Analysis of temporal variation and species-site relationships of witness tree data in southeastern Pennsylvania

Witness tree species – site relationships are described with respect to parent material, soil drainage, and soil surface texture in Lancaster County, southeastern Pennsylvania. Quercus velutina Lam. and Carya were positively associated with "limestone" parent materials and well-drained, loamy sites. Quercus velutina was strongly associated with "acid shale and sandstone" parent materials and well-drained, upland soils. Quercus alba L. was most abundant on parent material classes associated with stream valleys and coves while Qurecus prinus L. and Castanea dentata (Marsh.) Borkh. were positively associated with well-drained, rocky sites on "quartzite" parent materials. Procedures were then developed to test for significant changes in witness tree species frequencies over the 100-year period of metes and bounds surveys in Lancaster County. These tests revealed that Quercus coccinea L., Nyssa sylvatica Marsh., and early successional species were surveyed much later than Quercus rubra L., Q. alba, and Carya spp. Agricultural land clearing, cutting for firewood, selective logging, and the charcoal-iron industry all probably contributed these species changes. Overall, abundances of minor species appear to be much more sensitive to these early settlement land uses. Given the extent of metes and bounds surveys, these tests for temporal variations may be applied to witness tree data throughout the eastern United States.

Les relations entre les espèces d'arbres-témoins et le site sont décrites en fonction de la roche-mère, du drainage et de la texture de surface du sol pour le comté de Lancaster dans le sud-est de la Pennsylvanie. Quercus velutina Lam. et Carya étaient positivement associés à une roche-mère calcaire et des sites loameux bien drainés. Quercus velutina était étroitement associé à une roche-mère composée de schiste acide et de grès et des sols bien drainés des hautes-terres. Quercus alba L. était le plus abondant sur les classes de roches-mères associées aux cours d'eau des vallées et des vallons encaissés tandis que Quercus prinus L. et Castanea dentata (Marsh.) Borkh. étaient positivement associés aux sites rocheux et bien drainés sur des roches-mères de quartzite. Des procédures ont ensuite été développées pour détecter les changements significatifs dans la fréquence des espèces d'arbres-témoins sur la période de 100 ans couverte par les relevés de bornage dans le comté de Lancaster. Ces tests révèlent que Quercus coccinea L., Nyssa sylvatica Marsh. et les espèces de début de succession ont été notées beaucoup plus tard que Quercus rubra L., Q. alba et Carya spp. Le défrichage des terres agricoles, les coupes pour le bois de chauffage, les coupes sélectives et l'industrie du charbon ont probablement tous contribué à ces changements d'espèces. Globalement, l'abondance des espèces secondaires semble être beaucoup plus sensible à ces usages des terres du début de la colonisation. Compte tenu de l'ampleur des relevés de bornage, ces tests pourraient être appliqués aux données d'abres-témoins partout dans l'est des États-Unis pour détecter les variations temporelles.[Traduit par la Rédaction]