The role of stand density on growth efficiency, leaf area index, and resin flow in southwestern ponderosa pine forests

We examined the response of growth efficiency (GE), leaf area index (LAI), and resin flow (RF) to stand den- sity manipulations in ponderosa pine (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws.) forests of northern Arizona, USA. The study used a 40 year stand density experiment including seven replicated basal area (BA) treatments ranging from 7 to 45 m 2 ha - 1 . Results were extended to the larger region using published and unpublished datasets on ponderosa pine RF. GE was quantified using basal area increment (BAI), stemwood production (NPPs), or volume increment (VI) per leaf area (Al )o r sapwood area (As). GE per Al was positively correlated with BA, regardless of numerator (BAI/Al, NPPs/Al, and VI/Al; r 2 = 0.84, 0.95, and 0.96, respectively). GE per As exhibited variable responses to BA. Understory LAI increased with decreas- ing BA; however, total (understory plus overstory) LAI was not correlated with BA, GE, or RF. Opposite of the original research on this subject, resin flow was negatively related to GE per Al because Al/As ratios decline with increasing BA. BAI, and to a lesser degree BA, predicted RF better than growth efficiency, suggesting that the simplest measurement with the fewest assumptions (BAI) is also the best approach for predicting RF. Resume´ : Nous avons etudiela reaction de peuplements de pin ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws.) ades ma- nipulations de leur densiteen termes d'efficacitede croissance, d'indice de surface foliaire et d'ecoulement de resine dans le nord de l'Arizona, aux Etats-Unis. Pour realiser cette etude, nous avons eu recours a une experience vieille de 40 ans sur la densitedes peuplements. Le dispositif incluait sept repetitions de traitements faisant varier la surface terriere de 7 a 45 m 2 ha -1 . Les resultats ont eteetendus aune plus grande region al'aide de fichiers de donnees publies et non publies sur l'ecoulement de resine chez le pin ponderosa. L'efficacitede croissance a etequantifieeapartir de l'accroissement en surface terriere, de la production de bois de la tige ou de l'accroissement en volume par unitede surface foliaire ou de sur- face d'aubier. L'efficacitede croissance par unitede surface foliaire etait positivement correleeala surface terriere, peu importe la variable utilisee comme numerateur (r 2 = 0,84, 0,95 et 0,96 respectivement pour l'accroissement en surface ter- riere, la production de bois de la tige ou l'accroissement en volume comme numerateur). La reaction de l'efficacitede croissance par unitede surface d'aubier a la surface terriere etait variable. L'indice de surface foliaire du sous-etage a aug- menteavec une diminution de la surface terriere. Cependant, l'indice de surface foliaire total (sous-etage et etage domi- nant) n'etait pas correleavec la surface terriere, l'efficacitede croissance ou l'ecoulement de resine. Contrairement aux resultats des premiers travaux de recherche sur ce sujet, l'ecoulement de resine etait negativement relieal'efficacitede croissance par unitede surface foliaire parce que le rapport entre la surface foliaire et la surface d'aubier diminuait avec une augmentation de la surface terriere. L'accroissement en surface terriere, et dans une moindre mesure la surface terri- ere, avaient la capacitede mieux predire l'ecoulement de resine que l'efficacitede croissance, ce qui indique que la me- sure la plus simple qui comporte le moins d'hypotheses (l'accroissement en surface terriere) est aussi la meilleure approche pour predire l'ecoulement de resine. (Traduit par la Redaction)