Effects of overstory and understory competition and simulated herbivory on growth and survival of white pine seedlings

Mike R. Saunders, Klaus J. Puettmann
1999 Canadian Journal of Forest Research  
The interactive impact of overstory canopy closure, understory brush control, and simulated white-tailed deer (Odocoileus virginianus Zimmermann) herbivory (i.e., clipping) on growth and survival of underplanted white pine (Pinus strobus L.) seedlings was examined. Clipping was conducted in April 1996 and 1997 at three intensities (control, 0% previous year's growth removed; lightly clipped, terminal and 50% previous year's growth removed, and heavily clipped: 100% of previous-year's growth
more » ... s-year's growth removed) and three frequencies (never clipped, clipped once, clipped 2 years in a row). Decreasing overstory canopy closure and brush competition generally increased growth of seedlings under all clipping regimes, with heavily clipped seedlings showing the least benefit of reduced competition. Although first-year height growth was stimulated after light-intensity clipping, this effect did not persist the following year, and these trees still were significantly shorter than controls at the end of the experiment. Diameter growth was reduced at any clipping intensity or frequency, and remained below controls throughout the experiment. Seedling mortality was higher without brush control and after clipping. Results suggest that increased overstory and understory competition reduced seedling growth and survival. In regards to clipping, initial height growth stimulation may result from (i) resource reallocation away from diameter and root growth and (or) (ii) hormonal redistributions from loss of apical control in the seedling. Since both high competition levels and increased herbivory reduced seedling vigor, we suggest that understory brush control and deer protection (e.g., budcapping) go hand in hand to regenerate white pine. Résumé : Nous avons examiné l'impact combiné de la fermeture de la canopée, du contrôle de la végétation en sousétage ainsi que de l'herbivorie simulée (coupe) par le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus Zimmermann) sur la croissance et la survie de semis de pin blanc (Pinus strobus L.). La coupe a été effectuée en avril 1996 et 1997 à trois niveaux d'intensité (témoin, 0% de la croissance annuelle de l'année précédente; coupe légère, terminale, 50% de la croissance annuelle de l'année précédente; coupe intensive, totalité de la croissance annuelle de l'année précédente), ainsi qu'à trois fréquences (jamais, une fois, et 2 années consécutives). La diminution de la fermeture de la canopée et de la compétition avec la végétation en sous-étage ont généralement favorisé la croissance des semis dans tous les régimes de coupe expérimentale, mais les semis soumis à la coupe intensive étaient les moins favorisés par la réduction de la compétition. Même si la croissance en hauteur des semis était stimulée après la coupe légère, cet effet n'a pas persisté l'année suivante et ces plants étaient significativement moins hauts que les plants témoins à la fin de l'expérience. La croissance en diamètre était réduite à toutes les intensités et fréquences de coupe et est demeurée moindre que celle des témoins tout au cours de l'expérience. La mortalité des semis était plus élevée en l'absence de contrôle de la végétation en sous-étage et suite à la coupe. Les résultats suggèrent que l'accroissement de la compétition par la canopée et le sous-étage réduit la croissance et la survie des semis. En ce qui concerne la coupe, la stimulation initiale de la croissance en hauteur peut résulter (i) de la réallocation des ressources au détriment de la croissance en diamètre et des racines et (ou) (ii) de la redistribution hormonale découlant de la perte de contrôle apical dans le semis. Puisque le niveau élevé de compétition et l'augmentation de l'herbivorie ont réduit la vigueur des semis, nous suggérons que le contrôle de la végétation en sous-étage et la protection contre les cerfs (ex., protection des bourgeons) aillent de pair pour protéger la régénération du pin blanc. [Traduit par la rédaction] Saunders and Puettmann 546
doi:10.1139/cjfr-29-5-536 fatcat:nmazcj32kbgenivupwza3yarki