètre supérieur à 2 cm). Un disque a aussi été prélevé à hauteur de poitrine. Sur ces disques, la réaction en croissance radiale a été déterminée. Des mesures racinaires détaillées ont été prises sur les disques afin d'établir l'effet du traitement sur les variables : asymétrie dans la distribution de la surface des découpes racinaires, dans la forme des racines ainsi que l'évolution de la forme des racines dans le temps. Une réaction rapide et prononcée de la croissance en diamètre a été observée dans les racines. Cette réaction était plus marquée que celle observée dans le tronc. Aucune asymétrie de la distribution de la surface des découpes racinaires n'a été détectée à l'échelle du peuplement. La croissance radiale des racines était supérieure au-dessus du centre biologique de la racine. Cette allocation supérieure a été favorisée par l'éclaircie. Les racines tendaient aussi à développer une forme de poutre en T, mais cet effet n'était pas influencé par le traitement. La plupart des racines ne présentaient pas la forme d'une poutre en I au moment du traitement et n'en ont pas développé par la suite. Nos résultats indiquent que les arbres réagissent rapidement aux nouvelles conditions de croissance en allouant plus de biomasse aux parties de racines soumises à des contraintes mécaniques plus importantes.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2003

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