A shift in the gap dynamics of Betula alleghaniensis in response to single-tree selection

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Abstract

We investigated yellow birch (Betula alleghaniensis Britt.) growth patterns and disturbance frequency before and after the advent of selection harvesting at the Ford Forestry Center in the Upper Peninsula of Michigan, USA, through the use of tree-ring analysis. Based on the boundary-line release detection procedure, 88% of the trees in our sample (n = 67) displayed evidence of at least one moderate or major release. Prior to active forest management, releases were infrequent, and trees that originated during that period had growth histories consistent with establishment after large-scale disturbances (i.e., large canopy gaps, >200 m2). Conversely, tree cohorts that recruited to the canopy more recently displayed a growth pattern suggestive of periodic small gap expansion. Given the declining representation of yellow birch in these forests, the latter strategy, although probably sufficient to prevent extirpation, is unlikely to ensure a sustainable and harvestable population of this and other midtolerants in managed uneven-aged forests. Our results highlight the importance of considering the cumulative influence of infrequent disturbances and chance events on the maintenance of tree species diversity.

À l'aide de l'analyse dendrochronologique, nous avons étudié les patrons de croissance et la fréquence des perturbations chez le bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britt.) avant et après une coupe de jardinage au Centre de foresterie Ford dans le nord de la péninsule du Michigan, aux États-Unis. Sur la base d'une procédure de détection de la ligne de démarcation du dégagement, 88 % des arbres dans notre échantillon (n = 67) montraient des signes d'au moins un dégagement modéré ou important. Avant que la forêt soit aménagée, les dégagements n'étaient pas fréquents et les arbres qui se sont installés durant cette période avaient un historique de croissance consistant avec un établissement après des perturbations à grande échelle (c.-à-d. d'importantes trouées dans la canopée, >200 m2). Par contre, la cohorte d'arbres recrutés plus récemment dans la canopée avait des patrons de croissance caractéristiques d'une expansion périodique due à de petites trouées. Étant donné que la proportion de bouleau jaune dans ces forêts diminue, la coupe de jardinage, bien que probablement suffisante pour éviter la disparition du bouleau jaune, a peu de chances d'assurer une population soutenue et récoltable de cette espèce et d'autres moyennement tolérantes dans les forêts inéquiennes aménagées. Nos résultats mettent en évidence l'importance de considérer l'influence cumulative de perturbations peu fréquentes et d'événements aléatoires sur le maintien de la diversité des espèces d'arbres.

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