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Spatial relationships and tree species associations across a 236-year boreal mixedwood chronosequence

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Abstract:

We studied community development and mortality among tree species at multiple spatial scales in a 236-year mixedwood chronosequence at Lake Duparquet, Quebec. Spatial relationships, species associations, and understory–overstory replacement patterns were studied using spatial statistics, patch indices, G tests, and transition matrices. Results of these analyses showed that shade-intolerant and shade-tolerant tree communities formed increasingly fine-grained patches in midsuccession. These fine-grained associations appear to be partly due to suppressed stems being released into a slowly thinning canopy and partly due to new recruitment of shade-tolerant conifers. In 1-ha plots, tree species richness and evenness peaked in 25-, 100-, and 400-m2 subplots during midsuccession. Forest cover type diversity also peaked in midsuccessional landscapes assessed using aerial photographs. The oldest 1-ha plot was dominated by monospecific patches of eastern white cedar (Thuja occidentalis L.), which was the most likely replacement for live and dead trees and the most abundant species in the numerous subplots that were occupied by trees smaller than 8 cm DBH. In spite of this dominance, long-lived paper birch (Betula papyrifera Marsh.) and residual fir (Abies balsamea (L.) Mill.) seedlings may maintain the mixedwood character of this stand into the future. The implications of our findings for stand management and conservation are discussed.

Les auteurs ont étudié le développement et la mortalité de communautés d'arbres en peuplements mixtes à plusieurs échelles spatiales dans une chronoséquence de 236 ans au lac Duparquet, Québec. Les relations spatiales, les associations d'espèces et les patrons de remplacement entre les espèces du couvert dominant et celles du sous-bois ont été étudiés en utilisant des statistiques spatiales, des indices d'agglomération, des tests de G et des matrices de transition. Les résultats de ces analyses montrent que les communautés d'arbres intolérants et tolérants à l'ombre forment un nombre croissant d'agglomérations de petites tailles à l'étape du milieu de la succession. La formation de ces associations de petites tailles semble partiellement attribuable, d'une part, aux tiges opprimées qui sont libérées à l'intérieur d'un couvert qui s'éclaircit lentement et, d'autre part, au recrutement de conifères tolérants à l'ombre. Dans des parcelles de 1 ha, la richesse en espèces et l'équitabilité ont culminé dans des sous-parcelles de 25, 100 et 400 m2 de peuplements parvenus à l'étape du milieu de la succession. La diversité du type de couvert forestier estimée à partir de photographies aériennes a aussi culminé sur des territoires parvenus à l'étape de milieu de succession. La plus vieille placette de 1 ha était dominée par des agglomérations monospécifiques de thuya occidental (Thuja occidentalis L.), l'espèce la plus susceptible de remplacer les arbres morts et vivants et l'espèce la plus abondante dans les nombreuses sous-parcelles occupées par des arbres dont le DHP est inférieur à 8 cm. Malgré cette dominance, les espèces à forte longévité que sont le bouleau à papier (Betula papyrifera Marsh.) et les semis résiduels de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) peuvent maintenir la mixité d'espèces de ce type de peuplement dans le futur. Les implications de nos résultats sont discutées en regard de l'aménagement et de la conservation des forêts.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2005

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