Effects of conifer basal area on understory herb presence, abundance, and flowering in a second-growth Douglas-fir forest


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Abstract

Although overstory trees exert competitive effects on understory plants, it is not clear how this competition affects the distribution and performance of herb species. This study seeks to clarify the relationship between understory herb performance and overstory basal area in second-growth Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco stands. Data on 11 understory herb species were collected in a 100-ha watershed. Statistical models were constructed to control for the effects of slope, aspect, soil type, and distance from the central stream or peripheral ridge lines. Presence of old-growth associated and forest generalist herbs was positively associated with conifer basal area, as well as with north-facing aspects and proximity to the stream channel. Presence of release herbs, subordinate forest species that respond positively to canopy disturbance, was largely independent of measured variables. Abundance of individual species showed weak and inconsistent relationships with conifer basal area. In contrast, flowering of almost all species was negatively related to conifer basal area. Regression tree models suggested that conifer basal area may have stronger negative effects farther from the moist environments along stream channels. I conclude that patterns of presence of slow-growing forest species may be determined primarily by past events, while flowering better reflects current stand conditions.RésuméBien que la compétition qu'exercent les arbres de l'étage dominant ait des effets sur les plantes de sous-bois, on ne sait pas comment cette compétition affecte la distribution et la performance des espèces herbacées. Cette étude cherche à clarifier la relation entre la performance des herbacées du sous-bois et la surface terrière de l'étage dominant dans des peuplements de seconde venue de Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco. Des données sur 11 espèces herbacées du sous-bois ont été collectées dans un bassin versant de 100 ha. Des modèles statistiques ont été construits pour tenir compte des effets de la pente, de l'exposition, du type de sol, et de la distance du cours d'eau central ou des lignes de crête périphériques. La présence d'herbacées associées aux forêts anciennes et d'herbacées forestières généralistes était positivement reliée à la surface terrière des conifères, aussi bien qu'à une exposition au nord et à la proximité du lit du cours d'eau. La présence d'herbacées associées à un dégagement des espèces forestières supprimées qui réagissent positivement à une perturbation de la canopée était largement indépendante des variables mesurées. L'abondance des espèces prises individuellement avait une relation faible et inconsistante avec la surface terrière des conifères. La floraison de presque toutes les espèces était, au contraire, négativement reliée à la surface terrière des conifères. Les modèles de régression pour les arbres suggéraient que la surface terrière des conifères pouvait avoir des effets négatifs plus prononcés à mesure qu'on s'éloigne des milieux humides le long du lit des cours d'eau. Je conclus que les patrons de présence d'espèces forestières à croissance lente peuvent être déterminés surtout par des évènements passés, alors que la floraison reflète davantage les conditions actuelles du peuplement.

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