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Landscape patterns of change in coarse woody debris accumulation in an old-growth deciduous forest on the Cumberland Plateau, southeastern Kentucky

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Forest disturbance was evaluated in an old-growth forest on the Cumberland Plateau in southeastern Kentucky using a 10-year history of coarse woody debris (CWD) accumulation. CWD averaged 21.8 Mg/ha in 1989 and 29.6 Mg/ha (36% increase) in 1999. In both years, Quercus montana Willd. and Fagus grandifolia Ehrh. were the two dominant components of CWD; however, over the 10-year interval, Tilia heterophylla Vent., Carya glabra (Mill.) Sweet, and Acer saccharum Marsh. increased significantly, while Quercus alba L. declined. CWD occurrence had a highly skewed frequency, which is consistent with the idea that gap dynamics dominate the disturbance patterns of temperate old-growth forests. However, CWD composition bore limited relationship to overstory species composition or to the dynamics of gap creation. Further, while CWD showed no relationship to forest community (i.e., landscape position) in 1989, it was strongly related to community in 1999. The increase in CWD mass and changing importance of landscape position appear to have occurred in the absence of extrinsic disturbance factors. Thus, in old-growth deciduous forests of the temperate region, autogenic disturbance appears to occur at two scales: (i) the patch dynamics of individual tree mortality and (ii) landscape-scale patterns of mortality that are determined by species composition and differing patterns of mortality among species.

Les perturbations en forêt ont été évaluées dans une forêt ancienne située sur le plateau de Cumberland, dans le Sud-Est du Kentucky, en utilisant des données sur l'accumulation des débris ligneux grossiers (DLG) pendant une période de 10 ans. Les DLG atteignaient en moyenne 21,8 Mg·ha-1 en 1989 et 29,6 Mg·ha-1 en 1999, soit une augmentation de 36 %. Quercus montana Willd. et Fagus grandifolia Ehrh. dominaient chaque fois la composition des DLG. Cependant, au cours de l'intervalle de 10 ans, la proportion de Tilia heterophylla Vent., Carya glabra (Mill.) Sweet et Acer saccharum Marsh. a augmenté de façon significative tandis que celle de Quercus alba L. a diminué. L'occurrence des DLG suivait une fréquence fortement décalée, ce qui est consistant avec l'idée que la dynamique des trouées domine les patrons de perturbation dans les forêts anciennes tempérées. Cependant, la composition des DLG était peu reliée à la composition en espèces de l'étage dominant ou à la dynamique de formation des trouées. De plus, alors que les DLG montraient peu de relation avec la communauté forestière, (c.-à-d. la position dans le paysage) en 1989, ils étaient fortement en lien avec la communauté en 1999. L'augmentation de la masse des DLG et le changement d'importance de la position dans le paysage semblent être survenus en l'absence de facteurs extrinsèques de perturbation. Par conséquent, dans les forêts anciennes décidues de la région tempérée, les perturbations autogéniques semblent survenir à deux échelles : (i) la dynamique parcellaire de la mortalité des arbres individuels et (ii) les patrons de mortalité à l'échelle du paysage qui sont déterminés par la composition en espèces et les patrons de mortalité qui diffèrent selon l'espèce.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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