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Effects of simulated post-harvest light availability and soil compaction on deciduous forest herbs

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Abstract:

To better understand the response of eastern deciduous forest herbs to microenvironmental changes associated with logging, the effects of experimental light and soil compaction treatments were examined in six herbaceous plant species characteristic of varying successional stages. We found severe growth reductions and increased mortality of Osmorhiza claytonii (Michx.) C.B. Clarke, a shade-tolerant forest perennial, when grown in full sun and greater soil compaction. Deeply shaded conditions, similar to those beneath regenerating forests, resulted in reduced growth of early successional species such as Galium aparine L., and Eupatorium rugosum Houtt. Growth of other species such as Geum canadense Jacq., and Elymus hystrix L. appeared to increase in the patchy, intermediate light treatment mimicking mature eastern deciduous forests. Soil compaction caused severe reductions in height and biomass of Eupatorium rugosum and O. claytonii, early- and late-successional species, respectively. While harvested stands experience relatively uniform light environments, canopy gaps and sunflecks in mature eastern deciduous forests create heterogeneous light environments often correlated with recruitment, growth, and diversity of understory herbs. Therefore, management approaches that minimize alteration of forest environments and mimic natural disturbance patterns may be important to the maintenance and regeneration of forest herbs.

De façon à mieux comprendre la réponse des plantes herbacées des forêts feuillues de l'Est aux changements micro-environnementaux associés à la coupe, les effets de traitements expérimentaux sur la disponibilité en lumière et la compaction du sol ont été examinés sur six plantes herbacées typiques de plusieurs stades de succession. Nous avons observé de fortes réductions de croissance et une augmentation de la mortalité de Osmorhiza calaytonii (Michx.) C.B. Clarke, une espèce pérenne tolérante à l'ombre, lorsque celle-ci était exposée à la pleine lumière et croissait dans un sol plus compact. Des conditions fortement ombragées, similaires à celles présentes dans les forêts en régénération, ont réduit la croissance d'espèces de début de succession comme Galium aparine L. et Eupatorium rugosum Houtt. La croissance d'autres espèces comme Geum canadense Jacq. et Elymus hystrix L. a semblé augmenter dans le traitement avec une luminosité hétérogène de niveau intermédiaire semblable à celle des forêts feuillues matures de l'Est. Des réductions importantes de hauteur et de biomasse de Eupatoruim rugosum et O. claytonii, qui sont respectivement des espèces de début et de fin de succession, ont été observées suite à la compaction du sol. Alors que les peuplements coupés sont soumis à un environnement lumineux relativement uniforme, les trouées du couvert et les trouées de lumière des forêts feuillues matures de l'Est créent un environnement lumineux hétérogène qui est souvent corrélé avec le recrutement, la croissance et la diversité des espèces herbacées du sous-bois. Des approches sylvicoles qui minimisent l'altération de l'environnement forestier et qui imitent les patrons naturels de perturbation peuvent donc jouer un rôle important dans le maintien et la régénération des plantes herbacées en forêt.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2002

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nrc/cjfr/2002/00000032/00000010/art00005
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