Modelling Pinus strobus pre-settlement distribution
Modélisation de la distribution précoloniale de Pinus strobus
Abstract
The aim of this project was to describe the pre-settlement distribution of Pinus strobus in central Quebec by modelling its past presence/absence, as described by land survey records, to environmental variables, and comparing pre-settlement prevalence, abundance and distribution with current state. 2,614 survey observations were extracted and georeferenced. Two Pinus strobus surveys, one on the same points surveyed in the 19th century and one elsewhere in the study area, provided the data about current distribution. Logistic regression analysis showed that the presence of Pinus strobus was significantly associated with outwash-alluvial and thin glacial-rocky deposits, S-SW-W aspects, and top-upper slope topographic positions, while drainage and slope did not add any extra information. Mature white pine prevalence decreased from 0.282 to 0.161 while on-site relative abundance decreased from 46.5 % to 11.8 %. Hence, the current Pinus strobus population is estimated to be 6.9 times less abundant than the 19th century’s one.
Résumé
Le but de ce projet était de décrire la distribution précoloniale de Pinus strobus dans le centre du Québec en modélisant sa présence/absence passée, obtenue des archives d'arpentage, en fonction de variables environnementales, et de comparer la prévalence, l'abondance et la distribution précoloniales avec l'état actuel. Pour ce faire, 2 614 obervations d'arpentage ont été compilées et géoréférencées. Deux inventaires de Pinus strobus, un dans les mêmes points arpentés au 19e siècle et un autre ailleurs, ont fourni la distribution actuelle. Une régression logistique a montré que la présence de Pinus strobus été significativement associée avec les dépôts fluvio-glaciaires et alluviaux et avec les dépôts glaciaux et rocheux, avec les expositions S, SW et W, et avec les positions en sommet et haut de pente. Le drainage et la pente n'ajoutaient aucune information supplémentaire au modèle. La prévalence du pin blanc mature a diminué de 0,282 a 0,161 pendant que l'abondance relative a diminué de 46,5 % à 11,8 %. Ainsi, on peut estimer que la population de Pinus strobus est maintenant 6,9 fois moins abondante qu'au 19e siècle.
Extract from a land survey log. The identification of the line being surveyed and the distance from the begining of the line allow us to precisely locate the observations.
Odds ratios show that pre-settlement Pinus strobus was more likely to be found on outwash or alluvial deposits, on S, SW or W aspects and on top or high slope topographical positions.
The model predicting Pinus strobus presence as a function of environmental variable was translated onto a map showing the probability of pre-settlement Pinus strobus presence.
Innovation
This was the first study in eastern Canada to use land survey logs to model the pre-settlement distribution of a tree species at a regional scale. It revealed this current distribution and accepeted niche of Pinus strobus is just a fraction of is natural range. This results may guide de ecological restoration efforts.
Innovation
Celle-ci a été la première étude dans l'est du Canada qui a utilisé les carnets d'arpentage pour modéliser la distribution précoloniale d'une espèce arborescente a une échelle régionale. Elle a révélée que la distribution actuelle et la niche couramment acceptée de Pinus strobus n'est qu'un fraction de son étendue naturelle. Ces résultats pourront guider la restauration écoligue de l'espère.
Skills
Multivariate statistical analyses (with SAS and R), cartography and spatial analyses (with ArcGIS), database management (with MS Access), forest survey.
Habiletés
Analyses statistiques multivariées (avec SAS et R), cartographie et analyses spatiales (avec ArcGIS), gestion de bases de données (avec MS Office), inventaire forestier.