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Commercial thinning (CT) is an important silvicultural practice in the northeastern United States. Relatively little is known, however, about the interaction of harvest system and treatment (removal intensity or timing of entry) on the overall profitability of CT. To address this question, 10-year measurements from a controlled CT experiment across six sites in Maine were used to project the long-term effect of removal intensity (33% and 50% relative density reduction) and timing of entry (no delay, 5-year delay, 10-year delay) on (i) maximum net present value (NPV), (ii) timing of maximum NPV, and (iii) the effect of three harvesting systems (cut-to-length, whole-tree, hybrid systems) on maximum NPV. A regional growth and yield model was used to project individual-tree growth and mortality into the future. Harvest costs for the harvesting systems were estimated using regional cycle-time equations. No difference was found in maximum NPV between the CT and non-CT areas or the timing of CT entry. Stand age at time of maximum NPV differed between delays but not between the two removal intensities. Our results indicate that there is no economic benefit in delaying a CT or removing more volume at the time of thinning for the range of stand conditions evaluated. Key words: commercial thinning, New England, net present value, harvesting system, spruce and fir. L'eclaircie commerciale (EC) est une pratique sylvicole importante dans le nord-est des Etats-Unis. Toutefois, on connait relativement peu l'effet de l'interaction entre le systeme de recolte et le traitement (l'intensite de recolte ou le calendrier d'application) sur la rentabilite globale de l'EC. Dans le but d'etudier cette question, des mesures prises dans un dispositif controle d'EC vieux de 10 ans et etabli dans six stations du Maine ont ete utilisees pour projeter l'effet a long terme de l'intensite de recolte (33 et 50 % de reduction de la densite relative) et de la periode d'application (pas de delai, delai de 5 ans, delai de 10 ans) sur (i) la valeur actualisee nette (VAN) maximale, (ii) le moment ou la VAN maximale est atteinte et (iii) l'effet de trois systemes de recolte (bois tronconne, arbre entier et systeme hybride) sur la VAN maximale. Un modele regional de croissance et de production a ete utilise pour projeter la croissance et la mortalite des arbres individuels dans le futur. Les couts relies aux systemes de recolte ont ete estimes a l'aide d'equations regionales pour la duree totale du cycle. Il n'y avait pas de difference de VAN maximale entre les superficies eclaircies ou non ni entre les periodes d'application de l'EC. L'age des peuplements au moment ou la VAN maximale est atteinte etait different selon le delai d'application, mais pas selon l'intensite de recolte. Nos resultats indiquent que pour la gamme de conditions de peuplements qui ont ete evaluees, il n'y a pas d'avantage economique a retarder une EC, ni a prelever plus de volume lors de l'eclaircie. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: eclaircie commerciale, Nouvelle-Angleterre, valeur actualisee nette, systeme de recolte, epinette et sapin., Introduction The management of forests for timber production generally includes a series of treatments aimed at improving stand growth and yield. Herbicide application, precommercial thinning (PCT), and commercial thinning (CT) [...]

