Ten-year responses of ponderosa pine plantations to repeated vegetation and nutrient control along an environmental gradient

Powers, Robert F.; Reynolds, Phillip E.

doi:10.1139/cjfr-29-7-1027

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“…Better nutrition leads to higher assimilation rates per unit of transpired water, provided drought is not severe (Powers and Reynolds 1999). Better nutrition leads to higher assimilation rates per unit of transpired water, provided drought is not severe (Powers and Reynolds 1999).…”

Section: Soil and Foliar Nutrientsmentioning

confidence: 99%

Chemical and mechanical site preparation: effects onPinus contortagrowth, physiology, and microsite quality on grassy, steep forest sites in British Columbia

Simard¹,

Jones²,

Durall³

et al. 2003

Can. J. For. Res.

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Site preparation alleviates the effects of pinegrass (Calamagrostis rubescens Buckl.) interference on conifers in British Columbia, but little is known about interference mechanisms and appropriate site preparation methods for steep slopes. In this study, lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud.) was planted in pinegrass controls and small (90 × 90 cm) and large (180 × 90 cm) patches where (i) only pinegrass was removed using glyphosate or (ii) both pinegrass and the forest floor were removed using an excavator. Treatments were replicated three times in east-and west-facing clearcuts and effects were followed for 9 years. Two-year pine survival was 78% in the control and >97% in large patches. All patch treatments improved pine growth, but it was greatest in large chemical patches during the initial 6 years and in both large patch treatments thereafter. Removal of the forest floor reduced foliar and soil nutrients, increased bulk density and soil water availability, decreased porosity and aggregate stability, and reduced ectomycorrhizal diversity and richness. These changes were not observed in chemical patches. All patch treatments increased soil temperatures and reduced frost relative to controls, but more so in large patches. Pinegrass can suppress early pine performance, and large chemical patches that retain the forest floor are best for relieving the multiple environmental stressors.Résumé : La préparation de terrain réduit l'interférence causée par Calamagrostis rubescens Buckl. sur les conifères de la Colombie-Britannique, mais les mécanismes d'interférence et les méthodes de préparation de terrain appropriées pour les pentes fortes demeurent peu connus. Dans cette étude, des pins de Murray (Pinus contorta Dougl. ex Loud.) ont été plantés dans des parcelles témoins avec Calamagrostis, des petits placeaux (90 × 90 cm) et des grands placeaux (180 × 90 cm) où le Calamagrostis avait été éliminé (i) en utilisant le glyphosate seulement ou (ii) en enlevant aussi la couverture morte avec l'aide d'une excavatrice. Les traitements ont été répétés trois fois dans des coupes à blanc faisant face à l'est et à l'ouest et les effets ont été suivis durant 9 ans. La survie des pins après 2 ans était de 78 % dans les témoins et supérieure à 97 % dans les grands placeaux. Tous les traitements en placeaux ont amélioré la croissance du pin, mais l'effet le plus important a été observé dans les grands placeaux traités à l'herbicide au cours des six premières années, et dans les deux traitements en grands placeaux par la suite. L'élimination de la couverture morte a réduit la concentration en éléments nutritifs dans le sol et le feuillage, a augmenté la densité apparente et la disponibilité en eau du sol, a réduit la porosité et la stabilité des agrégats, et a réduit la diversité et la richesse des ectomycorrhizes. Ces changements n'ont pas été observés dans les placeaux traités à l'herbicide. Tous les traitements en placeaux ont augmenté la température du sol et réduit les gelées en comparaison avec les témoins, mais de...

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Section: Soil and Foliar Nutrientsmentioning

confidence: 99%

Chemical and mechanical site preparation: effects onPinus contortagrowth, physiology, and microsite quality on grassy, steep forest sites in British Columbia

Simard¹,

Jones²,

Durall³

et al. 2003

Can. J. For. Res.

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“…Common gardens provide excellent opportunities for testing hypotheses about traits that are favoured under specific environmental conditions. Numerous studies using common gardens of various species that incorporate genotypes from several source populations have yielded a broad range of information on genotype- and population-level patterns of net primary productivity (NPP), biomass allocation, water use efficiency, nutrient fertilization impacts on NPP and hydrologic processes (Zhang et al ., 1993; Powers and Reynolds, 1999; Savolainen et al ., 2007; Grady et al ., 2011; Gray et al ., 2016). Some of the strongest evidence that specific phenotypic traits are locally adapted to environmental conditions has emerged from common garden studies (Clausen et al ., 1941; Savolainen et al ., 2007; Grady et al ., 2011).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Can local adaptation explain varying patterns of herbivory tolerance in a recently introduced woody plant in North America?

