Evaluating structural and compositional canopy characteristics to predict the light-demand signature of the forest understorey in mixed, semi-natural temperate forests

Research output: Journal contributionsJournal articlesResearchpeer-review

Authors

  • Leen Depauw
  • Michael P. Perring
  • Dries Landuyt
  • Sybryn L. Maes
  • Haben Blondeel
  • Emiel De Lombaerde
  • Guntis Brūmelis
  • Jörg Brunet
  • Déborah Closset-Kopp
  • Guillaume Decocq
  • Jan Den Ouden
  • Radim Hédl
  • Thilo Heinken
  • Steffi Heinrichs
  • Bogdan Jaroszewicz
  • Martin Kopecký
  • Ilze Liepiņa
  • Martin Macek
  • František Máliš
  • Wolfgang Schmidt
  • Simon M. Smart
  • Karol Ujházy
  • Monika Wulf
  • Kris Verheyen

Questions: Light availability at the forest floor affects many forest ecosystem processes, and is often quantified indirectly through easy-to-measure stand characteristics. We investigated how three such characteristics, basal area, canopy cover and canopy closure, were related to each other in structurally complex mixed forests. We also asked how well they can predict the light-demand signature of the forest understorey (estimated as the mean Ellenberg indicator value for light [“EIVLIGHT”] and the proportion of “forest specialists” [“%FS”] within the plots). Furthermore, we asked whether accounting for the shade-casting ability of individual canopy species could improve predictions of EIVLIGHT and %FS. Location: A total of 192 study plots from nineteen temperate forest regions across Europe. Methods: In each plot, we measured stand basal area (all stems >7.5 cm diameter), canopy closure (with a densiometer) and visually estimated the percentage cover of all plant species in the herb (<1 m), shrub (1–7 m) and tree layer (>7 m). We used linear mixed-effect models to assess the relationships between basal area, canopy cover and canopy closure. We performed model comparisons, based on R2 and the Akaike Information Criterion (AIC), to assess which stand characteristics can predict EIVLIGHT and %FS best, and to assess whether canopy shade-casting ability can significantly improve model fit. Results: Canopy closure and cover were weakly related to each other, but showed no relation with basal area. For both EIVLIGHT and %FS, canopy cover was the best predictor. Including the share of high-shade-casting species in both the basal-area and cover models improved the model fit for EIVLIGHT, but not for %FS. Conclusions: The typically expected relationships between basal area, canopy cover and canopy closure were weak or even absent in structurally complex mixed forests. In these forests, easy-to-measure structural canopy characteristics were poor predictors of the understorey light-demand signature, but accounting for compositional characteristics could improve predictions.

Original languageEnglish
Article numbere12532
JournalApplied Vegetation Science
Volume24
Issue number1
Number of pages13
ISSN1402-2001
DOIs
Publication statusPublished - 01.01.2021

    Research areas

  • basal area, canopy closure, canopy cover, Ellenberg indicator values, herb layer, light availability, light transmittance, shade-casting ability, temperate forest, understorey
  • Ecosystems Research
  • Environmental planning

DOI

Recently viewed

Activities

  1. Der Entwicklungsbedarf der Fachdidaktiken für einen inklusiven Unterricht in der Sekundarstufe.: Vortrag im Rahmen der Ringvorlesung „Inklusive Pädagogik in der Sekundarstufe“
  2. Erfassung von Belastungs- und Burnout-Erleben parallel zu einem Screening psychischer Störungen im Internet: Möglichkeiten und Grenzen am Beispiel des "Stress-Monitors" (Vortrag)
  3. Lehrerinnen und Lehrer als “Reflective Practitioner“: Eine Studie über die Bedeutsamkeit von Reflexionskompetenz für die Umsetzung eines bildenden Naturwissenschaftsunterrichts.
  4. Multiprofessionelle Zusammenarbeit in Entwicklungsteams im Projekt Zukunftszentrum Lehrkräftebildung - Netzwerk (ZZL-Netzwerk): Ziele - Meilensteine - ausgewählte Forschungsergebnisse
  5. Development Entrepreneurship and Personal Initiatives: Long term massive randomized experiments on personal inititiative training for entrepreneurs to reduce poverty in developing countries
  6. Professional Development Workshop on “What Were You Thinking: Developing Cognitive Sensibilities for Inductive Coding” with Arne Carlsen, Martha Feldman, Claus Rerup, Heather Vogue, and Kristina Workman
  7. The Democratic Capacity of Science Education: A Need for Change in Teacher Education – Implications from Science Education Research about Orientations, Strategies and Assessment”, mit Prof. Annelie Wellensiek
  8. Sozial(pädagogisch)e Berufe sind immer noch und immer wieder als Frauenberufe zu professionalsieren in Berufs(aus)bildungen, Studium und Arbeitsmarkt für Erziehung, Bildung und Betreuung in der Kinder- und Jugendhilfe

