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Long-term spatial and structural dynamics in Acadian mixedwood stands managed under various silvicultural systems

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Abstract:

Using inventory data from a long-term silviculture experiment in east-central Maine, spatial models were developed to analyze 28years (1974–2002) of stand structural dynamics. Differences in spatial pattern, species mingling, height differentiation, and relative stand complexity index (rSCI) were compared among five treatments: commercial clear-cutting, fixed diameter-limit, 5year single-tree selection, three-stage shelterwood (both with and without precommercial thinning), and unharvested natural areas. Regardless of treatment, regeneration events (whether induced by natural breakup of the overstory or by harvesting) increased aggregation in spatial pattern and reduced species mingling, more so in the commercial clearcut and fixed diameter-limit treatments where hardwood densities were highest. Regular spatial patterns were rare. Height differentiation values for individual trees and stand-level mean rSCI were generally highest in untreated natural areas and 5year selection treatments, intermediate in commercial clearcut and fixed diameter-limit treatments, and lowest in three-stage shelterwood treatments. After a brief adjustment period, precommercial thinning in a shelterwood treated stand generally increased species mingling, height differentiation, and rSCI. Two untreated natural areas exhibited divergent pathways of structural development. Dynamics in uneven-aged selection treatments more closely resembled that of the untreated natural areas than did the shelterwood, commercial clearcut, or fixed diameter-limit treatments.

En utilisant les données d’inventaire d’une expérience sylvicole à long terme dans le centre-est de l’État du Maine, aux États-Unis, des modèles spatiaux ont été mis au point pour analyser la dynamique de la structure du peuplement pendant une période de 28ans (1974 à 2002). Les différences de patron spatial, de mélange d’espèces, de différenciation de la hauteur et d’indice relatif de complexité des peuplements (ICPr) ont été comparées parmi cinq traitements: la coupe à blanc commerciale, la coupe à diamètre limite fixe, la coupe de jardinage par pied d’arbre selon une rotation de cinq ans, la coupe progressive d’ensemencement en trois étapes (avec et sans éclaircie commerciale) et des peuplements naturels non coupés. Indépendamment du traitement, l’établissement de la régénération (induit par la sénescence naturelle des arbres dominants ou par la coupe) augmentait l’agrégation des patrons spatiaux et diminuait le mélange des espèces et ce, de façon plus marquée dans la coupe à blanc commerciale et dans la coupe à diamètre limite où la densité des espèces feuillues était la plus forte. Les patrons spatiaux réguliers étaient rares. Les valeurs de différenciation de la hauteur des arbres individuels et d’ICPr moyen à l’échelle du peuplement étaient généralement plus élevées dans les peuplements naturels non traités et dans la coupe de jardinage selon une rotation de 5ans, intermédiaires dans la coupe à blanc commerciale et dans la coupe à diamètre limite, et plus faibles dans la coupe progressive d’ensemencement en trois étapes. Après une brève période d’ajustement, l’application d’une éclaircie précommerciale dans un peuplement soumis à la coupe progressive augmentait généralement le mélange des espèces, la différenciation de la hauteur et l’ICPr. Deux peuplements naturels non traités montraient des trajectoires divergentes de développement de la structure. La dynamique dans les coupes de jardinage appliquées à des structures inéquiennes était plus près de celle des peuplements naturels non traités que ne l’étaient la coupe progressive d’ensemencement, la coupe à blanc commerciale ou la coupe à diamètre limite fixe.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-03-01

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