Species, diversity, and density affect tree seedling mortality from Armillaria root rot

J P Gerlach, P B Reich, K Puettmann, T Baker
1997 Canadian Journal of Forest Research  
Mortality from Armillaria root rot is a major concern of forest management. Field experiments were conducted in Minnesota to evaluate interspecific differential susceptibility and to assess whether density or species composition, specifically the proportion of conifers in a plot, influences seedling mortality from Armillaria spp. Seedlings of 10 tree species (six conifers and four hardwoods) were planted at four densities in several species mixtures on recently logged sites. Species differed
more » ... Species differed significantly in susceptibility (p < 0.0001); balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.), tamarack (Larix laricina (Du Roi) K. Koch), and black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) showed the greatest infection and mortality. Hardwood species and eastern white pine (Pinus strobus L.) showed negligible mortality. There was a trend (p = 0.1) toward increased root infection with increasing density of the three species that showed significant mortality. Their mortality rates were 5.6, 8.7, 10.2, and 10.8% in plots with 2-, 1-, 0.5-, and 0.25-m spacing, respectively. Mortality increased significantly (p = 0.001) with an increase in the proportion of conifers in a plot. Mortality in the three most susceptible species was reduced by 75% when grown in aspen-rich rather than in conifer-rich plots. Thus, seedling mortality was related to species identity, planting density, and proportion of conifers, suggesting that selected diversity (mixtures of conifers with hardwoods rather than conifer monocultures) reduces disease impact. Résumé : La mortalité due à la carie de racine causée par Armillaria est une préoccupation importante en aménagement forestier. Des expériences au champ furent menées au Minnesota dans le but d'évaluer la sensibilité interspécifique et de vérifier si la densité ou la composition en espèces, plus particulièrement la proportion de conifères dans une parcelle, influencent la mortalité des semis causée par Armillaria spp. Les semis de 10 espèces d'arbres (six conifères et quatre feuillus) furent plantés selon quatre densités et plusieurs combinaisons d'espèces sur des sites récemment coupés. La sensibilité différait de façon significative (p < 0,0001) selon l'espèce : le sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.), le mélèze laricin (Larix laricina (Du Roi) K. Koch) et l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) avaient le plus fort taux d'infection et de mortalité. Les espèces feuillues et le pin blanc (Pinus strobus L.) avaient un taux de mortalité négligeable. L'infection des racines augmentait (p = 0,1) avec la densité des trois espèces qui avaient un taux de mortalité important. Leur taux de mortalité atteignait respectivement 5,6, 8,7, 10,2 et 10,8% dans les parcelles avec un espacement de 2, 1, 0,5 et 0,25 m. La mortalité augmentait de façon significative (p = 0,001) avec la proportion de conifères dans la parcelle. La mortalité des trois espèces les plus sensibles était réduite de 75% lorsque ces espèces étaient cultivées dans des parcelles contenant beaucoup de peupliers faux-tremble plutôt que dans des parcelles qui contenaient beaucoup de conifères. Par conséquent, la mortalité des semis était reliée à l'identité des espèces, à la densité de la plantation et à la proportion de conifères, suggérant qu'en choisissant la diversité (mélanges de conifères et de feuilllus plutôt que des monocultures de conifères) on diminue l'impact de la maladie. [Traduit par la Rédaction]
doi:10.1139/x97-098 fatcat:5kq7dnrdkfdzzaxngyxtb2lgum