Spatial characteristics of canopy disturbances in riparian old-growth hemlock – northern hardwood forests, Adirondack Mountains, New York, USA

Authors: Curzon, Miranda T.; Keeton, William S.

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 40, Number 1, January 2010 , pp. 13-25(13)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

Gap dynamics in temperate, late-successional forests influence important riparian functions, including organic matter recruitment and light environments over streams. However, controls on gap dynamics specific to riparian forests are poorly understood. We hypothesized that (i) gaps are larger and more frequent nearer streams, (ii) gaps cluster at within-stand scales, and (iii) tree damage type and gap fraction vary among riparian landforms. All gaps within four 6–9ha plots in riparian old-growth eastern hemlock (Tsuga canadensis (L.) Carrière) – northern hardwood forest in the Adirondack Mountains, New York, USA, were mapped and measured. We recorded species, damage type, and diameter at breast height for gapmakers and dominant perimeter trees. Spatial distribution was assessed with Ripley’s K. Spatial autocorrelation in gap area and tree damage type were assessed using Moran’s I. Linear regression analysis defined relationships between proximity to streams and gap area and frequency. Expanded gap fraction ranged from 28.3%to 47.6%. Gaps were randomly distributed at scales ≤25m and clustered at scales of 63–122m. Distribution patterns were not consistent at other scales. Convergent and divergent landforms significantly influenced gap fraction, tree damage type, and species distributions. Positive correlations between convergent topography and gap area suggest an interaction between low-order riparian landforms and gap formation dynamics in late-successional forests.

La dynamique des trouées dans les forêts tempérées en fin de succession influence d’importantes fonctions riveraines, dont le recrutement de matière organique et l’environnement lumineux au-dessus des cours d’eau. Cependant, les facteurs qui contrôlent la dynamique des trouées propre aux forêts riveraines sont peu compris. Nous avons posé les hypothèses suivantes: (i) les trouées sont plus grandes et plus fréquentes près des cours d’eau, (ii) les trouées sont regroupées à une échelle plus petite que celle du peuplement et (iii) le type de dommages aux arbres et l’ouverture du couvert varient parmi les reliefs riverains. Nous avons cartographié et mesuré toutes les trouées à l’intérieur de parcelles de six à neuf ha établies dans une vieille forêt riveraine dominée par la pruche (Tsuga canadensis (L.) Carrière) et les feuillus nordiques et située dans les montagnes Adirondack de l’État de New York, aux États-Unis. Nous avons noté l’espèce, le type de dommages et le DHP des arbres à l’origine d’une trouée et des arbres dominants en périphérie. La distribution spatiale a été estimée à l’aide du coefficient K de Ripley. L’autocorrélation spatiale dans la trouée et le type de dommages aux arbres ont été estimés à l’aide du coefficient I de Moran. Une analyse de régression linéaire a été utilisée pour établir les relations entre la proximité des cours d’eau et la superficie ainsi que la fréquence des trouées. L’ouverture expansée du couvert variait de 28,3% à 47,6%. Les trouées étaient aléatoirement distribuées à des échelles allant jusqu’à 25 m et regroupées à des échelles variant de 63 à 122 m. Les patrons de distribution n’étaient pas cohérents à d’autres échelles. Les reliefs convergents et divergents influençaient significativement l’ouverture du couvert, le type de dommages aux arbres et la distribution des espèces. Des corrélations positives entre la topographie convergente et la superficie des trouées indique qu’il y a une interaction entre les reliefs riverains de rang inférieur et la dynamique de formation des trouées dans les forêts en fin de succession.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2010

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