Comparing power among three sampling methods for monitoring forest vegetation

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Abstract:

We compared three methods of sampling forest vegetation for their ability to reliably estimate changes in species richness, plant abundance, and overstory basal area and composition. Methods include the US Forest Service’s Forest Inventory and Analysis (FIA) method and two other methods being considered for use in monitoring National Parks in the Northern Great Lakes ecoregion. All methods were successful at detecting changes in composite variables but lacked sufficient enough power to detect a 20% change in the abundance of most individual species. All three methods had high power for detecting changes in overstory tree communities but differed greatly in their ability to track shifts in understory composition and diversity. Although complete walk-through surveys of all species present provided adequate power for tracking changes in diversity, sampling only 12 ground layer quadrats limited the power of the FIA method. Methods that sample the understory more intensively provide a better balance of sampling effort and provide higher power to detect changes in forest understory communities. Aggregating data across sites of similar habitat also provides more powerful estimates of change.

Nous avons comparé la capacité de trois méthodes d’échantillonnage de la végétation forestière à estimer avec fiabilité les changements de richesse en espèces, d’abondance des espèces, de surface terrière et de composition de la canopée. Ces méthodes incluent la méthode d’inventaire forestier et d’analyse du Service forestier des É.-U., ainsi que deux autres méthodes qui échantillonnent le sous-bois de façon plus exhaustive. Nous examinons ces méthodes en vue de leur utilisation dans le cadre d’un programme de suivi de la végétation dans un parc national de l’écorégion du nord des Grands Lacs, aux É.-U. Toutes ces méthodes peuvent détecter les changements dans les variables composites mais ne sont pas capables de détecter un changement de 20% ou moins dans l’abondance de la plupart des espèces. Les trois méthodes peuvent facilement détecter les changements dans les communautés d’arbres de la canopée mais leur capacité à suivre les variations de la diversité et de la composition du sous-bois est très différente. Ainsi, les méthodes qui échantillonnent le sous-bois de façon plus intensive sont beaucoup plus performantes que celle du Service forestier pour détecter un changement de richesse et de composition du sous-bois. Même si des relevés complets qui échantillonnent toutes les espèces présentes sont adéquats pour suivre l’évolution de la diversité, un échantillonnage de seulement 12 quadrats au sol limite la performance de la méthode du Service forestier. Les méthodes qui échantillonnent le sous-bois de façon plus exhaustive procurent un meilleur équilibre de l’effort d’échantillonnage ainsi qu’une plus grande capacité à détecter les changements dans les communautés forestières de sous-bois. Le regroupement des données provenant de stations qui constituent des habitats similaires permet également d’obtenir de meilleures estimations du changement.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2008

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