Understory succession and the gap regeneration cycle in a Tsuga canadensis forest

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Abstract:

We examined understory succession in current and former canopy gaps in mature Tsuga canadensis (L.) Carrière forests in southeastern Ohio. First, we reconstructed understory succession in current gaps by sampling 28 gaps ranging from 0 to 9 years. Second, we reconstructed the gap history of a single Tsuga community by clustering release events evident in the growth rings of 156 trees. The two reconstructions formed an 80-year chronosequence, allowing us to examine both short-term effects of gaps as well as long-term effects of closed-canopy conditions on eight common understory species. Understory cover was highest in canopy gaps. All eight understory species in the study exhibited higher cover in canopy gaps than beneath the closed Tsuga canopy. In addition, one species increased percent biomass allocated towards shoots. Although most species increased cover in gaps, different species reached peak cover at different times during gap succession. Understory species reaching peak cover early in the life of the gap were also present beneath the closed canopy and invested primarily in lateral biomass. Understory species reaching peak cover late in the life of the gap, however, were confined to gaps and invested primarily in vertical biomass. Understory cover declined during gap closure; this decline was most pronounced 20 years following gap formation. Thereafter, total understory cover increased slightly, although never to gap levels.

Nous avons examiné la succession du sous-étage de trouées actuelles et anciennes dans la canopée de forêts matures de Tsuga canadensis (L.) Carrière dans le sud-est de l'Ohio. Dans un premier temps, nous avons reconstitué la succession du sous-étage dans des trouées actuelles en échantillonnant 28 trouées âgées de 0 à 9 ans. Dans un deuxième temps, nous avons reconstitué l'historique des trouées d'une seule communauté de Tsuga en agglomérant les épisodes de dégagement apparents dans les anneaux de croissance de 156 arbres. Les deux reconstitutions ont formé une chronoséquence de 80 ans qui nous a permis d'examiner à la fois les effets à court terme des trouées de même que ceux à long terme dans des conditions de couvert fermé pour huit espèces communes du sous-étage. Le couvert du sous-étage était le plus important dans les trouées. Les huit espèces de sous-étage étudiées ont montré un couvert plus important dans les trouées que sous le couvert fermé de Tsuga. De plus, une espèce a augmenté la fraction de biomasse allouée aux pousses. Bien que la plupart des espèces aient augmenté leur couvert dans les trouées, ces dernières ont atteint leur couvert maximal à des moments différents pendant la succession dans les trouées. Les espèces du sous-étage qui ont atteint leur couvert maximal tôt dans l'historique de la trouée étaient également présentes sous le couvert fermé et ont investi surtout dans la biomasse répartie latéralement. Toutefois, celles qui l'ont atteint tardivement sont restées confinées dans les trouées et ont investi principalement dans une biomasse répartie verticalement. Le couvert du sous-étage a diminué pendant la fermeture de la trouée et ce déclin était le plus prononcé 20 ans après la formation de celle-ci. Par la suite, le couvert total du sous-étage a augmenté légèrement, mais jamais autant que ce qui a été observé dans les trouées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2002

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