Publications

  1. Berechnung von Eisengehalten und Verockerungspotential von Schluckbrunnen mithilfe von Temperatur-, Redoxpotential-, pH-Wert-, Leitfähigkeits- und Sauerstoffsättigungsdaten
  2. Evidence for climatic changes around the Matuyama-Brunhes Boundary (MBB) inferred from a multi-proxy palaeoenvironmental study of the GBY#2 core, Jordan River Valley, Israel
  3. Marcus Pietsch, Barbara Scholand & Klaudia Schulte (Hrsg.): Schulinspektion in Hamburg Der erste Zyklus 2007–2013: Grundlagen, Befunde, Perspektiven, Münster/New York: Waxmann, 2015
  4. Contrasting temporal trends and relationships of total organic carbon, black carbon, and polycyclic aromatic hydrocarbons in rural low-altitude and remote high-altitude lakes
  5. Dynamics of organic acid occurrence under flooding stress in the rhizosphere of three plant species from the water fluctuation zone of the Three Gorges Reservoir, P.R. China
  6. Wolfgang Sander: Politik entdecken - Freiheit leben: Didaktische Grundlagen politischer Bildung. 2., vollst. überarbeitete und erweit. Auflage, Wochenschau Verlag: Schwalbach/Ts. 2007
  7. Buchbesprechung: Selbstbildung und Bürgeridentität (2015). Politische Bildung vor dem Hintergrund der politischen Theorie von Charles Taylor. Von C. Meyer-Heidemann (978-3-7344-0049-0)
  8. Warum für Kant die mathematische Gewissheit nicht auf dem Schlussfolgern be-ruht. Über die Rolle von Anschauung, Räumlichkeit, Körperlichkeit und Deixis in Kants Erkenntnistheorie
  9. Fritz K. Ringer, Felder des Wissens: Bildung, Wissenschaft und sozialer Aufstieg in Frankreich und Deutschland um 1900, Weinheim: Deutscher Studien Verlag 2003 (373 Seiten; ISBN 3-407-32049-X)
  10. Der "fachdidaktische Code" der Lebenswelt- und/oder (?) Situationsorientierung in der fachdidaktischen Diskussion der sozialwissenschaftlichen Unterrichtsfächer sowie des Lernfeldkonzepts
  11. Berechnung von Eisen(III)hydroxid-Bildungsraten aus Redoxpotentialmessungem - Vergleich mit Untersuchungen zum Eisen-Schwefel-Redoxsystem in den thermischen Energiespeicheranlagen der Parlamentsbauten am Berliner Spreebogen
  12. Zusammenhänge zwischen gemessenen und aufgrund des Gehalts an Fe2+ errechneten Redoxpotentialen in geothermalen Fluiden der thermischen Aquiferenenergiespeicher im Energiesystem der Parlamentsbauten am Spreebogen in Berlin
  13. Zusammenhänge zwischen gemessenen und aufgrund des Gehalts an Fe2+ errechneten Redoxpotentialen in geothermalen Fluiden der thermischen Aquiferenenergiespeicher im Energiesystem der Parlamentsbauten am Spreebogen in Berlin
  14. Julian von Oppen: Flucht, Migration und pädagogische Organisationen. Zur Bedeutung von kultureller Differenz in der Sozialen Arbeit mit unbegleiteten minderjährigen Geflüchteten. Weinheim: Beltz Juventa 2018,204 Seiten; ISBN 978-3-7799-3840-8