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The role of stand density on growth efficiency, leaf area index, and resin flow in southwestern ponderosa pine forests

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Abstract:

We examined the response of growth efficiency (GE), leaf area index (LAI), and resin flow (RF) to stand density manipulations in ponderosa pine (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws.) forests of northern Arizona, USA. The study used a 40 year stand density experiment including seven replicated basal area (BA) treatments ranging from 7 to 45m2·ha–1. Results were extended to the larger region using published and unpublished datasets on ponderosa pine RF. GE was quantified using basal area increment (BAI), stemwood production (NPPs), or volume increment (VI) per leaf area (Al) or sapwood area (As). GE per Al was positively correlated with BA, regardless of numerator (BAI/Al, NPPs/Al, and VI/Al; r2 = 0.84, 0.95, and 0.96, respectively). GE per As exhibited variable responses to BA. Understory LAI increased with decreasing BA; however, total (understoryplus overstory) LAI was not correlated with BA, GE, or RF. Opposite of the original research on this subject, resin flow was negatively related to GE per Al because Al/As ratios decline with increasing BA. BAI, and to a lesser degree BA, predicted RF better than growth efficiency, suggesting that the simplest measurement with the fewest assumptions (BAI) is also the best approach for predicting RF.

Nous avons étudié la réaction de peuplements de pin ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws.) à des manipulations de leur densité en termes d’efficacité de croissance, d’indice de surface foliaire et d’écoulement de résine dans le nord de l’Arizona, aux États-Unis. Pour réaliser cette étude, nous avons eu recours à une expérience vieille de 40 ans sur la densité des peuplements. Le dispositif incluait sept répétitions de traitements faisant varier la surface terrière de 7 à 45 m2·ha–1. Les résultats ont été étendus à une plus grande région à l’aide de fichiers de données publiés et non publiés sur l’écoulement de résine chez le pin ponderosa. L’efficacité de croissance a été quantifiée à partir de l’accroissement en surface terrière, de la production de bois de la tige ou de l’accroissement en volume par unité de surface foliaire ou de surface d’aubier. L’efficacité de croissance par unité de surface foliaire était positivement corrélée à la surface terrière, peu importe la variable utilisée comme numérateur (r2 = 0,84, 0,95 et 0,96 respectivement pour l’accroissement en surface terrière, la production de bois de la tige ou l’accroissement en volume comme numérateur). La réaction de l’efficacité de croissance par unité de surface d’aubier à la surface terrière était variable. L’indice de surface foliaire du sous-étage a augmenté avec une diminution de la surface terrière. Cependant, l’indice de surface foliaire total (sous-étage et étage dominant) n’était pas corrélé avec la surface terrière, l’efficacité de croissance ou l’écoulement de résine. Contrairement aux résultats des premiers travaux de recherche sur ce sujet, l’écoulement de résine était négativement relié à l’efficacité de croissance par unité de surface foliaire parce que le rapport entre la surface foliaire et la surface d’aubier diminuait avec une augmentation de la surface terrière. L’accroissement en surface terrière, et dans une moindre mesure la surface terrière, avaient la capacité de mieux prédire l’écoulement de résine que l’efficacité de croissance, ce qui indique que la mesure la plus simple qui comporte le moins d’hypothèses (l’accroissement en surface terrière) est aussi la meilleure approche pour prédire l’écoulement de résine.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2007

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nrc/cjfr/2007/00000037/00000002/art00012
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