Ann. For. Sci. 66 (2009) 205
DOI: 10.1051/forest/2008087

Properties of boundary-line release criteria in North American tree species

Bryan A. Black¹, Marc D. Abrams², James S. Rentch³ and Peter J. Gould<sup>4

1</sup>  Hatfield Marine Science Center, 2030 Marine Science Drive, Newport, OR 97365, USA
²  4 Ferguson Building, School of Forest Resources, Penn State University, University Park, PA 16802, USA
³  Division of Forestry and Natural Resources, West Virginia University, P.O. Box 6125, Morgantown, WV 26506, USA
⁴  US Forest Service, Forest Sciences Laboratory, 3625 93 Ave. SW, Olympia, WA 98512, USA

Received 18 June 2008; accepted 26 November 2008; published online 28 February 2009

Abstract
• Boundary line release criteria are increasingly applied to evaluate forest disturbance histories from tree-ring data. However, a number of important properties central to the technique have not been evaluated, including: (i) the ability of boundary line release criteria to standardize releases across various sites, species, and tree life stages (ii) the minimum sample sizes necessary for developing boundary lines, and (iii) the degree to which the criteria can resolve the degree of crown exposure following a disturbance event.
• In an analysis of eleven North American tree species, boundary line release criteria do not fully compensate for declines in release response a tree experiences with increasing age and size, with the exception Tsuga canadensis.
• A bootstrapping analysis indicates that approximately 50 000 ring width measurements are necessary to develop boundary line release criteria for a given species.
• In a Quercus prinus stand, boundary line release criteria better predict the degree of crown exposure following a disturbance than an earlier running mean technique.
• Despite certain limitations, boundary line release criteria have the potential to standardize release calculation across most life stages of a tree, and possibly among sites and species.

Résumé - Propriétés des critères des lignes limites de dégagement chez les arbres Nord Américains.
• Les lignes limites de dégagement sont des critères de plus en plus appliqués pour évaluer l'historique des perturbation des forêts à partir des données des cernes des arbres. Toutefois, un certain nombre de propriétés importantes au cœur de la technique n'ont pas été évaluées, y compris: (i) la capacité du critère de la ligne limite de dégagement pour standardiser les dégagements à travers différents sites, espèces et stades de la vie des arbres, (ii) la taille minimale des échantillons nécessaires pour le développement de lignes limites, et (iii) le degré avec lequel les critères peuvent résoudre le degré d'exposition de la couronne suite à un événement perturbant.
• Dans une analyse de onze espèces d'arbres d'Amérique du Nord, les critères de ligne limite ne compensent pas entièrement la baisse de réponse au dégagement d'un arbre en relation avec l'âge et la dimension, à l'exception Tsuga canadensis.
• Une analyse bootstrap indique que près de 50 000 mesures de largeur sont nécessaires pour développer des critères de ligne limite de dégagement pour une espèce donnée.
• Dans un peuplement de Quercus prinus, les critères de ligne limite de dégagement permettent de mieux prédire le degré d'exposition de la couronne à la suite d'une perturbation que la technique de la moyenne courante.
• En dépit de certaines limitations, les critères de ligne de limite de dégagement ont le potentiel de standardiser les calculs de dégagement dans la plupart des étapes de la vie d'un arbre et, éventuellement, entre les sites et les espèces.

Key words: dendrochronology / disturbance ecology / forest ecology / release criteria

Mots clés : dendrochronologie / écologie des perturbations / écologie forestière / critères de dégagement

Corresponding author: bryan.black@oregonstate.edu

© INRA, EDP Sciences 2009