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Time since death and fall of Norway spruce logs in old-growth and selectively cut boreal forest

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Abstract:

To estimate the age of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) logs by means of decay classes, and to assess how long it takes for downed logs to decompose, we dated logs dendrochronologically by applying 5- and 8-grade decay classification systems. Study sites were chosen in old-growth and previously selectively cut forest stands in boreal south-central Scandinavia; 113 logs were dated to the number of years since death, 120 were dated to the number of years since fall, and 61 logs were dated to both. The number of years from death to fall showed a negative exponential distribution, with a mean of 22 years and a range of 0–91 years. Decay classes of logs (8-grade scale) reflected time since fall (R2 = 0.58) better than time since death (R2 = 0.27) in a linear regression model. This result is due to the lower decomposition rate of standing snags. Therefore, the decomposition time of logs should be divided into two periods: time from death to fall, which varies considerably, and time after fall, which appears to follow a linear relationship with decay class. The model predicted that it takes 100 years after fall for downed logs to decompose completely (reaching decay class 8) in old-growth stands. Logs in selectively cut stands appeared to decompose faster (64 years), which is explained by a sample shortage of old logs resulting from previous cuttings. We conclude that the decomposition time of downed logs may be severely underestimated when data is retrospectively compiled from previously logged forest stands.

Pour estimer l'âge des billes d'épicéa commun (Picea abies (L.) Karst.) au moyen de classes de décomposition et évaluer le temps requis pour que les billes au sol se décomposent, nous avons daté des billes dendrochronologiquement en appliquant des systèmes de classification comportant cinq et huit degrés de décomposition. Les sites d'étude ont été choisis dans des peuplements de forêt ancienne et des peuplements où avait déjà été effectuée une coupe sélective dans la zone boréale du Centre-Sud de la Scandinavie. Le nombre d'années écoulées depuis la mort de l'arbre a été déterminé chez 113 billes, le nombre d'années écoulées depuis la chute de l'arbre au sol chez 120 billes et les deux chez 61 billes. Le nombre d'années écoulées entre la mort de l'arbre et sa chute au sol suit une distribution exponentielle négative avec une moyenne de 22 ans et une étendue de 0–91 ans. Les classes de décomposition des billes (échelle à huit degrés) reflètent davantage le temps écoulé depuis la chute de l'arbre au sol (R2 = 0,58) que depuis la mort de l'arbre (R2 = 0,27) selon un modèle de régression linéaire. Ceci est dû au fait que le taux de décomposition des chicots encore debout est plus faible. Par conséquent, le temps de décomposition des billes devrait être divisé en deux périodes : le temps écoulé entre la mort de l'arbre et sa chute au sol qui varie considérablement et le temps écoulé depuis sa chute au sol, lequel semble relié de façon linéaire aux classes de décomposition. Dans les peuplements de forêt ancienne, le modèle prédit qu'après la chute d'un arbre il faut 100 ans pour que les billes au sol se décomposent complètement, c'est-à-dire atteignent la classe de décomposition 8. Les billes semblent se décomposer plus vite (64 ans) dans les peuplements qui ont subi une coupe sélective, ce qui s'explique par le manque de vieilles billes dans l'échantillon à cause des coupes antérieures. Nous concluons que le temps de décomposition des billes au sol peut être fortement sous-estimé lorsque les données sont compilées rétrospectivement à partir de peuplements forestiers qui ont déjà été récoltés.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2002

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