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Comparative physiological responses of Rhododendron groenlandicum and regenerating Picea mariana following partial canopy removal in northeastern Quebec, Canada

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Abstract:

In boreal black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) dominated stands, careful logging around advance regeneration contributes to protect the shrub layer while increasing light availability. Therefore, it may promote expansion of bog Labrador tea (Rhododendron groenlandicum (Oeder) Kron & Judd), which can impair black spruce growth by direct competition for nutrients and by alteration of soil biochemical conditions. Such harvesting approaches may not be suited for irregular, uneven-aged black spruce stands in the context of ecosystem-based management. Our objectives were to evaluate the effects of different intensities of partial harvest on critical resource availability and to compare the physiological and morphological responses of black spruce and Rhododendron to different intensities of partial harvest treatments. Two years after harvest, photosynthesis rate of black spruce was unchanged and was lower than that of Rhododendron, which was 63% higher after harvest. Nitrogen and water use efficiency were, respectively, 171% and 42% higher in Rhododendron than in black spruce after logging. Following harvest, black spruce physiology appeared to be regulated by the atmospheric humidity deficit, but for Rhododendron, physiology was regulated by light availability. The high plasticity of Rhododendron leaf traits could be indicative of the future advantage of this species in these stands following canopy removal associated with harvest.

Dans les peuplements boréaux dominés par l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP), la coupe avec protection de la régénération préétablie contribue à protéger la strate arbustive tout en augmentant la disponibilité de la lumière. Ainsi, cette coupe peut favoriser l’expansion du thé du Labrador (Rhododendron groenlandicum (Oeder) Kron & Judd), ce qui peut réduire la croissance de l’épinette noire causée par la compétition directe pour les nutriments et de l’altération des conditions biochimiques du sol. Dans un contexte d’aménagement écosystémique, de telles approches de récolte peuvent ne pas convenir aux peuplements d’épinette noire irréguliers et inéquiens. Nos objectifs consistaient à évaluer les effets de différentes intensités de coupe partielle sur la disponibilité des ressources critiques et à comparer les réactions physiologiques et morphologiques de l’épinette noire et du Rhododendron aux différentes intensités de coupe partielle. Deux ans après coupe, le taux de photosynthèse de l’épinette noire est demeuré inchangé et était plus faible que celui du Rhododendron qui était 63% plus élevé après la coupe. Les valeurs d’efficacité d’utilisation de l’azote et de l’eau du Rhododendron après la coupe étaient, respectivement, 171% et 42% plus élevées que celles de l’épinette noire. Après la coupe, la physiologie de l’épinette noire semblait contrôlée par le déficit hydrique de l’atmosphère alors que la lumière contrôlait celle du Rhododendron. La grande plasticité des traits foliaires du Rhododendron pourrait être un indice que cette espèce serait avantagée dans le futur par l’élimination du couvert à la suite d’une coupe dans ces peuplements.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-09-01

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