Forty years of spruce–fir stand development following herbicide application and precommercial thinning in central Maine, USA

We examined the development of a 33-year experiment in spruce-fir stands that received nine herbicide treat- ments (applied aerially in 1977), with and without precommercial thinning (PCT) (applied in 1986). We tested two com- monly held assumptions about the long-term effects of herbicide and PCT in mixedwood stands managed for softwoods: (i) herbicide release produces stands dominated by softwoods and (ii) PCT promotes both softwood dominance and merchant- able volume. All herbicides were effective at releasing balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) and spruce (Picea spp.) from overtopping shrubs and hardwoods that had naturally regenerated following clearcut harvesting in 1970. Glyphosate (Roundup), triclopyr amine (Garlon 3A), 2,4,5-T, and a mixture of 2,4,5-T and 2,4-D herbicide treatments were all effective at shifting long-term species composition to softwood dominance after 30 years, irrespective of the rates applied. Herbicide- treated stands that did not receive PCT were overstocked with softwoods for at least 24 years and produced less than half of the merchantable softwood volume by 40 years than herbicide-treated stands that received PCT. Intolerant hardwoods domi- nated untreated stands for all 33 years of the experiment. When unsprayed plots received PCT, however, they produced stands at 40 years that were compositionally and structurally indistinguishable from those that had received both herbicide and PCT treatments. Results from this experiment clearly demonstrated that early herbicide application, regardless of type and rate of herbicide, created softwood-dominated mixedwood stands over the long term and that PCT more than doubled merchantable softwood volume within 25 years of application. Resume : A partir d'une experience etablie il y a 33 ans, nous avons analyse le developpement de peuplements d'epinette et de sapin qui ont recu neuf traitements d'herbicide (appliques par voie aerienne en 1977), avec et sans eclaircie precom- merciale (EPC) (appliquee en 1986). Nous avons teste deux hypotheses generalement retenues en ce qui concerne les effets a long terme des herbicides et de l'EPC appliques dans les forets mixtes amenagees pour les resineux : (i )l 'application d'herbicide produit des peuplements domines par les resineux et (ii )l 'EPC favorise la dominance et le volume marchand des resineux. Tous les herbicides ont ete efficaces pour soustraire le sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) et les epinet- tes (Picea spp.) de la competition des arbustes et des feuillus dominants qui s'etaient regeneres naturellement a la suite d'une coupe a blanc realisee en 1970. Les traitements d'herbicide avec le glyphosate (Roundup), le tryclopyr amine (Garlon 3A), le 2,4,5-T et un melange de 2,4,5-T et de 2,4-D ont tous ete efficaces pour amener la composition a long terme des peuplements vers une dominance de resineux apres 30 ans, peu importe le taux qui a ete applique. La densite relative en re- sineux des peuplements traites avec un herbicide sans EPC a ete excessive pendant au moins 24 ans et ces peuplements ont produit moins de la moitie du volume marchand resineux a l'âge de 40 ans comparativement aux peuplements traites avec un herbicide et une EPC. Les feuillus intolerants a l'ombre ont domine les peuplements non traites pendant les 33 annees de l'experience. Toutefois, les parcelles soumises a une EPC sans epandage d'herbicide ont produit des peuplements dont la composition et la structure a 40 ans ne pouvaient etre differenciees de celles des parcelles traitees avec un herbicide et une EPC. Les resultats de cette etude demontrent clairement qu'un epandage hâtif d'herbicide, peu importe le type d'herbicide et son taux d'application, a produit a long terme des peuplements mixtes domines par les resineux et que l'EPC a plus que double le volume marchand resineux en moins de 25 ans avoir ete appliquee. (Traduit par la Redaction)