Assessing the role of natural disturbance and forest management on dead wood dynamics in mixed-species stands of central Maine, USA

Dead wood pools are strongly influenced by natural disturbance events, stand development processes, and forest management activities. However, the relative importance of these influences can vary over time. In this study, we evaluate the role of these factors on dead wood biomass pools across several forest management alternatives after 60 years of treatment on the Penobscot Experimental Forest in central Maine, USA. After accounting for variation in site quality, we found significant differences in observed downed coarse woody material (CWM; ≥ 7.6 cm small-end diameter) and standing dead wood biomass among selection, shelterwood, and commercial clear-cut treatments. Overall, total dead wood biomass was positively correlated with live tree biomass and was negatively correlated with the average wood density of nonharvest mortality. We also developed an index of cumulative harvest severity, which can be used to evaluate forest attributes when multiple harvests have occurred within the same stand over time. Findings of this study highlight the dynamic roles of forest management, stand development, and site quality in influencing dead wood biomass pools at the stand level and underscore the potential for various outcomes from the same forest management treatment applied at different times in contrasting stands. Key words: silviculture, tree mortality, spruce budworm, harvest severity index, woody debris. Les reservoirs de bois mort sont fortement influences par les perturbations, les processus de developpement des peuplements et les activites d'amenagement forestier. Cependant, l'importance relative de ces facteurs peut varier dans le temps. Dans cette etude, nous evaluons le role de ces facteurs sur les reservoirs de biomasse de bois mort en fonction de plusieurs options d'amenagement forestier apres 60 annees de traitement a la foret experimentale de Penobscot, dans le centre du Maine, aux Etats-Unis. Apres avoir tenu compte de la variation dans la qualite de station, nous avons observe des differences significatives dans les debris ligneux grossiers au sol (DLG; diametre au fin bout [greater than or equal to] 7,6 cm) et la biomasse de bois mort sur pied entre la coupe de jardinage, la coupe progressive et la coupe rase commerciale. Globalement, la biomasse totale de bois mort etait correlee positivement avec la biomasse des arbres vivants et negativement avec la densite moyenne du bois mort non recolte. Nous avons aussi developpe un indice d'intensite cumulative de recolte, qui peut etre utilise pour evaluer les attributs de la foret lorsque de multiples recoltes sont survenues avec le temps dans le meme peuplement. Les resultats de cette etude mettent en evidence les roles dynamiques de l'amenagement forestier, du developpement des peuplements et de la qualite de station quant a leur influence sur les reservoirs de biomasse de bois mort a l'echelle du peuplement et souligne la possibilite que le meme traitement d'amenagement forestier applique a differents moments dans differents peuplements produise differents resultats. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : sylviculture, mortalite des arbres, tordeuse des bourgeons de l'epinette, indice d'intensite de recolte, debris ligneux.
Introduction Dead wood is an important component of ecosystem structure and function (Harmon et al. 1986; McComb and Lindenmayer 1999; Siitonen 2001). Specifically, dead wood plays a key role in [...]