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Understanding the drivers of forest structure and dynamics is very important for predicting the response of tropical forests to global change. These forests are among the most complex and rich ecosystems on the entire planet, and they play a main role in Carbon storage and dynamics. However, the scientific focus on the role of tropical forests in the global carbon budget is relatively recent, dating back to the end of the 20th century. In this study, we examined canopy height structure and dynamics in a wet evergreen tropical montane forest in order to understand the main drivers of their spatial variation. In particular, we focused on the effect of topography in this study. We used data series for trees ≥ 30 cm in girth standing at 1.3 m above the ground level and two airborne LiDAR [...]

Understanding the drivers of forest structure and dynamics is very important for predicting the response of tropical forests to global change. These forests are among the most complex and rich ecosystems on the entire planet, and they play a main role in Carbon storage and dynamics. However, the scientific focus on the role of tropical forests in the global carbon budget is relatively recent, dating back to the end of the 20th century. In this study, we examined canopy height structure and dynamics in a wet evergreen tropical montane forest in order to understand the main drivers of their spatial variation. In particular, we focused on the effect of topography in this study. We used data series for trees ≥ 30 cm in girth standing at 1.3 m above the ground level and two airborne LiDAR datasets, acquired in 2005 and 2013. We built linear models relating LiDAR canopy height, or LiDAR canopy change, with selected topographic variables considered as proxies of abiotic conditions: elevation, slope, curvature and aspect in the south-west direction. Statistical analyses revealed significant topographical effects on forest structure and dynamics. We observed a positive correlation between forest height and elevation but a negative one with curvature and slope. Forest height tends to be smaller in the south-west direction but the effect was not significant. Concerning forest dynamics, only elevation had a significant negative impact on canopy change. However, accounting for spatial autocorrelation in our data revealed that the forest structure and dynamics at the landscape scale were not significantly related with topographical gradients. It is a surprising result, especially with the complex topographical features of the Uppangala forest. Our results run against many studies and raise the importance of taking into account spatial autocorrelation when testing the relationship between two variables that are spatially structured.
La compréhension des moteurs de la structure et de la dynamique forestière révèle un enjeu majeur dans l’évaluation et la prédiction de la réponse des forêts tropicales face au changement climatique. Ces forêts figurent parmi les écosystèmes les plus riches et les plus complexes de la planète, jouant un rôle central dans la séquestration de Carbone. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à la structure et à la dynamique de la hauteur de canopée d’une forêt tropicale humide, située en zone montagneuse, afin de déterminer les principaux moteurs de leur structuration spatiale. Nous avons choisi de nous centrer ici sur les effets de la topographie. Nous avons utilisé les données d’un inventaire terrain répertoriant tous les arbres d’un diamètre ≥ 30 cm depuis 1990, et deux jeux de données issus de campagnes LiDAR acquises en 2005 et 2013. Nous avons ensuite construit des modèles linéaires reliant la structure ou la dynamique de la hauteur LiDAR de canopée avec des variables topographiques préalablement sélectionnées: l’altitude, la pente, la courbure de la pente (curvature) et l’orientation en direction sud-ouest. Ces premières analyses statistiques mettent en évidence une forte structuration spatiale de la hauteur avec la topographie: altitude et hauteur de canopée vont de pair, alors que la pente et sa courbure ont un effet négatif sur la hauteur de canopée. La hauteur de canopée semble également moins élevée en orientation sud-ouest mais les résultats ne sont pas assez significatifs pour conclure. En ce qui concerne la dynamique, seule l’altitude ressort avec un effet négatif sur la variation de la hauteur de canopée. Cependant, la prise en compte de l’autocorrélation spatiale dans nos données révèle qu’en réalité la structure et la dynamique forestière à l’échelle du paysage ne sont pas reliées de manière significative aux gradients topographiques testés. Ce résultat va à l’encontre de nombreuses études et soulève l’importance de la prise en compte de l’autocorrélation spatiale en écologie.