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Relationships between root form and growth, stability, and mortality in planted versus naturally regenerated lodgepole pine in north-central British Columbia

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Abstract:

The roots of container-grown and manually planted lodgepole pine, Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm., are often deformed, potentially impacting their health relative to that of naturally regenerated trees. We evaluated 12 root characteristics to elucidate the type and severity of root deformities in planted pine aged 3–10 years, as well as to determine the impact of root form on their growth and stability. Results showed that root deformity is widespread: 95.0% of planted trees versus 50.9% of naturally regenerated trees had either moderate or severe root deformities. A logistic regression using the 12 root characteristics strongly distinguished between planted and naturally regenerated trees. Aboveground growth form was affected in that planted trees had a lower height-to-diameter ratio than naturally regenerated trees. In young planted trees with low or moderate root deformities, but not in trees with severely deformed roots (65.0% of all planted trees in our study), both height- and diameter-growth rates were higher than in naturally regenerated trees. Growth differences may be attributed to differential resource allocation resulting from translocation inhibition caused by root deformation. In spite of very different root systems, there was no difference in the horizontal stability of planted versus naturally regenerated trees. However, planted trees have a significantly lower root cross-sectional area and may therefore be at a higher risk of mortality, primarily from attack by the Warren root collar weevil, Hylobius warreni Wood.

Les racines des pin tordu latifolié, Pinus contorta Dougl. ex Loud. cultivés en récipients et plantés à la main sont souvent déformées, ce qui pourrait affecter la santé de ces arbres comparativement à ceux qui sont issus de la régénération naturelle. Nous avons évalué 12 caractéristiques des racines pour connaître le type et la sévérité des déformations racinaires chez des pins âgés de trois à 10 ans qui ont été plantés et pour déterminer l'impact de la forme des racines sur leur croissance et leur stabilité. Les résultats montrent que les déformations racinaires sont très fréquentes : 95 % des arbres plantés comparativement à 50,9 % des arbres issus de la régénération naturelle avaient des déformations racinaires modérées ou sévères. Une régression logistique avec les 12 caractéristiques des racines distingue nettement les arbres plantés de ceux qui sont issus de la régénération naturelle. La forme de la croissance aérienne était affectée par le fait que les arbres plantés avaient un rapport hauteur:diamètre plus faible que les arbres issus de la régénération naturelle. Chez les jeunes arbres plantés qui avaient des déformations racinaires légères à modérées, les taux de croissance en hauteur et en diamètre étaient plus élevés que chez les arbres issus de la régénération naturelle mais ce n'était pas le cas des arbres dont les racines étaient sévèrement déformées, soit 65 % de tous les arbres plantés dans notre étude. Les différences de croissance peuvent être attribuées à une allocation différente des ressources provoquée par une inhibition de la translocation causée par la déformation des racines. Malgré un système racinaire très différent, il n'y avait pas de différence dans la stabilité horizontale entre les arbres plantés et les arbres issus de la régénération naturelle. Cependant, la surface transversale des racines est significativement plus faible chez les arbres plantés qui ont par conséquent plus de chances de mourir, surtout à la suite d'une attaque du charançon de Warren (Hylobius warreni Wood).[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2006

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