Residual-tree growth responses to partial stand harvest in the black spruce (Picea mariana) boreal forest

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Abstract:

Variants of partial harvesting are gaining favour as means to balance ecosystem management and timber production objectives on managed boreal forest landscapes. Understanding how residual trees respond to these alternative silvicultural treatments is a critical step towards evaluating their potential from either a conservation or a wood supply perspective. We used dendroecological techniques combined with a chronosequence approach to quantify the temporal radial growth response pattern of residual black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) trees to partial harvest in northeastern Ontario. At its peak, 8–9 years after harvest, radial growth of residual trees had doubled. The growth pattern was characterized by a 2-year phase of no response, a subsequent period of increase 3–9 years after harvest, and a stage of declining rates 10–12 years after harvest. The magnitude of tree growth response depended strongly on tree age: peak postharvest growth was substantially higher for young trees, while old trees displayed only modest growth increases. Both the large magnitude and the time delay in postharvest growth responses have important implications for the development of more accurate quantitative tools to project future yields and, more generally, for determining whether partial harvesting is a viable management option for the boreal forest.

Des variantes de la coupe partielle gagnent en popularité comme moyens d’atteindre un équilibre entre les objectifs d’aménagement écosystémique et de production de matière ligneuse dans les paysages aménagés de la forêt boréale. Une étape cruciale pour évaluer leur potentiel dans une perspective soit de conservation, soit d’approvisionnement en matière ligneuse, consiste à comprendre comment les arbres résiduels réagissent à ces traitements sylvicoles alternatifs. Nous avons utilisé les techniques dendroécologiques combinées à une approche impliquant une chronoséquence pour quantifier le patron de réaction de la croissance radiale dans le temps des tiges résiduelles d’épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) à la coupe partielle dans le nord-est de l’Ontario. À son point culminant, 8 à 9 ans après la coupe, la croissance radiale des arbres résiduels avait doublé. Le patron de croissance était caractérisé par une phase de latence de 2 ans, suivie d’une période d’augmentation 3 à 9 ans après la coupe et d’un stade de taux décroissants 10 à 12 ans après la coupe. L’ampleur de la réaction en croissance des arbres dépendait étroitement de leur âge: le pic de croissance observé après la coupe était substantiellement plus prononcé chez les jeunes arbres tandis que seulement de modestes augmentations de croissance ont été observées chez les vieux arbres. Tant l’ampleur que le délai qui caractérisent la réponse en croissance après la coupe ont des conséquences importantes sur le développement d’outils quantitatifs plus justes pour prédire les rendements futurs et, de façon plus générale, pour déterminer si la coupe partielle est une option d’aménagement viable pour la forêt boréale.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2007

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