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Vegetation response to fluvial activity in the Lillooet River floodplain Teversham, Janet Mary 1973

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831-UBC_1973_A8 T43_4.pdf [ 13.29MB ]
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VEGETATION RESPONSE TO FLUVIAL A C T I V I T Y IN THE LILLOOET RIVER FLOODPLAIN by JANET MARY TEVERSHAM B . S c , U n i v e r s i t y o f B i r m i n g h a m , E n g l a n d , 1968 A THESIS SUBMITTED IN PARTIAL FULFILMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF MASTER OF ARTS i n t h e D e p a r t m e n t o f G e o g r a p h y We a c c e p t t h i s t h e s i s a s c o n f o r m i n g t o t h e r e q u i r e d s t a n d a r d THE UNIVERSITY OF BR I T I S H COLUMBIA S e p t e m b e r , 1973 I n p r e s e n t i n g t h i s t h e s i s i n p a r t i a l f u l f i l m e n t o f the r e q u i r e m e n t s f o r an advanced degree a t the U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C olumbia, I agree t h a t t h e L i b r a r y s h a l l make i t f r e e l y a v a i l a b l e f o r r e f e r e n c e and s t u d y . I f u r t h e r agree t h a t p e r m i s s i o n f o r e x t e n s i v e c o p y i n g o f t h i s t h e s i s f o r s c h o l a r l y p urposes may be g r a n t e d by the Head o f my Department o r by h i s r e p r e s e n t a t i v e s . I t i s u n d e r s t o o d t h a t c o p y i n g o r p u b l i c a t i o n o f t h i s t h e s i s f o r f i n a n c i a l g a i n s h a l l n o t be a l l o w e d w i t h o u t my w r i t t e n p e r m i s s i o n . Department o f GEOGRAPHY The U n i v e r s i t y o f B r i t i s h Columbia Vancouver 8, Canada D a t e October 7 t h*, 1973 i i ABSTRACT This thesis attempts to determine to what extent f l u v i a l a l logen ic factors a f fec t the development of vegetation in the L i l l o o e t Va l l ey , north-west of Pemberton, B.C. Microenvironments ex is t wi th in the f l opdp la in , based on height , f lood frequency, drainage cond i t ions , tree cover and s o i l development. The area i s in a constant state of f lux with respect to the change of species over time and the associated nature of the r i v e r channels that cause new areas to become ava i lab le while constant ly destroying other vegetated areas. The major hypothesis that vegetat ion, both ind iv idual species and species groups, can be s p a t i a l l y re la ted to e levat ion d i f ferences as a measure of f lood f requencies, cannot be proved in i s o l a t i o n from other hypotheses. Mo species were found to be so le l y re la ted to the e levat ion fac to r . Although s i x species were found to be s i g n i f i c a n t l y re la ted to height , they can only be used in very general terms to estimate f lood frequency, however, as i t i s the rare 15 to 50 year event that determines the major vegetation pat tern. Pioneer, scrub and young deciduous forests on the lower e levat ions and the;understorys of the mature forests are e n t i r e l y destroyed * by such an event, thus changing the d i rec t ion and pace of the development of many s i tes markedly. i i i The second h y p o t h e s i s was t h a t sediment type as a measure o f dra inage c o n d i t i o n s i s important i n d i f f e r e n t i a t i n g s p e c i e s d i s t r i b u t i o n , e s p e c i a l l y a t the p i o n e e r s t a g e . I t has been s u c c e s s -f u l l y demonstrated t h a t d u r i n g i n i t i a l s p e c i e s i n v a s i o n sediment type i s i m p o r t a n t . T h i s i n i t i a l s p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o n causes major s p e c i e s v a r i a t i o n i n young f o r e s t s and these d i f f e r e n c e s