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Long-term snag and downed woody debris dynamics under periodic surface fire, fire suppression, and shelterwood management

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There are pronounced differences in the processes that act to determine the type and amount of standing and downed coarse woody debris present under partial harvesting versus other noncatastrophic disturbances. To evaluate long-term differences in snag and downed woody debris (DWD) dynamics, we developed a simulation model to project snag density and DWD volume by size and decay class in white pine (Pinus strobus L.) and red pine (Pinus resinosa Ait.) dominated stands under (i) a high-retention shelterwood system, (ii) periodic surface fire, and (iii) fire suppression. Snag densities under a high-retention shelterwood system were consistently lower than those in the fire-suppression and surface-fire scenarios, even if no large snags were felled at the time of harvest. Regular inputs from harvest residues were important in maintaining the total volume of DWD, but this material tended to be concentrated in a narrow range of decay classes at any given time. Preserving existing DWD at harvest was less influential than the level of inputs from harvest residues. Active measures for snag creation and staggering of harvest stages among adjacent stands may help minimize differences in the overall supply and temporal variation of coarse woody debris between managed and both naturally disturbed and old-growth stands.

Il y a des différences prononcées entre les processus qui jouent un rôle dans la détermination du type et de la quantité de débris ligneux grossiers sur pied et au sol à la suite de coupes partielles par opposition à d’autres perturbations non catastrophiques. Pour évaluer les différences à long terme de la dynamique des chicots et des débris ligneux au sol (DLS), nous avons mis au point un modèle de simulation pour prédire la densité des chicots et le volume de DLS par classes de taille et de décomposition dans des peuplements dominés par les pins blanc et rouge (Pinus strobus L. et Pinus resinosa Ait.) et soumis à (i) un système de coupe progressive à forte rétention, (ii) des feux de surface périodiques et (iii) un programme de lutte contre le feu. Avec un système de coupe progressive à forte rétention, la densité des chicots était invariablement plus faible que celles associées aux scénarios de feux de surface ou de lutte contre le feu, même si aucun gros chicot n’a été abattu lors de la coupe. Les apports réguliers de résidus de coupe étaient importants pour maintenir le volume total de DLS, mais ce matériel avait tendance à être concentré dans un nombre réduit de classes de décomposition. La préservation des DLS présents au moment de la coupe avait moins d’impact que les apports de DLS provenant des résidus de coupe. Des mesures actives de création de chicots et d’étalement des stades de coupe entre peuplements adjacents pourraient aider à minimiser les différences de quantité totale et de variation temporelle entre les débris ligneux grossiers des forêts aménagées et ceux des vieilles forêts ou des forêts naturellement perturbées.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2009

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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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