Spatial Patterns of Pinyon-Juniper Woodland Expansion in Central Nevada

Spatial Patterns of Pinyon-Juniper Woodland Expansion in Central Nevada

The expansion of the pinyon-juniper (Pinus monophylla Torr. & Frém.-Juniperus osteosperma Torr.) woodland type in the Great Basin has been widely documented, but little is known concerning how topographic heterogeneity influences the temporal development of such vegetation changes. The goals of...

Ausführliche Beschreibung

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Rangeland Ecology & Management. - Alliance Communications Group, 2005. - 60(2007), 2, Seite 115-124
1. Verfasser: Weisberg, Peter J. (VerfasserIn)
Format: Online-Aufsatz
Sprache:English
Veröffentlicht: 2007
Zugriff auf das übergeordnete Werk:Rangeland Ecology & Management
Schlagworte:Aerial photography Landscape dynamics Spatial analysis Topography Tree invasion Biological sciences Social sciences Physical sciences Applied sciences
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520 |a The expansion of the pinyon-juniper (Pinus monophylla Torr. & Frém.-Juniperus osteosperma Torr.) woodland type in the Great Basin has been widely documented, but little is known concerning how topographic heterogeneity influences the temporal development of such vegetation changes. The goals of this study were to quantify the overall rates of pinyon-juniper expansion over the past 3 decades, and determine the landscape factors influencing patterns of expansion in central Nevada. Aerial panchromatic photos (1966-1995) were used to quantify changing distribution of pinyon-juniper woodland, over multiple spatial scales (0.002-, 0.02-, and 0.4-ha median patch sizes), and for discrete categories of elevation, slope aspect, slope steepness, hillslope position, and prior canopy cover class. An object-oriented multiscale segmentation and classification scheme, based on attributes of brightness, shape, homogeneity, and texture, was applied to classify vegetation. Over the 30-year period, the area of woodland has increased by 11% over coarse, ecotonal scales (0.4-ha scale) but by 33% over single-tree scales (20-m² scale). Woodland expansion has been dominated by infilling processes where small tree patches have established in openings between larger, denser patches. Infilling rates have been greatest at lower elevations, whereas migration of the woodland belt over coarser scales has proceeded in both upslope and downslope directions. Increases in woodland area were several times greater where terrain variables indicated more mesic conditions. Management treatments involving removal of trees should be viewed in a long-term context, because tree invasion is likely to proceed rapidly on productive sites. /// La expansión del bosque de tipo "Pinyon-Juniper" (Pinus monophylla Torr. & Frém.-Juniperus osteosperma Torr.) en la Gran Cuenca ha sido ampliamente documentada, pero poco se sabe respecto a como la heterogeneidad topográfica influye en el desarrollo temporal de tales cambios de vegetación. Las metas de este estudio fueron cuantificar las tasas generales de expansión del boque de "Pinyon-Juniper" en las tres últimas décadas y determinar los factores del paisaje que influyen en los patrones de expansión en la parte central de Nevada. Se usaron fotografías aéreas pancromáticas (1966-1995) para cuantificar la distribución cambiante del bosque de "Pinyon-Juniper" en múltiples escalas espaciales (parches tamaño medio de 0.002, 0.02, y 0.4 ha) y para categorías discretas de elevación, aspecto de la pendiente, inclinación de la pendiente, posición en la pendiente, y clase de cobertura de copa anterior. Una segmentación multiescala objeto-orientada y un esquema de clasificación, basado en atributos de brillantez, forma, homogeneidad, y textura, se aplicaron para clasificar la vegetación. En el periodo de 30 años el área de bosque se incrementó en 11% en las escalas ecotonales (escala de 0.4 ha), pero aumentó en 33% en la escala de árbol (escala de 20 m²). La expansión del bosque ha estado dominada por procesos de colonización donde pequeños parches de árboles se han establecido en claros entre parches más grandes y densos. Las tasas de colonización han sido mayores en las elevaciones bajas, mientras que la migración de la franja de bosque en escalas menos finas se ha dado tanto hacia arriba como hacia abajo de la pendiente. Los incrementos del área de bosque fueron varias veces más grandes en los sitios más mésicos. Los tratamientos de manejo que involucran la remoción de los árboles deben ser contemplados en un contexto de largo plazo ya que la invasión de los arboles probablemente ocurrirá rápidamente en los sitios mésicos después del tratamiento de remoción. 
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