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Influences of climate, fire, and topography on contemporary age structure patterns of Douglas-fir at 205 old forest sites in western Oregon

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Abstract:

Knowledge of forest development is basic to understanding the ecology, dynamics, and management of forest ecosystems. We hypothesized that the age structure patterns of Douglas-fir at 205 old forest sites in western Oregon are extremely variable with long and (or) multiple establishment periods common, and that these patterns reflect variation in regional-scale climate, landscape-scale topography, and landscape-scale fire history. We used establishment dates for 5892 individual Douglas-firs from these sites to test these hypotheses. We identified four groups of old forest sites with fundamentally different Douglas-fir age structure patterns. Long and (or) multiple establishment periods were common to all groups. One group described old forests characterized by substantial establishment from the early 1500s to the mid-1600s, with decreasing establishment thereafter. Another group was characterized by peaks of establishment in the middle to late 1600s and in the late 1800s and early 1900s. A third group was characterized by a small peak of establishment in the mid-1500s and a larger peak in the middle to late 1800s. Characteristic of the fourth group was the extended period of Douglas-fir establishment from the late 1600s to the late 1800s. Group membership was explained moderately well by contemporary, regional climatic variables and landscape-scale fire history, but only weakly by landscape-scale topography.

La connaissance du développement des forêts est fondamentale pour comprendre l’écologie, la dynamique et l’aménagement des écosystèmes forestiers. Nous avons posé les hypothèses que les patrons de structure d’âge du douglas de Menzies établi sur des stations forestières âgées de 205 ans de l’ouest de l’Oregon, aux États-Unis, sont extrêmement variables, ayant généralement des périodes d’établissement longues ou multiples, et que ces patrons reflètent les variations du climat à l’échelle régionale, de la topographie à l’échelle du paysage et de l’historique des feux à l’échelle du paysage. Pour tester ces hypothèses, nous avons utilisé les dates d’établissement de 5892 tiges de douglas de Menzies croissant sur ces stations. Nous avons identifié quatre groupes de vieilles stations forestières où les patrons de structure d’âge des douglas de Menzies étaient fondamentalement différents. Des périodes d’établissement longues ou multiples étaient communes à tous les groupes. Un groupe correspondait aux vieilles forêts caractérisées par un établissement substantiel à partir du début des années 1500 jusqu’au milieu des années 1600, période suivie par un établissement décroissant. Un autre groupe était caractérisé par des pics d’établissement à partir du milieu jusqu’à la fin des années 1600 et à partir de la fin des années 1800 jusqu’au début des années 1900. Un troisième groupe était caractérisé par un faible pic d’établissement au milieu des années 1500 et par un pic plus important à partir du milieu jusqu’à la fin des années 1800. Le quatrième groupe était caractérisé par une longue période d’établissement à partir de la fin des années 1600 jusqu’à la fin des années 1800. Les effectifs de ces groupes étaient modérément bien expliqués par des variables climatiques régionales contemporaines et par l’historique des feux à l’échelle du paysage, mais ils étaient faiblement expliqués par la topographie à l’échelle du paysage.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-08-01

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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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