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Level and spatial pattern of overstory retention impose trade-offs for regenerating and retained trees
Ecological Applications ( IF 5 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.1002/eap.2296
Charles B Halpern 1 , Lauren S Urgenson 1
Affiliation  

Variable retention (VR) has been adopted globally as an alternative to more intensive forms of regeneration harvest. By retaining live trees within harvest units, VR seeks balance among the commodity, ecological, and aesthetic values of managed forests. Achieving these multiple, often competing objectives requires an understanding of how level and spatial pattern of retention shape the abundance, growth, and mortality of regenerating and retained trees. Using long-term (18–19 yr) data from a regional-scale VR experiment, we explore the individual and interactive effects of retention level (15% vs. 40% of initial basal area) and pattern (dispersed vs. aggregated) on the post-harvest dynamics of forests of differing structure and seral composition. Level and pattern of retention imposed trade-offs for the density and growth of regenerating trees (≥0.1 m tall, <5 cm dbh) and ingrowth (trees attaining 5 cm during the study). Greater retention led to greater density of late-seral regeneration, but lower density of early-seral ingrowth, and slower growth of late-seral ingrowth. Dispersed retention enhanced the density of early- and late-seral regeneration (compared to aggregated treatments), but reduced the growth of early-seral ingrowth. We also observed trade-offs for retained trees. Lower retention enhanced the growth of smaller trees (<25 cm dbh), particularly in dispersed settings, but reduced the survival of larger trees, which were more susceptible to windthrow. Greater retention reduced the growth, but enhanced the survival of smaller trees. Pattern imposed similar trade-offs, with dispersed retention enhancing growth, but reducing survival of small trees. Finally, level and pattern resulted in trade-offs for productivity of regenerating vs. retained-tree cohorts. Ingrowth productivity was greater at lower retention and in aggregated treatments; retained-tree productivity was greater at higher retention and in dispersed treatments. Our results provide a unique, long-term perspective on the sensitivity of tree regeneration, growth, and mortality to key structural elements of VR systems. Strong responses to level and pattern of retention produce trade-offs for different ecological or resource objectives. Balancing these objectives may require the combined use of aggregates, dispersed retention, and clearings, to mimic the spatial heterogeneity of habitats, physical structures, and resource conditions that are produced by natural disturbances.

中文翻译:

覆盖层保留的水平和空间模式对再生和保留的树木施加了权衡

可变保留 (VR) 已在全球范围内被采用,作为更密集的再生收获形式的替代方法。通过在采伐单位内保留活树,VR 寻求管理森林的商品、生态和美学价值之间的平衡。实现这些多重、往往相互竞争的目标需要了解保留的水平和空间模式如何影响再生和保留树木的丰度、生长和死亡率。使用来自区域规模 VR 实验的长期(18-19 年)数据,我们探索了保留水平(初始基础面积的 15% 与 40%)和模式(分散与聚集)对不同结构和系列组成的森林的收获后动态。保留水平和模式对再生树木的密度和生长(≥0. 1 m 高,<5 cm dbh)和向内生长(研究期间树木长 5 cm)。较大的保留导致晚浆膜再生密度更大,但早浆膜向内生长的密度较低,晚浆膜向内生长的生长速度较慢。分散保留增强了早期和晚期血清再生的密度(与聚合处理相比),但减少了早期血清向内生长的生长。我们还观察到保留树木的权衡。较低的保留促进了较小树木 (<25 cm dbh) 的生长,特别是在分散的环境中,但会降低较大树木的存活率,这些树木更容易受到风抛。较大的保留减少了生长,但提高了较小树木的存活率。模式强加了类似的权衡,分散的保留促进了生长,但降低了小树的存活率。最后,水平和模式导致了再生与保留树群组的生产力的权衡。在较低的留存率和综合处理中,向内生长的生产力更高;保留树生产力在较高保留和分散处理中更高。我们的研究结果为树木再生、生长和死亡率对 VR 系统关键结构元素的敏感性提供了独特的长期视角。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。保留树队列。在较低的留存率和综合处理中,向内生长的生产力更高;保留树生产力在较高保留和分散处理中更高。我们的研究结果为树木再生、生长和死亡率对 VR 系统关键结构元素的敏感性提供了独特的长期视角。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。保留树队列。在较低的留存率和综合处理中,向内生长的生产力更高;保留树生产力在较高保留和分散处理中更高。我们的研究结果为树木再生、生长和死亡率对 VR 系统关键结构元素的敏感性提供了独特的长期视角。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。保留树生产力在较高保留和分散处理中更高。我们的研究结果为树木再生、生长和死亡率对 VR 系统关键结构元素的敏感性提供了独特的长期视角。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。保留树生产力在较高保留和分散处理中更高。我们的研究结果为树木再生、生长和死亡率对 VR 系统关键结构元素的敏感性提供了独特的长期视角。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。对保留水平和模式的强烈反应产生了不同生态或资源目标的权衡。平衡这些目标可能需要综合使用聚集体、分散保留和空地,以模拟自然干扰产生的栖息地、物理结构和资源条件的空间异质性。
更新日期:2021-01-13
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