An increasing number of studies conclude that water limitations and heat stress may hinder the capacity of black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) trees, a dominant species of Canada's boreal forests, to grow and assimilate atmospheric carbon. However, there is currently no scientific consensus on the future of these forests over the next century in the context of widespread climate warming. The large spatial extent of black spruce forests across the Canadian boreal forest and associated variability in climate, demography, and site conditions pose challenges for projecting future climate change responses. Here we provide an evaluation of the impacts of climate warming and drying, as well as increasing [CO2 ], on the aboveground productivity of black spruce forests across Canada south of 60°N for the period 1971 to 2100. We use a new extensive network of tree-ring data obtained from Canada's National Forest Inventory, spatially explicit simulations of net primary productivity (NPP) and its drivers, and multivariate statistical modeling. We found that soil water availability is a significant driver of black spruce interannual variability in productivity across broad areas of the western to eastern Canadian boreal forest. Interannual variability in productivity was also found to be driven by autotrophic respiration in the warmest regions. In most regions, the impacts of soil water availability and respiration on interannual variability in productivity occurred during the phase of carbohydrate accumulation the year preceding tree-ring formation. Results from projections suggest an increase in the importance of soil water availability and respiration as limiting factors on NPP over the next century due to warming, but this response may vary to the extent that other factors such as carbon dioxide fertilization, and respiration acclimation to high temperature, contribute to dampening these limitations.
-A study was established in 1993 to determine the response of four black spruce (Picea mariana) and white spruce (P. glauca) stock sizes on two sites located in Québec (Canada), each representing a different type of competing vegetation. At each site, a split-split-plot design with 15 to 17 replicates was used, in which the presence of competition (weedy and bare plots), seedling initial size, and spruce species were assigned respectively to the whole plot, the subplot, and the sub-subplot. Larger initial seedling size provided a greater competitive ability for light and had higher growth rates than the standard stock size for both species. Growth gains from combining plantation of large stock with vegetation control were multiplicative. Non-crop vegetation significantly lowered the seasonal profile of 10-cm depth soil temperature on both sites. This study shows that early release treatment is required on sites dominated by raspberry-hardwood competition complex and planting large spruce stock on such harsh competition sites will help reduce the need for repeated vegetation control. large seedling / competition / vegetation control / soil temperature / release treatment Résumé -Effet net de la végétation de compétition sur certaines conditions environnementales et sur la performance de quatre dimensions de plants d'épinette après huit ans. Une étude a été établie en 1993 afin de déterminer la performance de quatre dimensions de semis d'épinette noire (Picea mariana) et d'épinette blanche (P. glauca) mis en terre sur deux sites situés au Québec (Canada), chacun représentant un type de compétition. À chaque site d'étude, un dispositif en tiroirs subdivisés avec 15 et 17 répétitions a été utilisé, avec la présence de compétition, la dimension initiale des semis et l'espèce, assignées à la parcelle principale, la sous-parcelle et la sous sous-parcelle, respectivement. Les plants de fortes dimensions (PFD) ont reçu plus de lumière et ils affichaient une meilleure croissance que le plant de dimension standard. Les gains de croissance découlant de la combinaison d'une plantation de PFD avec contrôle de la compétition ont été multiplicatifs. La végétation de compétition a significativement abaissé le profil saisonnier de la température du sol mesurée à 10 cm de profondeur. Cette étude démontre qu'un dégagement hâtif est nécessaire sur les stations caractérisées par une forte compétition de framboisiers et de feuillus intolérants. De plus, sur ces mêmes stations, un reboisement avec des PFD devrait limiter le besoin de répéter les dégagements mécaniques. plant de fortes dimensions / compétition / gestion de la végétation / température du sol / dégagement mécanique
À la suite de perturbations naturelles ou anthropiques, certaines stations de la forêt boréale québécoise sont sujettes à l'envahissement par des éricacées. Cet envahissement provoque souvent un blocage de la succession pouvant perdurer plusieurs décennies. Avec l'objectif de développer des stratégies qui assureront le succès d'établissement des plantations sur ces stations, une étude d'interactions a été entreprise en 1991. Des plants d'épinette noire, de pin gris et de mélèze laricin ont été mis en terre. Des traitements de types de plants, de scarifiage et de fertilisation ont été appliqués selon un dispositif en blocs aléatoires à parcelles partagées. Nous avons effectué un suivi de la croissance en hauteur sur une période de 10 ans et évalué la surface terrière ainsi que la survie à la dixième année. Nous observons une majorité de réponses additives. Les résultats indiquent qu'il est essentiel, du point de vue de la croissance en hauteur et en surface terrière, que les stations de pessières noires à éricacées de l'Est du Québec soient préparées mécaniquement. Le scarifiage a permis une meilleure expression de l'indice de qualité de station qui implique une modification durable des caractéristiques du microsite et qui dépasse un effet à court terme sur la minéralisation et la disponibilité des éléments nutritifs. La fertilisation améliore la croissance des plants, mais de manière moins importante que le scarifiage. Le choix de l'espèce a un impact notable sur la productivité de la station reboisée. Après 10 ans, le choix du type de plants utilisé a une influence marginale sur le succès d'établissement de ces plantations, lorsque comparé aux gains issus des traitements de scarifiage ou de fertilisation. Mots-clés :Kalmia angustifolia, éricacée, survie, croissance, régénération, épinette noire, pin gris, mélèze laricin Site invasion by ericaceous shrubs after perturbation, either natural or human, is a major concern on some sites of the boreal forest of Québec. A dense cover of ericaceous shrubs often induces a conifer "growth check," which can last several decades. An interaction study was initiated in 1991 with the general objective of developing silvicultural strategies to ensure plantation success on such sites. Black spruce, jack pine, and tamarack seedlings were planted. Stock type, scarification, and fertilization treatments were organised in a randomized block split plot design. We measured seedling total height periodically over a ten-year period and assessed basal area and survival ten years after plantation. Most responses to treatments were additive. Results indicated that mechanical soil scarification is of major importance to ensure seedling growth, both in height and basal area, on spruce-ericaceous shrub sites of northeastern Québec. Scarification allowed a better expression of the site index, implying a sustainable impact on microsite characteristics that is greater than shortterm effects on mineralization and nutrient availability. Fertilization positively influenced seedling growth, but less...
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