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Historical range of variability in live and dead wood biomass: a regional-scale simulation study

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Abstract:

The historical range of variability (HRV) in landscape structure and composition created by natural disturbance can serve as a general guide for evaluating ecological conditions of managed landscapes. HRV approaches to evaluating landscapes have been based on age-classes or developmental stages, which may obscure variation in live and dead stand structure. Developing the HRV of stand structural characteristics would improve the ecological resolution of this coarse-filter approach to ecosystem assessment. We investigated HRV in live and dead wood biomass in the regional landscape of the Oregon Coast Range by integrating stand-level biomass models and a spatially explicit fire simulation model. We simulated historical landscapes of the region for 1000years under pre-Euro-American settlement fire regimes and calculated biomass as a function of disturbance history. The simulation showed that live and dead wood biomass historically varied widely in time and space. The majority of the forests historically contained 500–700Mg·ha–1 (50–70kg·m–2) of live wood and 50–200Mg·ha–1 (5–20kg·m–2) of dead wood. The current distributions are more concentrated in much smaller amounts for both biomass types. Although restoring the HRV of forest structure is not necessarily a management goal for most landowners and managing agencies, departure from the reference condition can provide relative measure to evaluate habitat conditions for managers seeking to use forest structure as a means to maintain or restore ecosystem and species diversity.

L’étendue historique de la variabilité (ÉHV) dans la composition et la structure du paysage engendrée par les perturbations naturelles peut servir de guide général pour évaluer la condition écologique des paysages aménagés. Les approches qui utilisent l’ÉHV pour évaluer les paysages ont été basées sur les classes d’âge ou les stades de développement. Cela peut obscurcir la variation associée aux structures mortes et vivantes des peuplements. Le développement de l’ÉHV des caractéristiques structurales des peuplements pourrait améliorer la résolution écologique de cette approche du filtre brut pour évaluer les écosystèmes. Nous avons étudié l’ÉHV des biomasses vivante et morte dans le paysage régional de la chaîne côtière en Oregon en intégrant des modèles de biomasse à l’échelle du peuplement et un modèle spatialement explicite de simulation du feu. Nous avons simulé les paysages passés de la région pendant 1000ans alors qu’ils étaient soumis aux régimes des feux qui ont précédé la colonisation euro-américaine et nous avons calculé la biomasse en fonction de l’historique des perturbations. La simulation a montré que les biomasses ligneuses morte et vivante ont énormément varié dans le passé, dans le temps et dans l’espace. Historiquement, la majorité des forêts contenaient 500–700Mg·ha–1 (50–70kg·m–2) de bois vivant et 50–200Mg·ha–1 (5–20kg·m–2) de bois mort. Les distributions actuelles des deux types de biomasse sont davantage concentrées en quantités beaucoup plus faibles. Bien que la restauration de l’ÉHV de la structure de la forêt ne soit pas nécessairement un objectif d’aménagement pour la plupart des propriétaires et des organismes d’aménagement, l’écart par rapport aux conditions de référence peut fournir une mesure relative pour évaluer la condition de l’habitat pour les aménagistes qui cherchent à utiliser la structure de la forêt comme moyen pour maintenir ou restaurer l’écosystème et la diversité des espèces.

Document Type: Research Article

Publication date: November 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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