Does the persistence of sweet chestnut depend on cultural inputs? Regeneration, recruitment, and mortality in Quercusand Castanea-dominated forests

Abstract

Los bosques secundarios de Quercus muestran una transición gradual hacia bosques mixtos, siendo cada vez más abundante el castaño (Castanea sativa) en el Sistema Central occidental español. Además, en masas dominadas por el castaño, muestra cierta resistencia al desplazamiento competitivo de Quercus pyrenaica. Nuestros resultados refutan parcialmente la opinión tradicional de que C. sativa no puede reclutar en ausencia de aportes culturales. Contexto: El castaño, Castanea sativa, es un componente de los bosques latifoliados europeos y es uno de los árboles mejor gestionados. Debido a una reducción de los insumos culturales, los rodales dominados por el castaño tienden a ser invadidos por otras especies, y no está claro cómo el castaño puede persistir en los bosques mixtos naturales. Objetivos: Nuestro trabajo tuvo como objetivo identificar los principales factores que limitan el establecimiento de C. sativa y analizar los procesos de reclutamiento y mortalidad de árboles de C. sativa. Métodos: Se analizó la edad, los patrones de anillos de crecimiento, la densidad de regeneración y la estructura espacial de árboles y plantones en 11 parcelas del Sistema Central Español. Resultados:La densidad de plántulas de castaño aumentó con el área basal de C. sativa, pero la transición hacia la etapa de retoño pareció limitada debido a la disponibilidad de luz. En los bosques secundarios de Quercus pyrenaica, las escasas copas de los árboles no limitaron la regeneración del castaño, y en los rodales viejos de castaño, C. sativa mostró cierta resistencia al desplazamiento competitivo. Por el contrario, los montes jóvenes mixtos mostraron una alta mortalidad, probablemente debido a la competencia con otros rebrotadores vigorosos.

Quercus secondary forests show a gradual transition toward mixed forests, with sweet chestnut ( Castanea sativa ) becoming increasingly abundant in the western Spanish Central System. Additionally, in chestnut-dominated stands, it shows a certain resistance to competitive displacement by Quercus pyrenaica . Our results partially refute the traditional view that C. sativa is unable to recruit in the absence of cultural inputs. Context:Sweet chestnut, Castanea sativa, is a component of European broadleaf forests and is one of the most managed trees. Due to a reduction in cultural inputs, chestnut-dominated stands tend to be invaded by other species, and it is unclear how chestnut is able to persist in natural mixed forests. Aims: Our work aimed to identity the main factors that limit the establishment of C. sativa and to analyze the recruitment and mortality processes of C. sativa trees. Methods:The age, growth ring patterns, regeneration density, and the spatial structure of trees and saplings in 11 plots in the Spanish Central System were analyzed. Results:Chestnut seedling density increased with C. sativa basal area, but transition toward the sapling stage appeared limited owing to light availability. In Quercus pyrenaica secondary forests, sparse canopies did not constrain chestnut regeneration, and in old chestnut stands, C. sativa showed a certain resistance to competitive displacement. By contrast, mixed young coppices showed a high mortality, most likely due to competition with other vigorous resprouters.