Understanding the response of tree regeneration following commercial thinning treatments can improve planning in managed forests dependent on natural regeneration. We used long-term commercial thinning experiments in eastern spruce-fir stands of Maine, USA, to test two hypotheses: (1) commercial thinning increases the density of tree regeneration and (2) tree regeneration density increases with increasing thinning intensity. A decade after thinning, densities of softwood and hardwood regeneration were 10 times greater in thinned stands than unthinned stands. The abundance of small softwood (0.11-0.60 m tall) was highest in lower intensity thinning treatments, whereas medium (0.61-1.40 m tall) and large (≥ 1.41 m tall to 8.90 cm diameter at breast height) softwoods increased proportionally with thinning intensity, a pattern related to a higher rate of recruitment in more open stands created by heavier thinning. Hardwood density generally increased with thinning intensity and developed into a significant component of the large size class. Softwood regeneration density was higher in older spruce stands than younger fir stands, which may be due to greater abundance of advance regeneration, higher residual stand mortality, and greater harvest disturbance in older spruce stands. However, acceptable softwood stocking was achieved in all replicates of thinning treatments. Therefore, in addition to providing higher individual-tree growth and merchantable yield, commercial thinning in eastern spruce-fir stands also increases regeneration density. The rate of recruitment also increased as thinning intensity increased, thus stimulating understory regeneration similar to that of a shelterwood establishment cut. Key words: silviculture, partial cutting, regeneration, softwood, hardwood. Resume: La comprehension de la reaction de la regeneration a la suite d'une eclaircie commerciale peut ameliorer la planification dans les forets amenagees qui dependent de la regeneration naturelle. Nous avons eu recours a des experiences a long terme portant sur l'eclaircie commerciale dans des peuplements de sapin et d'epinette de l'est du Maine, aux etats-Unis, pour tester deux hypotheses: (1) l'eclaircie commerciale augmente la densite de la regeneration et (2) la densite de la regeneration augmente avec l'intensite de l'eclaircie. Dix ans apres l'eclaircie, la densite de la regeneration en coniferes et en feuillus des peuplements eclaircis etait 10 fois plus abondante que celle des peuplements non eclaircis. La plus grande abondance des coniferes de petite taille (de 0,11 a 0,60 m de hauteur) a ete observee dans les eclaircies de faible intensite alors que celle des coniferes de tailles moyenne (de 0,61 a 1,40 m de hauteur) et forte (d'une hauteur de 1,41 m a un DHP de 8,90 cm) a augmente proportionnellement a l'intensite de l'eclaircie, une situation correspondant a un taux de recrutement plus eleve dans les peuplements plus ouverts a la suite d'eclaircies fortes. La densite des feuillus augmentait generalement avec l'intensite de l'eclaircie et representait une partie importante de la regeneration de grande taille. La densite de la regeneration resineuse etait plus forte dans les plus vieux peuplements d'epinette que dans les plus jeunes peuplements de sapin, ce qui a pu etre cause par une plus grande abondance de la regeneration preetablie, une plus forte mortalite dans les peuplements residuels et une plus forte perturbation causee par la recolte dans les plus vieux peuplements d'epinette. Toutefois, la densite et la distribution de la regeneration resineuse etaient acceptables dans tous les peuplements eclaircis. Par consequent, en plus d'augmenter la croissance des arbres individuels et la production marchande, l'eclaircie commerciale dans les peuplements d'epinette et de sapin de l'est des etats-Unis augmente aussi la densite de la regeneration. Le taux de recrutement aussi augmente avec l'intensite de l'eclaircie, stimulant ainsi le developpement de la regeneration de facon similaire a ce qui est observe a la suite d'une coupe d'ensemencement du systeme de coupe progressive. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: sylviculture, coupe partielle, regeneration, coniferes, feuillus., Introduction Silvicultural practices are typically prescribed to meet one or more specific objectives. However, the ecological effects of silvicultural practices are often not limited only to the desired outcomes. A [...]

