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Growth, yield, and structure of extended rotation Pinus resinosa stands in Minnesota, USA

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Abstract:

Extended rotations are increasingly used to meet ecological objectives on forestland; however, information about long-term growth and yield of these systems is lacking for most forests in North America. Additionally, long-term growth responses to repeated thinnings in older stands have received little attention. We addressed these needs by examining the growth and yield of red pine (Pinus resinosa Ait.) in a growing stock experiment in northern Minnesota. Stands were 85years old at the onset of this experiment and were repeatedly thinned to five levels of basal area (13.8, 18.4, 23.0, 27.5, and 32.1m2·ha–1) over 58years. Cumulative volume production and volume growth were lowest within the lowest stocking treatment and similar across other stocking levels. Late-successional structural attributes, such as the density of treeswith ≥40cm diameter at breast height, was similar across stocking levels. The mean annual volume growth culminated between 130 and 140years. Additionally, positive growth responses were observed within the highest stocking-level treatments after thinning at 138 years, demonstrating the ability of older red pine to respond to reductions in competition. These results illustrate that extended rotations with repeated thinnings in red pine help achieve ecological goals, including the restoration of old-forest structure, while also maintaining high levels of stand productivity.

On utilise de plus en plus des rotations allongées pour atteindre des objectifs écologiques en forêt. Cependant, on manque d’information sur la croissance et la production à long terme de ces systèmes pour la plupart des forêts d’Amérique du Nord. De plus, la réaction en croissance à long terme à des éclaircies répétées dans les vieux peuplements est peu documentée. Pour combler ces besoins, nous avons étudié la croissance et la production associées à une expérience de densité variable de pin rouge (Pinus resinosa Ait.) établie au nord du Minnesota. Les peuplements étaient âgés de 85 ans au début de cette expérience et ont été éclaircis de façon répétée selon cinq niveaux de surface terrière (13,8, 18,4, 23,0, 27,5 et 32,1m2·ha–1) pendant une période de 58 ans. Les plus petites valeurs de production cumulative et de croissance en volume ont été obtenues dans le cas du traitement qui maintenait la plus faible surface terrière, mais il n’y avait pas de différence entre les autres traitements. Les attributs de la structure en fin de succession, comme la densité des arbres ≥40cm, étaient semblables peu importe la densité. L’accroissement annuel moyen en volume était maximal entre 130 et 140 ans. De plus, une réaction positive en croissance a été observée à la suite d’une éclaircie réalisée à l’âge de 138 ans dans le traitement qui maintenait la plus forte densité, ce qui démontre la capacité des vieux pins rouges à réagir à une diminution de la compétition. Ces résultats indiquent que des rotations allongées accompagnées d’éclaircies répétées dans des peuplements de pin rouge permettent d’atteindre des objectifs écologiques, notamment la restauration de la structure des vieilles forêts, tout en maintenant de hauts niveaux de productivité à l’échelle du peuplement.

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2010

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