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Effects of riparian forest thinning by two types of mechanical harvest on stream fish and habitat in northern Minnesota

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Abstract:

The response of fish communities and stream habitat to four riparian harvest treatments was studied in north-central Minnesota to determine if riparian harvest with two different harvest systems degrades stream systems. Treatments included control (no harvest), riparian control, cut-to-length riparian thin, and tree length riparian thin. Fish and habitat data were collected from 50 m reaches above, within, and downstream of each treatment 1 year preharvest (1997) and 3 years postharvest (1998–2000). Repeated measures analysis revealed few effects due to treatment; however, there was a 6%–10% significant reduction in canopy cover. Percent fine sediments increased significantly (15%) system-wide following forest harvest and persisted through 2000. This increase in fine sediments was correlated with a decrease in fish biotic integrity (r =–0.31). Habitat and fish variables were influenced more by year-to-year variation than by harvest treatment, suggesting that factors operating at a broader basin-wide scale may influence fish and habitat or mask any site-level harvest effects in this low-gradient stream system. Residual riparian basal areas≥12.3m2/ha along reaches≤200 m in length may be adequate to protect fish and habitat in these low-gradient streams, but basin-wide effects of harvest deserve more scrutiny.

Nous avons étudié la réponse des communautés de poissons et de leur habitat de ruisseau à quatre traitements de récolte ligneuse en milieu riverain dans le centre-nord du Minnesota pour déterminer si la récolte en milieu riverain selon deux approches différentes dégrade les systèmes de ruisseaux. Les traitements incluaient un témoin (pas de récolte), un témoin en milieu riverain, une éclaircie avec récolte par bois tronçonné en milieu riverain et une éclaircie avec récolte par arbres entiers en milieu riverain. Les données sur les poissons et l’habitat ont été recueillies dans des biefs de 50 m en amont, à la hauteur et en aval des secteurs traités 1 an avant (1997) et 3 ans après (1998–2000) la coupe. Des analyses de variance à mesures répétées ont révélé que les traitements avaient peu d’effets, malgré une réduction significative de 6% à 10% du couvert arborescent. Le pourcentage de sédiments fins a augmenté significativement (15%) dans tout le système à la suite de la récolte ligneuse et cela a persisté jusqu’en 2000. Cette augmentation des sédiments fins était corrélée à une diminution de l’intégrité biotique des communautés de poissons (r = –0,31). Les variables reliées aux poissons et à l’habitat étaient davantage influencées par les variations interannuelles que par les traitements de récolte ligneuse; ce qui suggère que des facteurs opérant à l’échelle du bassin versant peuvent influencer le poisson et l’habita, ou masquer les effets de la récolte ligneuse à l’échelle du site dans ce système de ruisseaux à pente faible. Les surfaces terrières riveraines résiduelles ≥12,3 m2/ha le long de biefs ≤200 m de longueur pourraient être adéquates pour protéger les poissons et l’habitat des ruisseaux à pente faible, mais il demeure que les effets à l’échelle du bassin versant méritent un examen plus rigoureux.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-02-01

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