Herbicide application and precommercial thinning (PCT) are common silvicultural treatments used across North America and Europe. Despite this widespread use, long-term growth and yield responses from controlled experiments that include both of these treatments are relatively rare. We used 40-year growth and yield responses of spruce-fir stands to various combinations of early herbicide and PCT in a long-term silvicultural experiment in central Maine, USA, to calibrate the Forest Vegetation Simulator (Northeast Variant). Using the calibrated model, we projected rotation-length outcomes for stand development, merchantable wood volumes, and stumpage-based financial returns. Projections indicated gains in total yield (17%-31%) from herbicide treatments at the end of the rotation (~60 years postharvest) relative to untreated stands. Substantial increases in merchantable wood volume also were achieved with PCT. Twenty-four years after PCT, stand stumpage value averaged $907 USD*[ha.sup.-1] higher than that for unthinned stands. Total yield and stumpage gains from PCT were projected to continue through the end of rotation. Highest stumpage values resulted from combined herbicide and PCT treatments, followed by PCT-only and then herbicide-only. At end of rotation, highest net present value (NPV) resulted from PCT, whether alone or in combination with herbicides. PCT and herbicide investments substantially improved the NPV relative to untreated stands when using discount rates of 2% and 4%, but not when using a 6% rate. Our results documented that good financial returns are possible over the long-term from early investments in herbicide and PCT treatments in Maine spruce-fir stands. Resume: L'application d'herbicide et l'eclaircie precommerciale (EPC) sont des traitements sylvicoles couramment utilises en Amerique du Nord et en Europe. Malgre une utilisation repandue, il est plutot rare de trouver des experiences controlees qui ont pour objet les effets a long terme de ces deux traitements sur la croissance et la production. Nous avons utilise la reaction de 40 ans en croissance et en production de peuplements d'epinette et de sapin soumis a l'application hative de diverses combinaisons d'herbicide et d'EPC dans le cadre d'une experience sylvicole de longue duree etablie dans le centre du Maine, aux Etats-Unis, pour etalonner le simulateur de vegetation forestiere (version du nord-est). A l'aide du modele etalonne, nous avons simule les resultats apres une rotation complete en termes de developpement du peuplement, de volume de bois marchand et de rendement financier sous forme de droits de coupe. Dans le cas de l'application d'herbicide, les resultats indiquaient des gains en production totale de 17 a 31 % a la fin de la rotation (environ 60 ans apres la coupe) par rapport aux peuplements non traites. Une augmentation substantielle du volume de bois marchand a aussi ete observee apres l'EPC. Les droits de coupe etaient en moyenne 907 $US a l'hectare plus eleves que dans les peuplements non eclaircis 24 ans apres l'EPC. Les resultats indiquaient que les gains en production totale et en droits de coupe persistaient jusqu'a la fin de la rotation. Les droits de coupe les plus eleves ont ete obtenus par l'application combinee d'herbicide et de l'EPC, suivie de l'EPC seule, puis d'herbicide seul. A la fin de la rotation, la plus forte valeur actualisee nette (VAN) a ete obtenue avec l'EPC seule ou combinee a l'application d'herbicide. Les investissements consentis pour l'application d'herbicide et de l'EPC ont augmente substantiellement la VAN par rapport aux peuplements non traites lorsque des taux d'interet de 2 et 4 % etaient utilises, mais ce n'etait pas le cas avec un taux de 6 %. Nos resultats indiquent que de bons rendements sont possibles a long terme a condition d'investir dans l'application d'herbicide et l'EPC tot dans le developpement des peuplements d'epinette et de sapin du Maine., Introduction Herbicide application and precommercial thinning (PCT) are common silvicultural treatments used in the successful regeneration and early management of conifer forests across North America (Cain 1999; Pothier 2002; Zhang [...]

We examined the development of a 33-year experiment in spruce-fir stands that received nine herbicide treatments (applied aerially in 1977), with and without precommercial thinning (PCT) (applied in 1986). We tested two commonly 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 merchantable 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 dominated 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 precommerciale (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 epinettes (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 resineux 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'age 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 hatif 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], Introduction The spruce-fir forest of the northeastern United States and eastern Canada is periodically infested by the spruce budworm (Choristonuera fumiferana Clemens) that severely defoliates stands and causes widespread mortality [...]

: Pathways of forest compositional dynamics over five decades (1953-2005) were reconstructed using measurements from permanent sample plots in a long-term silviculture experiment in a central Maine mixedwood forest. The objective of this study was to elucidate the dynamics of tree species composition at the sample plot level in relation to the initial composition when the experiment was established (1953-1957) and harvest disturbance history following a wide range of even-aged and uneven-aged silvicultural treatments. Cluster analysis revealed three groupings of sample plots based on pretreatment composition and harvest disturbance history, or nine subclusters (i.e., three harvest disturbance histories nested within each pretreatment composition). From 1953 to 2005, the silvicultural treatments generated an array of compositional outcomes at the plot level. Hardwood dominance increased following a history of heavy and infrequent harvests, while northern conifer dominance was maintained where harvests were lighter and more frequent. The importance of balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) changed little across a range of harvest intensities. A ubiquitous decline in northern white-cedar (Thuja occidentalis L.) was found among silvicultural treatments, suggesting that additional intervention may be needed to promote cedar recruitment. Plot-level compositional dynamics indicated that neighborhood-scale stand dynamics were associated with variability in harvest disturbance overlain on plot-to-plot variability in tree species composition at the time the experiment was established. Resume: Les trajectoires de la dynamique de composition forestiere au cours de cinq decennies (1953-2005) ont ete reconstruites a l'aide de mesures provenant de placettes echantillons permanentes etablies dans le cadre d'une experience sylvicole de longue duree dans une foret mixte du centre du Maine, aux E tats-Unis. L'objectif de cette etude etait de determiner la dynamique de la composition en especes d'arbre a l'echelle de la placette echantillon en tenant compte de la composition initiale lorsque l'experience a ete etablie (1953-1957) et de l'historique des coupes soumises a une large gamme de traitements sylvicoles associes a des regimes equiennes et inequiennes. Une analyse de groupement a identifie trois groupes de placettes echantillons bases sur la composition avant le traitement et sur l'historique des coupes, ou neuf sous-groupes (c.-a-d. trois groupes historique des coupes imbriques dans chaque composition avant le traitement). De 1953 a 2005, les traitements sylvicoles ont produit une gamme de compositions a l'echelle de la placette. La dominance des feuillus augmentait a la suite d'un historique de coupes severes et peu frequentes, alors que la dominance des coniferes nordiques etait maintenue la ou les coupes etaient legeres et plus frequentes. L'importance du sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) a peu change en fonction de l'intensite des coupes. Un declin generalise du thuya occidental (Thuja occidentalis L.) a ete observe dans tous les traitements sylvicoles, ce qui indique que des interventions supplementaires peuvent etre necessaires pour favoriser le recrutement du thuya occidental. La dynamique de composition a l'echelle de la placette indique que la dynamique des peuplements a l'echelle des arbres voisins etait associee a la variabilite de l'intensite de coupe par le biais de la variabilite de la composition en especes d'arbre entre les placettes au moment ou l'experience a ete etablie. [Traduit par la Redaction], Introduction Forest management is based on understanding the dynamic responses of forests to natural disturbances and silvicultural treatments over long time periods (Irland et al. 2006). Long-term measurements from controlled [...]

