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Testing a juvenile tree growth model sensitive to competition from weeds, using Pinus radiata at two contrasting sites in New Zealand

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Abstract:

A juvenile tree growth model sensitive to competition from weeds was developed and tested. Tree growth is predicted by reducing potential growth from an empirically determined optimum rate for the site (weed-free) using a seasonally estimated competition modifier, which accounts for the degree of weed competition for both water and light availability. The model was tested against data from a field trial at a dryland site, where juvenile Pinus radiata D. Don trees were grown with and without competition from the woody weed broom (Cytisus scoparius (L.) Link). For trees in plots without broom, seasonal fluctuations in growth were adequately modelled by a single-term Fourier series, which showed that maximum rates of diameter growth occurred during early summer. Diameter growth of trees in plots with broom was initially predicted by including a light-competition modifier into the model developed for weed-free plots on sites not subject to growth-limiting seasonal water deficit. Although the light modifier reduced growth from the weed-free state by 12% over the first year and 25% over the second year, modelled values still significantly exceeded measured diameter growth. To account for this overprediction a competition modifier based on modelled root-zone water storage was added into the model. Predictions of diameter growth using this modified model corresponded closely to measured diameter growth in both treatments.

Un modèle de croissance des arbres en phase juvénile sensible à la compétition des plantes adventices a été développé et testé. La croissance est prédite en réduisant la croissance potentielle à l'aide d'un modificateur de compétition estimé sur une base saisonnière et qui tient compte du degré de compétition des plantes adventices pour la disponibilité en eau et en lumière. La croissance potentielle correspond au taux optimum (sans compétition) de croissance déterminé empiriquement pour un site donné. Le modèle a été testé avec des données provenant d'un essai au champ sur un site sec où les jeunes tiges de Pinus radiata D. Don croissaient avec ou sans compétition du genêt (Cytisus scoparius (L.) Link). Les fluctuations saisonnières de la croissance des arbres dans les parcelles sans genêt ont été adéquatement modélisées par la série de Fourier à terme unique et ont montré que la croissance maximale en diamètre se produisait tôt l'été. La croissance en diamètre des arbres dans les parcelles avec du genêt a été initialement prédite par l'inclusion du modificateur de compétition pour la lumière dans le modèle développé pour les parcelles sans genêt sur les sites non sujets à un déficit hydrique saisonnier susceptible de réduire la croissance. Bien que le modificateur de compétition pour la lumière réduise la croissance de 12 % la première année et de 25 % la seconde année par rapport aux parcelles sans genêt, les valeurs modélisées dépassent significativement les valeurs mesurées de croissance en diamètre. Pour tenir compte de cette surestimation, un modificateur de compétition basé sur un modèle de teneur en eau de la rhizosphère a été ajouté au modèle de croissance. L'utilisation du modèle modifié a permis de prédire une croissance en diamètre qui correspond étroitement à la croissance mesurée dans les deux traitements.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-10-01

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