Ice storm effects on the canopy structure of a northern hardwood forest after 8 years

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Abstract:

Ice storms can cause severe damage to forest canopies, resulting in differential mortality among tree species and size classes and leading to long-lasting changes in the vertical structure and composition of the forest. An intense ice storm in 1998 damaged large areas of the northern hardwood forest, including much of the Hubbard Brook Experimental Forest, New Hampshire (USA). Following up on detailed poststorm assessments, we measured changes in the vertical structure of the forest canopy 8 years poststorm. We focused on how the presence of disease-induced advance regeneration of American beech (Fagus grandifolia Ehrh.) has affected canopy structure in the recovering forest. We measured foliage-height profiles using a point-quadrat approach and a pole-mounted leaf area index (LAI) sensor. Although the total LAIs of damaged and undamaged areas were similar, areas damaged in 1998 showed an increased proportion of total leaf area between 6 and 10m above the ground. The foliage at this height is largely (54%) beech. To the extent that this heavily beech-dominated understory layer suppresses regeneration of other species, these findings suggest that rare disturbances of mature northern hardwood forests affected by beech bark disease will increase the importance of damage-prone and economically marginal beech.

Les tempêtes de verglas peuvent sévèrement endommager le couvert forestier, ce qui entraîne des différences de mortalité parmi les espèces d’arbre et les classes de dimension et provoque des modifications durables de la structure verticale et de la composition de la forêt. En 1998, une forte tempête de verglas a endommagé de vastes zones de la forêt feuillue nordique, incluant la plus grande partie de la forêt expérimentale de Hubbard Brook, au New Hampshire (É.-U.). Profitant des évaluations détaillées qui ont suivi la tempête, nous avons mesuré les modifications de la structure verticale du couvert forestier 8 ans après la tempête. Nous avons mis l’accent sur la façon dont la présence de la régénération préétablie de hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.), induite par la maladie, a influencé la structure de la canopée dans la forêt en cours de rétablissement. Nous avons mesuré les profils de hauteur du feuillage à l’aide d’une méthode de points quadrats et d’un détecteur d’indice de surface foliaire (LAI) installé au bout d’une tige. Alors que les LAI totaux des zones endommagées et intactes étaient semblables, la proportion de la surface foliaire totale située entre 6 et 10 m au-dessus du sol avait augmenté dans les zones endommagées en 1998. À cette hauteur, le feuillage est en grande partie (54%) celui du hêtre. Dans la mesure où cet étage de sous-bois fortement dominé par le hêtre supprime la régénération des autres espèces, ces résultats indiquent que les rares perturbations des forêts matures de feuillus nordiques touchées par la maladie corticale du hêtre vont accroître l’importance du hêtre, une essence sujette aux dommages et marginale du point de vue économique.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2009

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