A comparison of the effects of different shelterwood harvest methods on the survival and growth of acorn-origin oak seedlings

Timely development of newly germinated oak (Quercus spp.) seedlings into competitive-sized regeneration is an essential part of the oak regeneration process. The amount of sunlight reaching the forest floor partly governs this develop- ment, and foresters often use the shelterwood system to expose oak seedlings to varying degrees of insolation. To further understand the seedling development-sunlight-shelterwood relationships, I conducted a multiyear study at five locations in Pennsylvania. Each location had four stands either uncut or recently treated with one of three shelterwood harvest methods (preparatory cut, first removal cut, or final removal cut) resulting in four different levels of sunlight reaching the forest floor. In each stand, four 32 m 2 plots were prepared, and each was planted with 400 acorns of black (Quercus velutina Lam.), chestnut (Quercus montana Willd.), northern red (Quercus rubra L.), or white oak (Quercus alba L.) and protected from wildlife. Germination success was universally high and for the next 8 years, I monitored seedling survival and measured seedling growth. The final and first removal cut treatments had higher seedling survival than the preparatory cut and uncut treatments. Oak seedling growth was positively related to sunlight availability; seedlings in the final removal cut grew the most, followed in descending order by those in the first removal cut, preparatory cut, and uncut treatments. These findings provide insight into the subtleties of regenerating oak forests with the shelterwood system. Resume : Le developpement au moment opportun des semis de chene (Quercus spp.) nouvellement germes vers une rege- neration de taille competitive est une etape essentielle du processus de regeneration du chene. La quantite de lumiere qui at- teint la couverture morte regit en partie le developpement des semis et les forestiers utilisent souvent le systeme de coupe progressive d'ensemencement pour exposer les semis de chene a differents regimes lumineux. Pour mieux comprendre les relations entre le developpement des semis, la lumiere et la coupe progressive, j'ai realise une etude s'etalant sur plusieurs annees dans cinq secteurs de la Pennsylvanie. Chaque secteur comportait quatre peuplements parmi lesquels un de ces peu- plements avait ete laisse intact alors que les autres avaient recemment subi une des trois coupes du systeme de coupe pro- gressive (coupe preparatoire, premiere coupe d'ensemencement et coupe finale), ce qui a produit quatre regimes de lumiere au niveau de la couverture morte. Dans chaque peuplement, quatre placettes de 32 m 2 ont ete etablies et protegees contre la predation apres y avoir plante 400 glands de chenes noir (Quercus velutina Lam.), de montagne (Quercus montana Willd.), rouge (Quercus rubra L.), ou blanc (Quercus alba L.). Le taux de germination etait eleve dans tous les traitements et, au cours des huit annees suivantes, j'ai suivi la survie des semis et mesure leur croissance. Le taux de survie des semis etablis apres la coupe finale et la premiere coupe d'ensemencement etait plus eleve que celui des semis etablis apres la coupe pre- paratoire et sous les peuplements non coupes. La croissance des semis de chene etait positivement reliee a la disponibilite de la lumiere; elle etait maximale dans la coupe finale suivie en ordre decroissant par, la premiere coupe d'ensemencement, la coupe preparatoire et les peuplements non coupes. Ces resultats fournissent un apercu des subtilites de la regeneration des chenaies a l'aide du systeme de coupe progressive d'ensemencement. (Traduit par la Redaction)