The effect of local stand structure on growth and growth efficiency in heterogeneous stands of ponderosa pine and lodgepole pine in central Oregon

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Abstract:

Basal area and height growth were analyzed for individual trees in uneven-aged ponderosa pine (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws.) and lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex. Loud.) stands in central Oregon. Basal area growth was modeled as a function of other stand and tree variables to address three general objectives: (1) to compare the predictive ability of distance-dependent versus distance-independent stand density variables; (2) to determine the degree to which small trees negatively affect the growth of overstory trees; and (3) to test for differences in growth efficiency between species and between indices of spatial occupancy used to define efficiency (area potentially available, crown projection area, and a surrogate for total tree leaf area). Distance-dependent variables were found to improve growth predictions when added to models with only distance-independent variables, and small trees were found to have a quantifiably negative effect on the growth of larger trees. While volume growth efficiency declined with increasing levels of spatial occupancy for lodgepole pine, ponderosa pine volume growth efficiency was greatest at the highest levels of crown base sapwood area and crown projection area. The behavior in ponderosa pine resulted from the previously recognized correlation between tree height and total leaf area or crown size. The final statistical models distinguished between the positive effect of relative height and the negative effect of increasing tree size.

La croissance en surface terrière et en hauteur d'arbres individuels a été analysée dans des peuplements inéquiennes de pin ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws.) et de pin lodgepole (Pinus contorta Dougl. ex Loud.) situés dans le centre de l'Oregon. La croissance en surface terrière a été modélisée en fonction d'autres variables du peuplement et des arbres en tenant compte de trois objectifs généraux : (1) comparer le pouvoir de prédiction des variables de densité du peuplement dépendantes et indépendantes de la distance; (2) déterminer dans quelle mesure les arbres de petite dimension affecte négativement la croissance des arbres dominants; et (3) vérifier s'il y a des différences dans l'efficacité de croissance entre les espèces et entre les indices d'occupation spatiale utilisés pour définir l'efficacité (la surface potentiellement disponible, le couvert vertical au sol et un substitut pour la surface foliaire totale d'un arbre). Les variables dépendantes de la distance améliorent les prédictions de la croissance lorsqu'elles sont ajoutées aux modèles composés seulement de variables indépendantes de la distance et les arbres de petite dimension ont un effet négatif quantifiable sur la croissance des arbres plus gros. Tandis que l'efficacité de croissance en volume diminue avec l'augmentation du niveau d'occupation spatiale dans le cas du pin lodgepole, l'efficacité de croissance en volume du pin ponderosa est maximale lorsque la surface de bois d'aubier à la base de la cime et le couvert vertical au sol sont à leur niveau le plus élevé. Le comportement du pin ponderosa est le résultat d'une corrélation déjà observée entre la hauteur d'un arbre et la surface foliaire totale ou la dimension de la cime. Les derniers modèles statistiques permettent de distinguer entre l'effet positif de la hauteur relative et l'effet négatif de l'augmentation de la dimension des arbres.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2004

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