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Wind-driven gap development in Birkley Wood, a long-term retention of planted Sitka spruce in upland Britain

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Abstract:

Management of planted forests in Britain is changing to incorporate biodiversity and other nontimber values by lengthening rotations, seeking alternatives to clear-felling, and identifying stands for nonintervention. However, there are particular uncertainties over stand development of exotic species on areas of high windthrow hazard. This study considered the effect of strong winds between 1987 and 2000 on stand development of Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carrière) planted in 1923. Windthrown gap area increased eightfold through at least 38 separate events. Windthrow of trees assessed as stable occurred during periods of higher wind speed than those with windthrow of trees assessed as vulnerable, and there was a nonlinear relationship between wind speed and increase in gap area. Gap expansion contributed more to the increase in gap area than new gap formation, and the centre of the largest gap migrated downwind. Nevertheless, a substantial proportion of the stand remains undisturbed to an extent not predicted. Therefore, a complex stand structure may develop, including a partial wave of natural regeneration of Sitka spruce in the expanding gaps, but species diversification will be slow due to the absence of local seed sources. The results provide insights for stand dynamics in windy, maritime environments.

L’aménagement des plantations forestières de Grande-Bretagne est en voie de changer de façon à incorporer la biodiversité et d’autres valeurs non ligneuses en allongeant les rotations, en recherchant des solutions de remplacement à la coupe à blanc et en identifiant des peuplements dans lesquels aucune intervention n’est planifiée. Cependant, il y a des incertitudes particulières dans le cas du développement de peuplements composés d’espèces exotiques aux endroits où les risques de chablis sont élevés. Cette étude traite des effets des forts vents survenus entre 1987 et 2000 sur le développement d’un peuplement d’épinette de Sitka (Picea sitchensis (Bong.) Carrière) planté en 1923. La superficie occupée par les trouées causées par le chablis a augmenté de huit fois à la suite d’au moins 38 événements distincts. Le renversement d’arbres considérés comme stables est survenu durant les périodes où la vitesse du vent était plus élevée que durant celles où le renversement d’arbres considérés comme vulnérables s’est produit. Par ailleurs, il y avait une relation non linéaire entre la vitesse du vent et l’augmentation de la superficie occupée par des trouées. L’agrandissement des trouées a davantage contribué à la superficie occupée par des trouées que la formation de nouvelles trouées et le centre des plus grandes trouées s’est déplacé dans la direction du vent. Néanmoins, une proportion substantielle du peuplement est demeurée intacte, ce qui n’avait pas été prédit. Une structure complexe du peuplement peut alors se développer, incluant une cohorte partielle de régénération naturelle d’épinette de Sitka dans les trouées en expansion, mais la diversification des espèces sera lente en raison de l’absence de sources locales de semences. Les résultats fournissent un aperçu de la dynamique forestière dans des environnements maritimes balayés par le vent.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2007

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