Patch-Occupancy Modeling as a Method for Monitoring Changes in Forest Floristics: a Case Study in Southeastern Australia

Authors

  • TRENT D. PENMAN,

    Corresponding author
    1. Forest Science Centre, NSW Department of Primary Industries, P.O. Box 100, Beecroft, NSW, 2119, Australia
    2. Bushfire Co-operative Research Centre, 5/340 Albert Street, East Melbourne, Vic 3002, Australia
      email trent.penman@dpi.nsw.gov.au
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  • DOUG L. BINNS,

    1. Forests NSW, P.O. Box J19, Coffs Harbour Jetty, NSW, 2450, Australia
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  • RODNEY P. KAVANAGH

    1. Forest Science Centre, NSW Department of Primary Industries, P.O. Box 100, Beecroft, NSW, 2119, Australia
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email trent.penman@dpi.nsw.gov.au

Abstract

Abstract: The ability to monitor changes in biodiversity is fundamental to demonstrating sustainable management practices of natural resources. Disturbance studies generally focus on responses at the plot scale, whereas landscape-scale responses are directly relevant to the development of sustainable forest management. Modeling changes in occupancy is one way to monitor landscape-scale responses. We used understory vegetation data collected over 16 years from a long-term study site in southeastern Australia. The site was subject to timber harvesting and frequent prescribed burning. We used occupancy models to examine the impacts of these disturbances on the distribution of 50 species of plants during the study. Timber harvesting influenced the distribution of 9 species, but these effects of harvesting were generally lost within 14 years. Repeated prescribed fire affected 22 species, but the heterogeneity of the burns reduced the predicted negative effects. Twenty-two species decreased over time independent of treatment, and only 5 species increased over time. These changes probably represent a natural response to a wildfire that occurred in 1973, 13 years before the study began. Occupancy modeling is a useful and flexible technique for analyzing monitoring data and it may also be suitable for inclusion within an adaptive-management framework for forest management.

Abstract

Resumen: La habilidad para monitorear cambios en la biodiversidad es fundamental para demostrar el manejo sustentable de los recursos naturales. Los estudios de perturbación generalmente enfocan las respuestas a escala de parcela, mientras que las respuestas a escala de paisaje son directamente relevantes para el desarrollo del manejo sustentable de bosques. El modelado de cambios en la ocupación es una forma de monitorear respuestas a escala de paisaje. Utilizamos datos de la vegetación de sotobosque colectados a los largo de 16 años en un sitio de estudio a largo plazo en el sureste de Australia. El sitio fue sujeto a la cosecha de madera y a quemas prescritas frecuentes. Utilizamos modelos de ocupación para examinar los impactos de estas perturbaciones sobre la distribución de 50 especies de plantas. La cosecha de madera influyó en la distribución de nueve especies, pero los efectos de la cosecha generalmente se perdieron al cabo de 14 años. El fuego prescrito repetido afectó a 22 especies, pero la heterogeneidad de las quemas redujo los efectos negativos pronosticados. Veintidós especies decrecieron en el tiempo independientemente del tratamiento, y solo cinco especies incrementaron en el tiempo. Estos cambios probablemente representan una respuesta natural al incendio no controlado que ocurrió en 1973, 13 años antes de que comenzara el estudio. El modelado de la ocupación es una técnica útil y flexible para analizar datos de monitoreo y también puede ser adecuado para su inclusión en un marco de manejo adaptativo para la gestión de bosques.

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