Patterns of leaf area index during stand development in even-aged balsam fir – red spruce stands

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Abstract:

Leaf area index (LAI) strongly controls forest stand production. Silviculturists can easily manage this biologically important variable by quantifying its relationship to more directly manageable stand elements, such as density. Hypothesized patterns of LAI development over relative stand density (RD) in even-aged stands of balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) and red spruce (Picea rubens Sarg.) were examined using 78 plots from the Cooperative Forestry Research Unit’s Commercial Thinning Research Network located in the Acadian forest zone in Maine. Nonlinear regression indicated that LAI was significantly related to RD, site quality, and stand top height. LAI increased nonlinearly with increasing RD holding stand top height constant. At a given RD, LAI peaked at approximately 13m in stand top height. Site quality positively and linearly influenced LAI, but this was only apparent after crown closure, which in turn was influenced by initial stand density. Five-year trajectories of LAI–RD remeasurement data showed an increase in LAI and RD for all stands that varied by stand top height and site quality. Taken together, RD, stand top height, and site quality are strong predictors of LAI and can be used by silviculturists to manage for LAI.

L’indice de surface foliaire (ISF) a une forte influence sur la production des peuplements forestiers. Les sylviculteurs peuvent facilement contrôler cette variable biologiquement importante en quantifiant sa relation avec des caractéristiques du peuplement plus facilement aménageables comme la densité. Les patrons hypothétiques du changement temporel de l’ISF en fonction de la densité relative (DR) de peuplements équiennes de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) et d’épinette rouge (Picea rubens Sarg.) ont été étudiés à l’aide de 78 placettes du Réseau de recherche sur l’éclaircie commerciale de l’Unité de recherche forestière coopérative («Commercial Thinning Research Network of the Cooperative Forestry Research Unit » situées dans la zone de la forêt acadienne du Maine, aux États-Unis. À l’aide d’une régression non linéaire, l’ISF a été significativement reliée à la DR, à la qualité de station et à la hauteur dominante du peuplement. L’ISF augmentait de façon non linéaire avec la DR en maintenant constante la hauteur dominante du peuplement. Pour une DR donnée, l’ISF a atteint une valeur maximale lorsque la hauteur dominante du peuplement était d’environ 13m. L’ISF était positivement et linéairement influencée par la qualité de station, mais cette relation n’était apparente qu’après la fermeture du couvert qui, à son tour, était reliée à la densité initiale du peuplement. Des mesures répétées dans le temps ont montré que la trajectoire quinquennale de la relation entre l’ISF et la DR augmentait pour tous les peuplements dont la hauteur dominante et la qualité de station variaient. Lorsqu’elles sont utilisées ensemble, la DR, la hauteur dominante du peuplement et la qualité de station sont fortement reliées à l’ISF et peuvent être utilisées par les sylviculteurs pour contrôler l’ISF.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2010

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