Patterns of softwood (SW) - hardwood (HW) change from 1946 to 2006 in 32 unharvested mixedwood (MW) stands in northern New Brunswick were analyzed using aerial photographs (1946, 1966, 1982, and 2006), sampled, and related to disturbance and stand conditions. Five stand development patterns were identified based on 1946 SW content (70%- 80%, termed SW versus 30%-60%, termed MW) and change in SW content from 1946 to 2006 (SW-stable, SW-de-clining, MW-fluctuating, MW- stable, or MW-declining). Species composition was surprisingly changeable over this 60-year period, with change in SW content varying from +18% to -62%. High canopy cover reduction from 1946 to 1966 resulted from balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) mortality due to old age and a 1950s spruce budworm (Choristoneura fumiferana Clem.) outbreak plus birch (Betula sp.) dieback. SW-stable stands that maintained SW composition from 1946 to 2006 (+7%) had more red spruce (Picea rubens Sarg.) than all other classes in which SW declined by 15%-47%. SW-declining stands were located on southerly aspects (1898) and had higher mean elevations (423 m) than other classes. Results suggest that balsam fir - tolerant HW MW stands may be naturally transitional due to disturbance, species, and stand conditions, which has significant implications for forest management designed to maintain static proportions of MW and SW stands. Resume: Les patrons de changement de la composition en essences resineuses et feuillues pendant la periode 1946-2006 ont ete etudies dans 32 peuplements mixtes non coupes du nord du Nouveau-Brunswick a l'aide de photographies aerien-nes (1946, 1966, 1982 et 2006) pour ensuite etre echantillonnes et relies aux conditions de perturbation et de peuplement. Cinq patrons de developpement de peuplement ont ete identifies en se basant sur le contenu en resineux observe en 1946 (peuplement resineux: de 70% a 80%; peuplement mixte: de 30% a 60%) et sur les changements du contenu en resineux de 1946 a 2006 (resineux stable, resineux declinant, mixte fluctuant, mixte stable et mixte declinant). De facon sur-prenante, la composition en especes a beaucoup fluctue pendant cette periode de 60 ans avec des changements du contenu en resineux de +18 % a -62%. De fortes reductions du couvert de la canopee ont ete produites de 1946 a 1966 par le de-perissement du bouleau (Betula sp.) et par la mortalite du sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) causee par son age avance et par l'e pidemie de tordeuse des bourgeons de l'e pinette (Choristoneura fumiferana Clem.) des annees 1950. Les peuplements a resineux stable qui ont maintenu leur composition en resineux de 1946 a 2006 (+7 %) contenaient plus d'epinette rouge (Picea rubens Sarg.) que toutes les autres classes de peuplement dans lesquelles le contenu en resineux a diminue de 15 % a 47 %. Les peuplements a resineux declinant etaient sur des versants sud (1898) et etaient situes a une altitude moyenne (423 m) plus elevee que celle des autres classes de peuplement. Les resultats indiquent que les peuplements mixtes a sapin baumier et a feuillus tolerants peuvent naturellement etre en etat de transition a cause de perturbations, des especes en presence et des conditions du peuplement. Ces dernieres ont donc des implications importantes pour l'amenagement forestier visant a maintenir des proportions statiques de peuplements mixtes et resineux. [Traduit par la Redaction], Introduction Managing stand types native to a region, often as a percentage of the landscape, is an important component of forest management planning. Concern about reduction in the number and [...]

