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Overstory influences on light attenuation patterns and understory plant community diversity and composition in southern boreal forests of Quebec

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Abstract:

We have characterized overstory light transmission, understory light levels, and plant communities in mixed wood boreal forests of northwestern Quebec with the objective of understanding how overstory light transmission interacts with composition and time since disturbance to influence the diversity and composition of understory vegetation, and, in turn, the further attenuation of light to the forest floor by the understory. Overstory light transmission differed among three forest types (aspen, mixed deciduous–conifer, and old cedar-dominated), with old forests having higher proportions of high light levels than aspen and mixed forests, which were characterized by intermediate light levels. The composition of the understory plant communities in old forests showed the weakest correlation to overstory light transmission, although those forests had the largest range of light transmission. The strongest correlation between characteristics of overstory light transmission and understory communities was found in aspen forests. Species diversity indices were consistently higher in aspen forests but showed weak relationships with overstory light transmission. Light attenuation by the understory vegetation and total height of the understory vegetation were strongly and positively related to overstory light transmission but not forest type. Therefore, light transmission through the overstory influenced the structure and function of understory plants more than their diversity and composition. This is likely due to the strong effect of the upper understory layers, which tend to homogenize light levels at the forest floor regardless of forest type. The understory plant community acts as a filter, thereby reducing light levels at the forest floor to uniformly low levels.

Nous avons caractérisé la transmission de la lumière par le couvert dominant, les niveaux de lumière en sous-étage et les communautés végétales dans les forêts boréales mixtes du nord-ouest du Québec. L'objectif de l'étude était de comprendre comment la transmission de la lumière par le couvert dominant interagit avec la composition et le temps écoulé depuis la dernière perturbation pour influencer la diversité et la composition de la végétation en sous-étage et, par la suite, l'atténuation supplémentaire de la lumière au sol causée par ce sous-étage. La transmission de la lumière par le couvert dominant était différente entre les trois types forestiers (peuplements dominés par le peuplier, par un mélange de conifères et de feuillus et par de vieux thuyas), les vieilles forêts ayant de plus fortes proportions de niveaux élevés de lumière que les forêts de peuplier et mixtes qui étaient caractérisées par des niveaux intermédiaires de lumière. La composition des communautés végétales du sous-étage des vieilles forêts était la plus faiblement corrélée à la transmission de la lumière par le couvert dominant, même si ces forêts montraient la plus grande variation de transmission de la lumière. La plus forte corrélation entre les caractéristiques de transmission de la lumière par le couvert dominant et les communautés végétales en sous-étage a été observée pour les forêts de peuplier. L'indice de diversité des espèces était généralement plus élevé dans les forêts de peuplier, mais était faiblement relié à la transmission de la lumière par le couvert dominant. L'atténuation de la lumière par la végétation du sous-étage et la hauteur totale de cette végétation étaient fortement et positivement reliées à la transmission de la lumière par le couvert dominant, mais pas au type forestier. Par conséquent, la transmission de la lumière par le couvert dominant a davantage influencé la structure et la fonction des plantes du sous-étage que leur diversité et leur composition. Ce résultat est probablement attribuable à l'effet prononcé de l'étage dominant qui tend à homogénéiser le niveau de lumière atteignant le sol peu importe le type forestier. Ainsi, la communauté végétale du sous-étage agit comme un filtre qui réduit les niveaux de lumière atteignant le sol à des niveaux uniformément faibles.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2006

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