Long

Bush

Grady

et al. 2017

Conservation Physiology

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“…Soil moisture availability is a prime factor limiting plant growth in areas with a Mediterranean climate like the Pacific Northwest (PNW) (Newton and Preest 1988;Powers and Reynolds 1999). Heavy competition from herbaceous vegetation during the summer months can limit soil moisture availability and reduce xylem water potential (J) of planted seedlings (Petersen et al 1988;Zutter et al 1986;Nambiar and Sands 1993;Löf 2000).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Heavy competition from herbaceous vegetation during the summer months can limit soil moisture availability and reduce xylem water potential (J) of planted seedlings (Petersen et al 1988;Zutter et al 1986;Nambiar and Sands 1993;Löf 2000). Early herbaceous vegetation control through the application of herbicides has been shown to improve seedling growth (Lauer et al 1993; Rose and Rosner 2005;Rosner and Rose 2006), increase soil moisture availability (Petersen et al 1988;Powers and Reynolds 1999), and increase seedling J (Cleary 1971;Petersen et al 1988;Nambiar and Sands 1993).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Integration of soil moisture, xylem water potential, and fall–spring herbicide treatments to achieve the maximum growth response in newly planted Douglas-fir seedlings

Dinger

Rose

2009

Can. J. For. Res.

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Early in the establishment of Pacific Northwest Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) plantations, herbaceous vegetation can decrease seedling growth through competition for soil moisture during the dry summer months. This study was designed to statistically quantify soil moisture, seedling xylem water potential (J), vegetation community, and seedling growth response to six herbicide treatment regimes commonly applied over the first 2 years of establishment. When compared with the control, soil moisture and seedling J increased in response to reductions in competitive cover, allowing seedlings to extend productive growing time from 28 to 80 days. As a result, seedling volume growth increased from 56 cm 3 in the untreated control to greater than 250 cm 3 for the most intensive herbicide treatment regimes. Vegetation surveys revealed that treatment regimes had the potential to provide a disturbance, which could shift community composition from native to introduced species as the relationship decreased from 10:1 to 2:1. The most intense herbicide treatment regime reduced cover below 20%, retained soil moisture >30%, maintained predawn seedling J above -1.0 MPa, and decreased height to diameter ratio below 50, increasing the likelihood of successful plantation establishment.Résumé : Tôt, lors de l'établissement des plantations de douglas de Menzies (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) dans le Pacific Northwest, la végétation herbacée peut réduire la croissance des semis à cause de la compétition pour l'humidité du sol pendant les mois secs d'été. Cette étude a été conçue pour quantifier statistiquement l'humidité du sol, le potentiel hydrique (J) du xylème des semis, la communauté végétale et la réaction en croissance des semis à six régimes de traitement avec des herbicides communément appliqués pendant les deux premières années d'établissement. Comparativement au témoin, l'humidité du sol et le potentiel hydrique des semis ont augmenté en réaction à la réduction de la compétition, ce qui a permis aux semis d'allonger leur période de croissance productive de 28 à 80 jours. La croissance en volume des semis a par conséquent augmenté de 56 cm 3 dans le cas du témoin non traité à plus de 250 cm 3 dans le cas du régime le plus intensif de traitement avec des herbicides. Les inventaires de végétation ont révélé que les régimes de traitement avaient la possibilité de provoquer une perturbation qui pouvait modifier la composition végétale en favorisant le remplacement d'espèces indigènes par des espèces introduites étant donné que le rapport entre les deux groupes d'espèces est passé de 10 : 1 à 2 : 1. Le traitement le plus intensif avec des herbicides a réduit le couvert en deçà de 20 %, a conservé l'humidité du sol au-dessus de 30 %, a maintenu le potentiel hydrique de base des semis au-dessus de -1,0 MPa et a diminué le rapport entre la hauteur et le diamètre à moins de 50, augmentant ainsi les chances que l'établissement de la plantation soit un succès.[Traduit par la Rédaction]

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Ten-year responses of ponderosa pine plantations to repeated vegetation and nutrient control along an environmental gradient

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Chemical and mechanical site preparation: effects onPinus contortagrowth, physiology, and microsite quality on grassy, steep forest sites in British Columbia

Chemical and mechanical site preparation: effects onPinus contortagrowth, physiology, and microsite quality on grassy, steep forest sites in British Columbia

Can local adaptation explain varying patterns of herbivory tolerance in a recently introduced woody plant in North America?

Integration of soil moisture, xylem water potential, and fall–spring herbicide treatments to achieve the maximum growth response in newly planted Douglas-fir seedlings

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