Monitoring Whitebark Pine Stand Health in the Central Washington Cascades

Abstract

Abstract. Whitebark pine (Pinus albicaulis) plays a vital role in colonizing newly disturbed areas, providing shade for other tree species to germinate, and supplying food for a variety of birds and mammals, such as Clark's Nutcrackers (Nucifraga columbiana) and grizzly bears (Ursus arctos horribilis). Decline of whitebark pine populations has been attributed to several factors, including white pine blister rust (Cronartium ribicola), mountain pine beetle (Dendroctonus ponderosae) outbreaks, and fire exclusion. In 2009, the U.S. Forest Service began to install permanent plots in whitebark pine stands in Washington and Oregon as part of a Pacific Northwest restoration strategy to track blister rust and mountain pine beetle mortality. Forest Service crews conducted surveys on these plots that included standard tree inventory measurements and assessments of blister rust, mountain pine beetle, and fire activity. During summer 2020/2021, we remeasured 12 of these plots located in 3 areas of the Okanogan–Wenatchee National Forest (Mission Ridge, Clover Springs, and Lake Ann) and 1 area within the Ahtanum State Forest (Darland Mountain). On average, 15% of trees were newly infected by blister rust, 5% of trees died from blister rust, and 12.6% died from all causes combined in the 11–12 years between surveys. Despite this, the density of live whitebark pine trees experienced a nonsignificant increase due to regeneration, while the density of whitebark pine snags increased significantly and the density of whitebark pine seedlings decreased significantly. The percentages of trees with blister rust infection, seedlings with blister rust infection, and live trees with mountain pine beetle damage were heterogeneous over space and time. Our results help quantify parameters that are central to understanding the population dynamics of whitebark pine in the Pacific Northwest and informing management decisions, but the findings should be interpreted in light of the limited sample size and spatial extent of our data. Regular monitoring of a wider array of permanent whitebark pine plots will be critical to management of this tree species. Resumen. El pino blanco (Pinus albicaulis) desempeña un papel fundamental en la colonización de zonas recién perturbadas, proporcionando sombra para la germinación de otras especies arbóreas y suministrando alimento a diversas aves y mamíferos, tales como el cascanueces de Clark (Nucifraga columbiana) y el oso pardo (Ursus arctos horribilis). El declive de las poblaciones de pino blanco se ha atribuido a varios factores, como la roya del pino blanco (Cronartium ribicola), los brotes del escarabajo del pino de montaña (Dendroctonus ponderosae) e incendios. En 2009, el Servicio Forestal de EE.UU. comenzó a instalar parcelas permanentes en rodales de pino blanco en Washington y Oregón como parte de una estrategia de restauración del noroeste del Pacífico para hacer un seguimiento de C. ribicola y la mortalidad del escarabajo del pino de montaña. Los equipos del Servicio Forestal llevaron a cabo estudios en estas parcelas que incluían mediciones del inventario de árboles estándar y evaluaciones C. ribicola, el escarabajo del pino de montaña y actividad de incendios forestales. Durante el verano 2020/2021, volvimos a medir 12 de estas parcelas situadas en tres áreas del Bosque Nacional Okanogan–Wenatchee (Mission Ridge, Clover Springs y Lake Ann) y un área dentro del Bosque Estatal Ahtanum (Darland Mountain). En promedio, el 15% de los árboles fueron infectados por C. ribicola, el 5% de los árboles murieron a causa de C. ribicola y el 12.6% murieron por todas las causas combinadas en los 11–12 años que transcurrieron entre las encuestas. A pesar de esto, la densidad de árboles vivos de pino blanco experimentó un aumento no significativo debido a la regeneración. Mientras que, la densidad de troncos de pino blanco aumentó significativamente y la densidad de plántulas de pino blanco disminuyó significativamente. El porcentaje de árboles y plántulas con infección por C. ribicola, y árboles vivos con daños por el escarabajo del pino de montaña fue heterogéneo a lo largo del espacio y del tiempo. Nuestros resultados ayudan a cuantificar parámetros que son fundamentales para entender la dinámica de la población de pino blanco en el noroeste del Pacífico y apoyar en las decisiones de gestión y conservación. Sin embargo, deben interpretarse teniendo en cuenta el tamaño limitado de la muestra y la extensión espacial de nuestros datos. El seguimiento regular de una serie más amplia de parcelas permanentes de pino blanco será fundamental para la gestión de esta especie.