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Release episodes at the periphery of gaps: a modeling assessment of gap impact extent

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Abstract:

Gaps are recognized as important features of temperate forest dynamics and have been extensively studied in the last decades. Their definition has progressively evolved from the simplistic physical projection of the canopy opening to a more resource-based and functional approach (extended and species extended gaps). However, to truly define gap extent, the peripheral impact of gaps on the trees has to be considered. This study was undertaken to characterize the impact extent of gaps on their periphery using the SORTIE forest succession model. The sapling growth responses to gaps of different sizes (500–2000 m2) was used as an indicator of the impact extent. Ten replicates of a simulation (for each gap size) were performed (305 years, 25-ha lattice). Gaps were introduced after 300 years. Growth ratios (pregap/postgap growth) for each sapling were computed and compared with a release threshold to determine sapling release episodes. These release episodes were analyzed to assess the extent of gap impact. Results indicate that gap effect extends significantly into the adjacent forest. Release episode orientations are concentrated in the northern hemisphere of gaps, and release episodes mostly appear in the first 20 m from gaps. Based on different degrees of release occurrence, new gap areas were defined and compared with areas from existing gap definitions. The differences are substantial and reveal that gap spatial extent observed through release patterns surpasses gap areas defined by traditional definitions.

Les trouées sont reconnues comme des composantes importantes de la dynamique des forêts feuillues tempérées et ont été très étudiées au cours des dernières décennies. Leur définition a évolué, passant de la simple projection verticale de l'ouverture dans la canopée à une vision plus fonctionelle (trouée étendue et trouée étendue spécifique). Cependant, pour véritablement définir l'étendue spatiale des trouées, l'impact sur les arbres en périphérie doit être considéré. L'objectif de cette étude est de caractériser l'étendue de l'impact périphérique des trouées par l'intermédiaire du modèle de succession forestière SORTIE. La croissance des gaules en réponse à des trouées de différentes dimensions (500–2000 m2) a été utilisée comme indicateur de l'impact. Dix réplicats d'une simulation (pour chaque taille de trouées) ont été effectués (305 ans; matrice de 25 ha). Les trouées ont été introduites après 300 ans. Des ratios de croissance (croissance pré-trouée/post-trouée) pour chaque gaule ont été calculés et comparés à un seuil théorique de regain de croissance pour relever les épisodes de regain de croissance des gaules. Ces épisodes ont été analysés pour caractériser l'impact des trouées. Les résultats indiquent que les épisodes de regain de croissance se concentrent surtout dans l'hémisphère nord de la périphérie et dans les premiers 20 m autour des trouées. Sur la base de différentes intensités de regain de croissance, de nouvelles superficies de trouées ont été calculées et celles-ci s'avèrent substantiellement plus grandes que les superficies basées sur les définitions traditionnelles des trouées.

Document Type: Research Article

Publication date: 2002-09-01

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