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Root dynamics in sprouting tanoak forests of southwestern Oregon

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Abstract:

Root and shoot biomass were measured across an 8 year chronosequence in mature and regenerating stands of tanoak (Lithocarpus densiflorus (Hook. & Arn.) Rehd.), following cutting and burning in mature tanoak forests. Tanoak stump sprouts rapidly replaced leaf biomass but did not maintain preexisting root systems. Rather, root biomass declined for several years, with the largest proportional decline in extra-fine roots. Four years after harvest, live root biomasses in diameter classes 0.25–2.00 and 0.25–5.00mm were 25% and 30% of values in mature tanoak forests, respectively. The proportion of dead roots was strongly correlated with maximum summer soil temperature. Root/shoot ratios recovered to preharvest values by age 3–4years, at which time the live biomass of fine roots and leaf biomass was approximately 30%–40% of values in mature forest. From age 4 to 8years, stable root/shoot ratios were associated with a three- to four-fold reduction in growth rate of leaf biomass and a proportional increase in growth of fine roots. These findings support the general theory of a functional root–shoot balance in tanoak and suggest a possible role for soil temperature in postharvest root dynamics. Improved understanding of postdisturbance root and shoot dynamics in tanoak will help identify competitive interactions and priorities for vegetation management decisions in establishment of conifers following harvest of mixed conifer–hardwood forests of southwestern Oregon and northern California.

La biomasse des racines et de la tige a été mesurée pour une chronoséquence de huit ans dans des peuplements matures de lithocarpe de Californie (Lithocarpus densiflorus (Hook. & Arn.) Rehd.) et des peuplements au stade de régénération, après une coupe et un brûlage dans des forêts matures de lithocarpe. Les rejets de souches de lithocarpe ont rapidement remplacé la biomasse foliaire mais n’ont pas maintenu les systèmes racinaires préexistants. Au contraire, la biomasse racinaire a diminué pendant plusieurs années et la plus forte diminution proportionnelle a été observée chez les racines fines. Quatre ans après la coupe, la biomasse des racines vivantes dans les classes de 0,25 à 2,00 et de 0,25 à 5,00mm représentait respectivement 25 % et 30 % des valeurs observées dans les forêts matures de lithocarpe. La proportion de racines mortes était étroitement corrélée à la température estivale maximum du sol. Le rapport entre les racines et la tige est revenu aux valeurs qui existaient avant la coupe vers l’âge de trois à quatre ans, au moment où la biomasse vivante des racines fines et la biomasse foliaire atteignaient approximativement 30 %–40 % des valeurs observées dans la forêt mature. De l’âge de quatre à huit ans, des rapports stables entre les racines et la tige étaient associés à une diminution du taux d’accroissement de la biomasse foliaire par un facteur de trois à quatre et à une augmentation proportionnelle de la croissance des racines fines. Ces résultats supportent la théorie générale de l’équilibre fonctionnel entre les racines et la tige chez le lithocarpe et indiquent que la température du sol pourrait jouer un rôle dans la dynamique des racines après la coupe. Une meilleure compréhension de la dynamique des racines et de la tige à la suite d’une perturbation chez le lithocarpe aidera à identifier les interactions compétitives et les priorités à considérer dans les décisions d’aménagement de la végétation visant l’établissement des conifères après une coupe dans les forêts mixtes de conifères et de feuillus du sud-ouest de l’Oregon et du nord de la Californie.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-07-01

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