Growth and development of ponderosa pine on sites of contrasting productivities : relative importance of stand density and shrub competition effects 1

Effects of stand density and shrub competition on growth and development were compared across a gradient of study sites. Challenge, the most productive site, is located in the foothills of the Sierra Nevada, northern California. Pringle Falls is of intermediate productivity in the rain shadow of the central Oregon Cascades. Trough Springs Ridge is the poorest site with minimally developed soils in California’s North Coast Range. Treatments included a minimum of four stand densities, from 150 to 2700 trees·ha–1, in combination with at least no or full shrub removal. Challenge produced almost twice as much tree volume as Pringle Falls, and about three times the volume of Trough Springs Ridge. Regardless of site quality, growth was significantly greater in full shrub removal plots for stand densities <2000 trees·ha–1. After 26–36 years, stand volumes were 25–67 m3·ha–1 (11%–38%) greater at Challenge, 30–33 m3·ha–1 (25%–52%) greater at Pringle Falls, and 27–41 m3·ha–1 (115%–326%) greater at Trough Springs Ridge when shrubs were removed. Periodic volume growth declined substantially during the last 10 years at Challenge and Pringle Falls, regardless of treatment, because of confounding effects of mortality, drought, inter-tree competition, and insect defoliation. Further, the importance of shrub control on growth increment was not evident during the last 10 years at both sites, as tree–shrub competition likely switched to tree–tree competition. On the low quality site, shrub control is critical for stand development. Résumé : Les effets de la densité du peuplement et de la compétition des arbustes sur la croissance et le développement ont été comparés le long d’un gradient de stations expérimentales. Challenge, la station la plus productive, est situé dans les contreforts de la Sierra Nevada, dans le nord de la Californie. Pringle Falls dont la productivité est intermédiaire est situé dans l’ombre pluviométrique des Cascades, dans le centre de l’Oregon. Trough Springs Ridge, qui est la station la plus pauvre avec des sols à peine développés, est situé dans la partie nord de la chaîne côtière en Californie. Les traitements incluaient au moins quatre densités de peuplement, de 150 à 2700 tiges·ha–1, combinées avec au moins l’élimination complète ou non des arbustes. À Challenge, le volume des arbres était presque deux fois plus élevé qu’à Pringle Falls et environ trois fois plus élevé qu’à Trough Springs Ridge. Peu importe la qualité de la station, la croissance était significativement plus forte dans les parcelles avec une densité de moins de 2000 tiges·ha–1 où les arbustes avaient été complètement éliminés. Après 26–36 ans, le volume du peuplement était 25–67 m3·ha–1 (11 % – 38 %) plus élevé à Challenge, 30–33 m3·ha–1 (25 % – 52 %) plus élevé à Pringle Falls et 27–41 m3·ha–1 (115 % – 326 %) plus élevé à Trough Springs Ridge lorsque les arbustes avaient été enlevés. La croissance périodique en volume a diminué de façon importante au cours des 10 dernières années à Challenge et Pringle Falls, peu importe le traitement, à cause de la confusion créée par la mortalité, la sécheresse, la compétition interspécifique et la défoliation causée par les insectes. De plus, l’importance de la suppression des arbustes sur l’augmentation de la croissance n’était pas évidente durant les 10 dernières années dans les deux stations étant donné que la compétition entre les arbustes et les arbres a probablement été remplacée par la compétition entre les arbres. L’élimination des arbustes est critique pour le développement du peuplement dans la stations de qualité inférieure. [Traduit par la Rédaction] Zhang et al. 2438