Effects of Forest Roads on Understory Plants in a Managed Hardwood Landscape


§ Address correspondence to J. Chen, email jiquan.chen@utoledo.edu


Abstract: The effect of forest roads on species distribution and dispersal is an important conservation and management issue. We examined distributions of understory plants and their relationships to unpaved forest roads in a northern hardwood landscape in the Chequamegon National Forest, Wisconsin ( U.S.A. ). At six different sites, we recorded species cover, canopy cover, litter depth and cover, and bare ground at 11 distances ( 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, and 150 m ) from the road edge. At each of the 11 distances, we established a 60-m transect parallel to the road edge, within which we sampled 10 randomly placed 1 × 1 m plots ( 660 plots ). We examined changes in species abundance ( percent species cover per plot ), richness, and Shannon-Wiener diversity (  H′ ) with distance from the roads in an effort to determine the degree and magnitude of road effects on plant distribution. The species richness and H′ of native plants and the abundance of exotic species were clearly related to distance from the roads. Exotic species were most prevalent within 15 m of roads, occurring infrequently in the interior forest. The richness and H′ of native species were lower on the roadsides but reached interior-forest levels within a short distance ( 5 m ) from the roads. The roads appeared to be associated with a disturbance corridor that affected site variables up to 15 m into the hardwood stands. At our six sites we detected 117 species, 25% of which occurred more frequently near the road, with only 12% having a 90% or greater preference for the forest interior. Our results suggest that roads have associated effects that alter interior-forest conditions and thus plant species composition and abundance; however, these effects are limited in depth of penetration into managed forests.


Resumen: El efecto de caminos sobre la distribución y dispersión de especies forestales es un aspecto importante para su conservación y manejo. Examinamos la distribución de plantas de sotobosque y sus relaciones con caminos no pavimentados en un paisaje boscoso en el Parque Nacional Chequamegon, Wisconsin ( E.U.A. ). En seis sitios diferentes registramos la cobertura de las especies, la cobertura del dosel, la profundidad y cobertura de la hojarasca y el suelo desnudo a seis distancias ( 0.5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 y 150 m ) del borde del camino. En cada una de las 11 distancias establecimos un transecto de 60 m paralelo al borde del camino, en cada uno muestreamos 10 parcelas de 1 x 1 m establecidas aleatoriamente ( 660 parcelas ). Examinamos los cambios en la abundancia de especies ( porcentaje de cobertura por parcela ), la riqueza y la diversidad de Shannon-Wiener (  H′) con la distancia en un esfuerzo por determinar el grado y la magnitud de los efectos de caminos sobre la distribución de plantas. La riqueza de especies y H′ de plantas nativas y la abundancia de especies exóticas estuvieron claramente correlacionados con la distancia del camino. Las especies exóticas fueron más prevalecientes a 15 m del camino, y eran menos frecuentes en el interior del bosque. La riqueza y H′ de especies nativas fueron menores en las orillas de caminos, pero alcanzaron los niveles de bosque interior a poca distancia ( 5 m ) de los caminos. Los caminos parecen asociarse con un corredor de perturbación que afectó variables hasta 15 m al interior del bosque. En los seis sitios detectamos 117 especies, 25% de la cuales ocurrieron con mayor frecuencia cerca del camino, con solo un 12% con 90% o mayor preferencia por el interior del bosque. Nuestros resultados sugieren que los caminos tienen efectos asociados que alteran el interior del bosque y por lo tanto la composición y abundancia de especies de plantas. Sin embargo, estos efectos son limitados en la profundidad de penetración en bosques bajo manejo.