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Long-term compositional dynamics of Acadian mixedwood stands under different silvicultural regimes

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Abstract:

Pathways of forest compositional dynamics over five decades (1953–2005) were reconstructed using measurements from permanent sample plots in a long-term silviculture experiment in a central Maine mixedwood forest. The objective of this study was to elucidate the dynamics of tree species composition at the sample plot level in relation to the initial composition when the experiment was established (1953–1957) and harvest disturbance history following a wide range of even-aged and uneven-aged silvicultural treatments. Cluster analysis revealed three groupings of sample plots based on pretreatment composition and harvest disturbance history, or nine subclusters (i.e., three harvest disturbance histories nested within each pretreatment composition). From 1953 to 2005, the silvicultural treatments generated an array of compositional outcomes at the plot level. Hardwood dominance increased following a history of heavy and infrequent harvests, while northern conifer dominance was maintained where harvests were lighter and more frequent. The importance of balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) changed little across a range of harvest intensities. A ubiquitous decline in northern white-cedar (Thuja occidentalis L.) was found among silvicultural treatments, suggesting that additional intervention may be needed to promote cedar recruitment. Plot-level compositional dynamics indicated that neighborhood-scale stand dynamics were associated with variability in harvest disturbance overlain on plot-to-plot variability in tree species composition at the time the experiment was established.

Les trajectoires de la dynamique de composition forestière au cours de cinq décennies (1953–2005) ont été reconstruites à l’aide de mesures provenant de placettes échantillons permanentes établies dans le cadre d’une expérience sylvicole de longue durée dans une forêt mixte du centre du Maine, aux États-Unis. L’objectif de cette étude était de déterminer la dynamique de la composition en espèces d’arbre à l’échelle de la placette échantillon en tenant compte de la composition initiale lorsque l’expérience a été établie (1953–1957) et de l’historique des coupes soumises à une large gamme de traitements sylvicoles associés à des régimes équiennes et inéquiennes. Une analyse de groupement a identifié trois groupes de placettes échantillons basés sur la composition avant le traitement et sur l’historique des coupes, ou neuf sous-groupes (c.-à-d. trois groupes historique des coupes imbriqués dans chaque composition avant le traitement). De 1953 à 2005, les traitements sylvicoles ont produit une gamme de compositions à l’échelle de la placette. La dominance des feuillus augmentait à la suite d’un historique de coupes sévères et peu fréquentes, alors que la dominance des conifères nordiques était maintenue là où les coupes étaient légères et plus fréquentes. L’importance du sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) a peu changé en fonction de l’intensité des coupes. Un déclin généralisé du thuya occidental (Thuja occidentalis L.) a été observé dans tous les traitements sylvicoles, ce qui indique que des interventions supplémentaires peuvent être nécessaires pour favoriser le recrutement du thuya occidental. La dynamique de composition à l’échelle de la placette indique que la dynamique des peuplements à l’échelle des arbres voisins était associée à la variabilité de l’intensité de coupe par le biais de la variabilité de la composition en espèces d’arbre entre les placettes au moment où l’expérience a été établie.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2010

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