Tree species composition, stand structure and distribution patterns across three Kashmir Himalayan forests, India

ABSTRACT

Himalayan ecosystems provide a unique opportunity to analyze the determinants of species richness across large elevation gradients. Understanding forest diversity and structure is fundamental to set conservation priorities. A quantitative assessment of tree species was conducted in Kashmir Himalayan forests to ascertain their composition, stand structure and distribution in 143 plots of 50 × 50 m². Altogether, 13 species were recorded, ranging from five in subalpine (SA) forests to 10 in mixed conifer (MC) forests. There was a compositional dissimilarity among forest types. Pinus wallichiana was the most important species in low-level blue pine (BP) forests, whereas Abies pindrow prevailed in mid-elevation MC and high-elevation SA forests. Pinaceae contributed around 98% of stems and was the most speciose family, followed by Sapindaceae and Betulaceae. Stand density and basal area differed among forest types and were significantly correlated with elevation and slope. The tree diameter class distribution displayed an approximate reverse J-shaped pattern indicating the influence of disturbance. As the first two axes of the canonical correspondence analysis explained more than 93% of the inertia in the species-environment relation, elevation and slope are the main drivers of species distribution. Information about these forest attributes could provide better ecological insights for sustainable forest management.

Résumé

Les écosystèmes de l’Himalaya fournissent une occasion unique d’analyser les déterminants de la richesse spécifique le long de gradients altitudinaux prononcés. Comprendre la diversité et la structure des écosystèmes forestiers est une condition nécessaire à l’établissement de priorités de conservation. Une évaluation quantitative des espèces d’arbres a été réalisée dans les forêts du Cachemire himalayen pour déterminer leur composition, structure et répartition dans 143 parcelles de 50 × 50 m. En tout, 13 espèces ont été identifiées, dont cinq dans les forêts subalpines (SA) et dix dans les forêts mixtes conifériennes (MC). Il y avait une dissimilarité compositionnelle entre les types forestiers. Pinus wallichiana était l’espèce la plus importante dans les forêts de pin de l’Himalaya de basse altitude, tandis que Abies pindrow dominait dans les MC de moyenne altitude et dans les SA d’altitude élevée. La famille des Pinacées comprenait environ 98% des tiges et était la plus riche en espèces, suivie des Sapindacées et des Bétulacées. La densité des peuplements et la surface terrière différaient entre les types forestiers et étaient significativement corélées avec l’altitude et la pente. La distribution des classes de diamètre des arbres montrait un patron s’approchant du J inversé indiquant l’influence des perturbations. Puisque les deux premiers axes de l’analyse canonique des correspondances expliquaient plus de 93% de l’inertie de la relation espèces-environment, l’altitude et la pente sont les principaux facteurs expliquant la répartition des espèces. L’information sur ces attributs forestiers pourrait fournir de meilleures pistes d’aménagement forestier durable.

KEYWORDS:

• Coniferous forests
• canonical correspondence analysis (CCA)
• environmental drivers
• forest structure
• species distribution
• topography

MOTS CLÉS:

• Forêt coniférienne
• analyse canonique des correspondances
• facteurs environmentaux
• structure forestière
• répartition de espèces
• topographie

Acknowledgments

Thanks to the anonymous reviewers for providing very constructive revision. The authors thank the Jammu and Kashmir Forestry Department for permission to carry out field work. Thanks to Naveen Babu for his suggestions and Debabrata Behra of the Institut Français de Pondichéry for GIS-related assistance. Three field assistants, Bilal Ahmad, Basharat Ahmad, and Mushtaq Ahmad, rendered valuable help during fieldwork.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

AAD expresses gratitude to the University Grant Commission (UGC), Ministry of Human Resource Development, for monetary support through a Junior Research Fellowship (UGC-JRF no. 3796/(NET-JULY 2018)).