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Relating changes in duff moisture to the Canadian Forest Fire Weather Index System in Populus tremuloides stands in Elk Island National Park

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Abstract:

The manner in which trembling aspen (Populus tremuloides Michx.) forest duff moisture changes during the growing season was investigated in Elk Island National Park, Alberta, Canada. A calibration–validation procedure incorporating one calibration site with moisture sampling across three topographic positions was used to develop predictive models, which were subsequently compared with 12 validation sites across three vegetation types throughout the Park. Duff moisture was modelled against the Duff Moisture Code and Drought Code components of the Canadian Forest Fire Weather Index System. Spring, summer, and fall rates of duff moisture change differed (P< 0.050) during calibration, with moisture loss greatest in spring. Additionally, while moisture changes on the south-facing and crest topographic positions were similar during spring, moisture losses were greater (P< 0.050) at these locations compared with the north-facing landscape position. Correlation analysis indicated that duff inorganic content and bulk density were both related to duff moisture but were limited in importance compared with weather-based influences. When compared with predicted values obtained from calibrated models, moderate predictability of duff moisture was found (mean absolute error = 20.7%–54.2%). Relative to the national standard equations, unique but very different empirical relationships were developed between the Duff Moisture Code and Drought Code and the moisture content of the duff layer in aspen forest stands found in Elk Island National Park.

La façon dont l’humidité de l’humus de la forêt de peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) évolue durant la saison de croissance a été étudiée dans le parc national de Elk Island en Alberta, au Canada. Une méthode de validation et de calibration impliquant un site de calibration où l’humidité a été échantillonnée dans trois positions topographiques a servi à développer des modèles de prédiction qui ont par la suite été validés dans 12 sites répartis à travers le parc dans trois types végétaux. L’humidité de l’humus a été modélisée en regard des composantes de l’indice de l’humus et de l’indice de sécheresse qui composent l’indice forêt-météo canadien. La variation du taux d’humidité de l’humus était différente (P < 0,050) au printemps, en été et à l’automne durant la calibration et la perte d’humidité était la plus élevée au printemps. De plus, alors que la variation du taux d’humidité dans les positions topographiques exposées au sud et sur les crêtes était semblable au printemps, les pertes d’humidité étaient les plus élevées (P < 0,050) dans ces endroits comparativement aux positions exposées au nord dans le paysage. L’analyse de corrélation indique que la teneur en matière inorganique et la densité apparente de l’humus sont toute deux reliées à l’humidité de l’humus mais ont peu d’importance comparativement à l’influence des conditions météorologiques. L’humidité de l’humus était modérément prévisible (erreur absolue moyenne = 20,7%–54,2%) comparativement aux valeurs prédites par les modèles calibrés. Relativement aux équations nationales standard, des relations empiriques singulières mais très différentes ont été développées entre l’indice de l’humus ainsi que l’indice de sécheresse et la teneur en humidité de la couche d’humus dans les peuplements forestiers de peuplier faux-tremble présents dans le parc national de Elk Island.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2007

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nrc/cjfr/2007/00000037/00000010/art00020
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