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Predicting postfire Douglas-fir beetle attacks and tree mortality in the northern Rocky Mountains

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Abstract:

Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) were monitored for 4 years following three wildfires. Logistic regression analyses were used to develop models predicting the probability of attack by Douglas-fir beetle (Dendroctonus pseudotsugae Hopkins, 1905) and the probability of Douglas-fir mortality within 4 years following fire. Percent crown volume scorched (crown scorch), cambium injury, diameter at breast height (DBH), and stand density index for Douglas-fir were most important for predicting Douglas-fir beetle attacks. A nonlinear relationship between crown scorch and cambium injury was observed, suggesting that beetles did not preferentially attack trees with both maximum crown scorch and cambium injury, but rather at some intermediate level. Beetles were attracted to trees with high levels of crown scorch, but not cambium injury, 1 and 2years following fire. Crown scorch, cambium injury, DBH, and presence/absence of beetle attack were the most important variables for predicting postfire Douglas-fir mortality. As DBH increased, the predicted probability of mortality decreased for unattacked trees but increased for attacked trees. Field sampling suggested that ocular estimates of bark char may not be a reliable predictor of cambium injury. Our results emphasize the important role of Douglas-fir beetle in tree mortality patterns following fire, and the models offer improved prediction of Douglas-fir mortality for use in areas with or without Douglas-fir beetle populations.

Des douglas de Menzies (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) ont été suivis pendant 4 ans à la suite de trois incendies de forêt. Des analyses de régression logistique ont été utilisées pour élaborer des modèles de prédiction de la probabilité d’une attaque du dendroctone du douglas (Dendroctonus pseudotsugae Hopkins, 1905) et de la probabilité que le douglas de Menzies meure dans les quatre années suivant un feu. Le volume de cime roussi, les dommages au cambium, le diamètre à hauteur de poitrine (DHP) et l’indice de densité du peuplement de douglas de Menzies étaient les variables les plus importantes pour prédire les attaques du dendroctone. Une relation non linéaire entre le roussissement de la cime et les dommages au cambium a été observée, ce qui signifie que les dendroctones n’attaquent pas de préférence les arbres qui ont à la fois le maximum de dommages à la cime et au cambium mais plutôt un niveau intermédiaire quelconque. Les dendroctones étaient attirés par les arbres avec un degré élevé de roussissement de la cime mais sans dommages au cambium, un et 2 ans après un feu. Le roussissement de la cime, les dommages au cambium, le DHP et la présence ou l’absence d’attaques du dendroctone étaient les variables les plus importantes pour prédire la probabilité que le douglas de Menzies meure après un feu. La probabilité estimée de mortalité diminuait avec l’augmentation du DHP chez les arbres qui n’avaient pas été attaqués alors que la probabilité qu’un arbre meure augmentait avec l’augmentation du DHP chez les arbres qui avaient été attaqués. Des échantillons prélevés sur le terrain indiquent que l’estimation oculaire d’une couche superficielle d’écorce carbonisée pourrait ne pas être un prédicteur fiable de dommages au cambium. Nos résultats font ressortir l’importance du rôle que joue le dendroctone du douglas dans les patrons de mortalité après un feu et les modèles offrent de meilleures prédictions de la mortalité du douglas de Menzies dans les zones avec ou sans populations de dendroctone.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2007

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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