may s t i l l be n o t i c e a b l e i n mature c o n i f e r o u s f o r e s t s . F i n a l l y , the importance o f t ime and a s s o c i a t e d a u t o g e n i c processes was noted to be o f importance . I t has been shown t h a t t h e r e are s e v e r a l s p e c i e s groups e x i s t i n g w i t h i n the f i e l d area t h a t r e f l e c t the age o f the sediment s u r f a c e , and t h a t the s i t e s must be d i s c u s s e d w i t h i n the age groups f o r meaningful r e s u l t s . i v TABLE OF CONTENTS C h a p t e r P a y e 1. INTRODUCTION 1 1.1 P r o b l e m D e f i n i t i o n a n d F i e l d A r e a ^ 1.2 The F l o o d p l a i n E n v i r o n m e n t 4 1.3 L i t e r a t u r e R e v i e w 5 1.4 H y p o t h e s e s 8 2. THE PHYSICAL ENVIRONMENT . 1 1 2.1 R e g i o n a l V e g e t a t i o n ^ 2.2 F l o o d p l a i n a n d R i v e r C h a n n e l ^ 1. I n t r o d u c t i o n ^ l ? 2. D i s c h a r g e 1 3. C h a n n e l M o r p h o l o g y 1 4 2.3 G e o l o g y and C l i m a t e 1 8 3. PROCEDURES 2 1 3.1 M e t h o d o l o g y i n P l a n t G e o g r a p h y . . . . . . . . . . 2 1 3.2 S a m p l i n g D e s i g n . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 1. T r a n s e c t s . . . . . . . . . . . . . 2 2 2. S i z e o f S a m p l e 2 4 3. S i z e and Shape o f Q u a d r a t s 2 6 3.3 D a t a C o l l e c t i o n 2 6 1. N o n - F i e l d D a t a 2 6 2. W a t e r L e v e l D a t a 2 6 3. S e d i m e n t 2 8 ?9 4. V e g e t a t i o n V C h a p t e r Page 3.4 D a t a A n a l y s i s 31 1. W a t e r L e v e l F l u c t u a t i o n s . . . . . . . . . . . . 31 2. S e d i m e n t 31 3. V e g e t a t i o n A n a l y s i s 32 4. THE EFFECTS OF FLUVIAL A C T I V I T Y .35 4.1 I n t r o d u c t i o n 35 4.2 D e p o s i t i o n 35 4.3 E r o s i o n • 37 4.4 S e d i m e n t T y p e 49 4.5 F l o o d F r e q u e n c y 52 5. GENERAL VEGETATION OF THE F I E L D AREA 61 5.1 I n t r o d u c t i o n • 61 5.2 I d e n t i f i e d S p e c i e s 61 5.3 G e n e r a l V e g e t a t i o n T y p e s 66 6. S P E C I E S RESPONSE . . • 76 6.1 I n t r o d u c t i o n • 76 6.2 E n v i r o n m e n t a l R e s p o n s e • 76 1. E l e v a t i o n 76 2. S e d i m e n t T y p e 92 6.3 Ti m e 9 6 7. CONCLUSION • • • 109 7.1 V e g e t a t i o n D e v e l o p m e n t i n t h e L i l l o o e t F l o o d p l a i n 109 7.2 Summary • • 131 v i Chapter Page BIBLIOGRAPHY 1 3 5 APPENDIX 143 v i i L I S T OF TABLES T a b l e Page I . Number o f q u a d r a t s p e r e l e v a t i o n c l a s s 25 I I . M e a s u r e m e n t o f p l a n t c o v e r . 30 I I I . I n d e p e n d e n t f a c t o r s u s e d i n v e g e t a t i o n a n a l y s i s 33 IV. E r o s i o n d a t a a n d s u r f a c e c o v e r 38 V. V a r i a t i o n i n c h a n n e l w i d t h i n t h e L i l l o o e t R i v e r f i e l d a r e a V I . D i s c h a r g e l e v e l s a t t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n , P e m b e r t o n , r e q u i r e d t o f l o o d e l e v a t i o n c l a s s e s i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h . . V I I . F l o o d f r e q u e n c y i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h 58 V I I I . F r e q u e n c y o f s p e c i e s 62 I X . S i g n i f i c a n t f a c t o r s i n t h e d i s t r i b u t i o n o f v e g e t a t i o n i n t h e L i l l o o e t R i v e r v a l l e y : p r i m a r y / s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h e s . . . . . . 77 X. S i g n i f i c a n t f a c t o r s i n t h e d i s t r i b u t i o n o f v e g e t a t i o n i n t h e L i l l o o e t R i v e r v a l l e y : a g e d s u r f a c e s . . . . . . . 80 X I . O c c u r r e n c e o f s p e c i e s w i t h i n a g e d s u r f a c e s . . . . . . . . 