Seed rain, safe sites, competing vegetation, and soil resources spatially structure white pine regeneration and recruitment

Martin Dovčiak, Peter B Reich, Lee E Frelich
2003 Canadian Journal of Forest Research  
We tested the effects of seed rain, safe sites, soil depth, overstory, and shrub layer on the establishment and recruitment of white pine (Pinus strobus L.) in aspen mixedwoods of the western Great Lakes region, U.S.A. Germinant and seedling densities were positively related to seed rain and safe site characteristics that indicate moist conditions: high overstory basal area, decaying wood, and moss cover. Germinant and seedling densities were highest under dense overstory (>16 m 2 /ha) and were
more » ... 6 m 2 /ha) and were unrelated to shrub cover. Sapling recruitment was greatest under low overstory density (<16 m 2 /ha) and low shrub cover (<55%). On shallow soil (~14 cm), germinants and seedlings commonly occurred on soil depths <5 cm, but large saplings almost always occurred on soil depths >5 cm. On deeper soil (~21 cm), overstory white pines occupied the shallowest soils (~18 cm) of all major overstory species, indicating that competition may cause white pine recruitment into the canopy to be lower on deeper soils. White pine populations in the study were initially spatially structured by seed rain and safe sites but sapling growth and recruitment was structured by overstory density, shrub cover, and soil depth. Résumé : Nous avons testé les effets de la dispersion aérienne des graines, des refuges, de l'épaisseur du sol, de l'étage dominant et de la strate arbustive sur l'établissement et le recrutement du pin blanc (Pinus strobus L.) dans une forêt mixte de peuplier de l'ouest de la région des Grands Lacs, aux États-Unis. La densité des germinats et des semis était positivement reliée à la dispersion aérienne des graines et aux caractéristiques des refuges indicatrices de conditions humides : surface terrière élevée de l'étage dominant, bois en décomposition et tapis de mousses. La densité des germinats et des semis était la plus forte sous un étage dominant dense (>16 m 2 /ha) et n'était pas influencée par le couvert d'arbustes. Le recrutement de gaules était le plus élevé sous un étage dominant de faible densité (<16 m 2 /ha) et un faible couvert d'arbustes (<55 %). Sur sol mince (~14 cm), les germinats et les semis se trouvaient le plus souvent sur des sols de moins de 5 cm d'épaisseur mais les gaules de forte dimension se trouvaient presque toujours sur des sols de plus de 5 cm d'épaisseur. Sur les sols plus profonds (~21 cm), les pins blancs de l'étage dominant occupaient les sols les plus minces (~18 cm) comparativement à toutes les principales espèces de l'étage dominant, indiquant que la compétition peut être responsable du plus faible recrutement du pin blanc dans le couvert sur les sols plus profonds. Dans cette étude, la dispersion aérienne des graines et les refuges déterminaient initialement la structure spatiale des populations de pin blanc mais le recrutement et la croissance des gaules étaient déterminés par la densité de l'étage dominant, le couvert d'arbustes et la profondeur du sol. [Traduit par la Rédaction] Doviak et al. 1904
doi:10.1139/x03-115 fatcat:mvl4qeuexvaq5bqnp6hwfgowtq