Competitive success of natural oak regeneration in clearcuts during the stem exclusion stage

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Abstract

We sampled dominant and codominant regeneration on 70 clearcuts, 21–35 years old, on the Hoosier National Forest in southern Indiana, USA, to evaluate influence of site variables on the competitive success of natural oak (Quercus L.) over time. Collected data was compared with data collected on these same sites 20 years prior. Regression tree analysis indicated aspect, natural region, and oak abundance in preharvest stands had the greatest influence on competitive success (relative density, RD) of oak species in the latter sampling, which was then examined across sites as defined by these three variables. Oak RD increased across all mid- and some lower-slope positions, sites on which oaks are expected to be replaced by faster growing species. Drought events between sampling periods apparently contributed to a decline in RD and vigor of yellow-poplar (Liriodendron tulipifera L.), a major competitor for growing space. Stump sprouts contributed 45% of dominant oak stems. Mean oak diameters were not significantly lower than those of other species groups, with the exception of yellow-poplar in younger stands and at mid-slope positions. Oak species drought tolerance, relative to more mesic species found on these sites, and the large proportion of oak stump sprouts likely contributed to oak competitive success.

La régénération dominante et codominante a été échantillonnée dans 70 coupes totales âgées entre 21 et 35 ans afin d'évaluer l'influence des conditions de site sur la compétitivité du chêne (Quercus L.) à long terme dans la forêt nationale Hoosier, Indiana, États-Unis. Les données recueillies ont été comparées avec des données prises sur les mêmes sites 20 ans auparavant. L'analyse par arbre de régression basée sur les données récentes a indiquée que l'aspect, la région et l'abondance du chêne avant coupe ont eu la plus grande influence sur la compétitivité du chêne (densité relative, RD). La RD a par la suite été examinée en fonction de ces trois variables. Le chêne a augmenté en RD en milieu de pente sur tous les sites ainsi qu'en bas de pente sur certains sites: deux positions où l'on s'attend à ce que le chêne soit remplacé par des essences à croissance plus rapide. Des périodes de sécheresse ont apparemment contribué à la diminution de la RD et de la vigueur du tulipier de Virginie (Liriodendron tulipifera L.), un compétiteur important pour l'espace de croissance. Les rejets de souche de chêne représentaient 45% des tiges dominantes. Le diamètre moyen du chêne n'était pas significativement plus bas que celui des autres groupes d'essences à l'exception du tulipier de Virginie dans les peuplements plus jeunes ainsi qu'en milieu de pente. La tolérance du chêne face à la sécheresse en comparaison avec d'autres essences moins tolérantes, combinée à la proportion élevée de rejets de souche de chêne ont pu contribuer à la forte compétitivité du chêne observée dans cette étude.

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