98 v i i i L I S T OF FIGURES F i g u r e Page 1. A v e r a g e d a i l y d i s c h a r g e o f t h e L i l l o o e t R i v e r n e a r P e m b e r t o n . . . . . . 13 2. T e m p e r a t u r e and p r e c i p i t a t i o n d a t a : P e m b e r t o n Meadows 19a 3. S e d i m e n t t e x t u r e c l a s s i f i c a t i o n . . . . 50 4. P a r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n r a n g e s f o r s e l e c t e d s e d i m e n t s u r f a c e s . . . . . . . . . . 51 5. Mean g r a i n s i z e v a r i a t i o n b e t w e e n r i v e r c h a n n e l t y p e s w i t h i n t h e f i e l d a r e a . 53 6. A v e r a g e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s t a g e l e v e l s i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n a n d t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n 56 7. A l l o g e n i c e n v i r o n m e n t a l s i g n i f i c a n c e . . . . 82 8. E l e v a t i o n s i g n i f i c a n c e 84 9. S p e c i e s c o v e r a n d f r e q u e n c y c h a n g e s w i t h e l e v a t i o n 85 10. E s t i m a t e d f l o o d f r e q u e n c y . . . . . . . . . . 91 11 . S p e c i e s c o v e r and f r e q u e n c y c h a n g e s w i t h s e d i m e n t . . . 93 12. A u t o g e n i c s i g n i f i c a n c e . 97 13. F r e q u e n c y d i s t r i b u t i o n o f s p e c i e s f o u n d i n t h e f i e l d a r e a 100 14. S p e c i e s c o r r e l a t i o n a t 0.1% a n d 1% s i g n i f i c a n c e l e v e l . A r e a s l e s s t h a n 6 y e a r s o l d . 101 15. S p e c i e s c o r r e l a t i o n a t 0.1% a n d 1% s i g n i f i c a n c e l e v e l . A r e a s 6 t o 10 y e a r s o l d 104 16. S p e c i e s c o r r e l a t i o n a t t h e 0.1% s i g n i f i c a n c e l e v e l . T r e e d a r e a s 107 i x F i g u r e Page 17. D e v e l o p m e n t a l t r e n d s i n t h e L i l l o o e t R i v e r v a l l e y 110 18. D i s t r i b u t i o n o f i m p o r t a n t p i o n e e r s p e c i e s w i t h r e s p e c t t o s e d i m e n t s u r f a c e s 123 4 X L I S T OF MAPS \ Map N Page 1. L o c a t i o n o f f i e l d a r e a w i t h i n t h e L i l l o o e t R i v e r v a l l e y . . . ' 3 2. B a s i n a r e a and p e r e n n i a l i c e i n t h e L i l l o o e t R i v e r b a s i n 15 3. T r i b u t a r y c o n f l u e n c e s a n d r i v e r c h a n n e l t y p e i n t h e L i l l o o e t R i v e r b a s i n 17 4. S i m p l i f i e d g e o l o g y o f t h e L i l l o o e t R i v e r b a s i n . . . . . . 19 5. L o c a t i o n o f t r a n s e c t s a n d w a t e r r e c o r d i n g s i t e s w i t h i n t h e f i e l d a r e a 23 6. C h a n n e l movement a n d l a n d s u r f a c e c h a n g e s w i t h i n t h e f i e l d a r e a , 1 9 6 2-1970 26 x i L I S T OF PLATES P l a t e Page 1. W a t e r L e v e l R e c o r d i n g 27 2. Red a l d e r (Alnus rubra) s i t e 40 3. E r o s i o n o f a l o g g e d a r e a 41 4. R i v e r b a n k , w h e r e r a p i d e r o s i o n o f a l o g g e d c o n i f e r o u s s i t e i s t a k i n g p l a c e 42 5. R i v e r b a n k , a t r e d a l d e r s i t e . 44 6. E r o s i o n o f r e d a l d e r s t a n d 45 7. E r o s i o n o f p i o n e e r s p e c i e s on a s a n d b a r 46 8. L o g j a m i n a m i n o r c h a n n e l o f t h e L i l l o o e t R i v e r . . . . 47 9. L o g d e p o s i t i o n 48 10. C o n i f e r o u s s t a n d o f l o d g e p o l e p i n e {Pinus contorta var. latifolia) a n d D o u g l a s f i r (Pseudotsuga menzies i i ) , on t h e a l l u v i a l f a n o f S o u t h C r e e k 67 11 . C o n i f e r o u s s t a n d o f r e d c e d a r {Thuja plicata) i n L i l l o o e t R i v e r f l o o d p l a i n 68 12. B l a c k C o t t o n w o o d [Populus triahocarpa) s t a n d . . . . . . 