Multifactor classification of forest landscape ecosystems of Jocassee Gorges, southern Appalachian Mountains, South Carolina

Authors: Abella, Scott R; Shelburne, Victor B; MacDonald, Neil W

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 33, Number 10, October 2003 , pp. 1933-1946(14)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

Ecosystem classification identifies interrelationships within and among the geomorphology, soils, and vegetation that converge to form ecosystems across forest landscapes. We developed a multifactor ecosystem classification system for a 13 000 ha southern Appalachian landscape acquired in 1998 by the South Carolina Department of Natural Resources. Using a combination of multivariate analyses, we distinguished five ecosystem types ranging from xeric oak (Quercus spp.) to mesic eastern hemlock (Tsuga canadensis (L.) Carrière) ecosystems. Ecosystems segregated along geomorphic gradients influencing potential moisture availability, with soil properties such as solum thickness distinguishing among ecosystems occupying similar topographic positions. Our results suggest that different combinations of geomorphic and soil factors interact to form similar ecosystems across the landscape, and a given environmental factor can impact ecosystem development at some constituent sites of an ecosystem type but not at other sites. A regional comparison of ecosystem classifications indicates that environmental variables important for distinguishing ecosystems in the southern Appalachians vary, with Jocassee Gorges characterized by unique suites of environmental complexes. Our study supports the contention that the strengths of ecosystem classification are providing (i) comprehensive information on the interrelationships among ecosystem components, (ii) a foundation from which to develop ecologically based forest management plans, and (iii) an ecological framework in which to conduct future research on specific ecosystem components or processes.

La classification des écosystèmes fait ressortir les interrelations dans et entre la géomorphologie, les sols et la végétation qui convergent pour former des écosystèmes dans les paysages forestiers. Nous avons mis au point un système multifactoriel de classification des écosystèmes pour une région de 13 000 ha dans la partie sud des Appalaches acquise en 1998 par le Département des ressources naturelles de la Caroline du Sud. À l'aide d'une combinaison d'analyses multivariées, nous avons distingué cinq types d'écosystèmes allant des écosystèmes xériques à chêne (Quercus spp.) aux écosystèmes mésiques à pruche du Canada (Tsuga canadensis (L.) Carrière). Les écosystèmes se sont regroupés le long de gradients géomorphologiques qui influencent la disponibilité potentielle en eau alors que les propriétés du sol telles que l'épaisseur du solum permettent de distinguer les écosystèmes qui occupent des positions topographiques similaires. Nos résultats indiquent que différentes combinaisons de facteurs géomorphologiques et pédologiques interagissent pour former des écosystèmes semblables dans le paysage et qu'un facteur environnemental donné peut influencer le développement de l'écosystème dans certains sites constitutifs d'un type d'écosystème mais pas dans d'autres sites. Une comparaison de la classification des écosystèmes à l'échelle régionale indique que les variables environnementales importantes pour distinguer les écosystèmes varient dans la partie sud des Appalaches telles que les Jocassee Gorges caractérisées par des ensembles uniques de complexes environnementaux. Notre étude supporte l'assertion que la solidité de la classification des écosystèmes procure (i) une information détaillée sur les interrelations entre les composantes de l'écosystème, (ii) les fondements sur lesquels on peut élaborer des plans d'aménagement forestier sur une base écologique et (iii) un cadre écologique pour conduire des recherches futures sur des composantes ou des processus spécifiques de l'écosystème.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2003

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