Abstract: Red spruce (Picea rubens Sarg.) and balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) are sympatric in much of the Acadian Forest, but their relative regeneration success during the changing climates [...]

Abstract: Using inventory data from a long-term silviculture experiment in east-central Maine, spatial models were developed to analyze 28 years (1974-2002) of stand structural dynamics. Differences in spatial pattern, species [...]

Using a long-term silvicultural experiment, we (i) investigated how epiphyte and arthropod communities were affected by height on the stem, bark texture, and stem diameter of red maple (Acer rubrum L.) trees, (ii) examined how harvest gaps influenced epiphyte and arthropod communities on red maple boles, and (iii) explored whether these effects influenced the relationship between the epiphyte and arthropod communities. Arthropod and epiphyte assemblages dwelling on the bark of red maple trees located in undisturbed forest and harvest gaps varied with height. Bryophytes, Cladonia spp., and cyanolichens were most abundant near the base of the tree, while noncyano, foliose lichens and fruticose lichens were most abundant 4-6 m above the ground. Acari, Araneae, and Collembola were most abundant near the base of the tree, while Diptera were most abundant above 2 m. A previously undocumented assemblage of dipterans (flies), primarily in the suborder Nematocera, was found. Gap harvesting reduced the abundance of bryophytes, Collembola (springtails), Araneae (spiders), and total arthropods on the bark of red maple. Canonical correlation analysis revealed a positive association between bryophytes, Collembola, and Araneae. A strong correlation between Collembola and Araneae suggested a possible trophic interaction that may be affected by gap harvesting through a reduction in bryophyte abundance. Nous avons utilise une experience sylvicole a long terme pour (i) etudier comment les communautes d'epiphytes et d'arthropodes sont affectees par la hauteur sur le tronc, la texture de l'ecorce et le diametre du tronc de l'erable rouge (Acer rubrum L.), (ii) examiner comment les trouees creees par les coupes influencent les communautes d'epiphytes et d'arthropodes sur le tronc des erables rouges et (iii) explorer si ces effets influencent la relation entre les communautes d'epiphytes et d'arthropodes. Les assemblages d'arthropodes et d'epiphytes qui vivent sur l'ecorce du tronc des erables rouges situes dans la foret non perturbee et les trouees creees par la coupe varient selon la hauteur. Les bryophytes, Cladonia spp. et les cyanolichens etaient surtout abondants pres de la base des arbres tandis que les lichens foliaces et fruticuleux, qui n'appartiennent pas au groupe des cyanolichens, etaient plus abondants 4-6 m au-dessus du sol. Les acariens, les aranees et les collemboles etaient plus abondants pres de la base des arbres tandis que les dipteres etaient surtout abondants au-dessus de 2 m. Un assemblage non encore rapporte de dipteres (mouches), principalement dans le sous-ordre Nematocera, a ete observe. La coupe par trouees a reduit l'abondance des bryophytes, des collemboles, des aranees (araignees) et la quantite totale d'arthropodes sur l'ecorce de l'erable rouge. L'analyse de correlation canonique a revele qu'il y avait une association positive entre les bryophytes, les collemboles et les aranees. Une forte correlation entre les collemboles et les aranees indique qu'il existe possiblement une interaction trophique qui pourrait etre affectee par la coupe par trouees a cause d'une reduction de l'abondance des bryophytes. [Traduit par la Redaction], Introduction Managing forests in a sustainable manner requires a comprehensive understanding of how forestry practices influence forest ecosystems. Current knowledge in this regard is far from complete and is especially [...]

Abstract: The influence of the timing and duration of interspecific competition on planted jack pine (Pinus banksiana Lamb.), red pine (Pinus resinosa Ait.), eastern white pine (Pinus strobus L.), and [...]