69 13. Red a l d e r s t a n d 70 14. P a c i f i c w i l l o w (Salix lasiandra) and r e d a l d e r s t a n d 72 15. W i l l o w - a l d e r - c o t t o n w o o d s t a n d 73 16. Swamp s i t e - Typhus lati folia and Glyceria grandis. . . . 74 17. A r e c e n t l y l o g g e d s i t e 75 18. A f l o o d e d r e d a l d e r s t a n d 88 19. A r e c e n t l y f l o o d e d b l a c k c o t t o n w o o d s t a n d s h o w i n g s a n d d e p o s i t i o n 89 x i i P l a t e Page 20. F o r e s t s o i l r e d e p o s i t i o n on e x p o s e d s a n d b a r m 21 . New a r e a - p o t e n t i a l swamp s i t e o f v e r y f i n e d e p o s i t s '13 22. New a r e a - s a n d d e p o s i t 23. New a r e a - c o a r s e d e p o s i t s H 5 24. New a r e a - l o g a c c u m u l a t i o n H 6 25. P i o n e e r v e g e t a t i o n - swamp c o n d i t i o n s . 26. P i o n e e r v e g e t a t i o n - f i n e d e p o s i t s i n a b a n d o n e d c h a n n e l 118 27. P i o n e e r v e g e t a t i o n - s a n d d e p o s i t s 119 28. P i o n e e r v e g e t a t i o n - w e l l d r a i n e d s a n d d e p o s i t s . . . . . 1^0 29. P i o n e e r v e g e t a t i o n - c o a r s e d e p o s i t s . . . 122 30. Red a l d e r s t a n d , w h e r e t h e u n d e r s t o r y c o n s i s t s o f r e d c e d a r s a p l i n g s a n d no b l a c k c o t t o n w o o d i s p r e s e n t I 2 5 31. M i x e d s a p l i n g a n d s h r u b s t a n d . . . . . 126 32. B l a c k c o t t o n w o o d a n d c o n i f e r o u s s e e d l i n g s s t a n d 127 33. B l a c k c o t t o n w o o d s t a n d on c o a r s e d e p o s i t s 128 34. B l a c k c o t t o n w o o d s t a n d w h e r e f o r e s t s p e c i e s a r e f o u n d i n t h e i n t e r m e d i a t e l a y e r s 130 35. Red c e d a r s t a n d 132 ACKNOWLEDGMENT F i e l d w o r k was c a r r i e d o u t w i t h t h e f i n a n c i a l s u p p o r t o f a g r a n t f r o m t h e U n i v e r s i t y G r a n t s C o m m i t t e e u n d e r t h e s u p e r v i s i o n o f Dr. M. C h u r c h . D r . 0. S l a y m a k e r o f t h e U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a a n d Dr. M. K e l l m a n o f Sim o n F r a s e r U n i v e r s i t y have made i m p o r t a n t s u g g e s t i o n s a n d comments w h i c h have been e x t r e m e l y u s e f u l T h a n k s a r e e s p e c i a l l y due t o M a r l e n e S p e c h t , my a b l e f i e l d a s s i s t a n t . 1 CHAPTER 1 INTRODUCTION 1.1 P r o b l e m D e f i n i t i o n and F i e l d A r e a The s p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f v e g e t a t i o n i s a f u n c t i o n o f c o m p l e x a n d i n t e r r a c t i n g e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s . Many o f t h e s e f a c t o r s , s u c h a s l o c a l c l i m a t e , g e n e r a l r e l i e f a n d p a r e n t m a t e r i a l a r e u n i v e r s a l l y p r e s e n t . O t h e r f a c t o r s , s u c h a s f i r e a nd f l o o d i n g , h a ve d e v a s t a t i n g b u t l o c a l i s e d e f f e c t s on v e g e t a t i o n . The r e l a t i v e i m p o r t a n c e o f t h e s e v a r i e d f a c t o r s i s a s u b s t a n t i v e r e s e a r c h p r o b l e m . V e g e t a t i o n p a t t e r n s w i t h i n a f l o o d p l a i n r e s u l t f r o m a l l o g e n i c f a c t o r s s u c h a s t h o s e i t e m i s e d a b o v e , b u t i n a d d i t i o n , t h e p a s s a g e o f t i m e l e a d s t o t h e i n t r u s i o n o f a c o m p l i c a t e d s e t o f a u t o g e n i c f a c t o r s . A l l o g e n i c f a c t o r s a r e t h o s e i m p o s e d e x t e r n a l l y w h e r e a s a u t o g e n i c f a c t o r s a r e b r o u g h t a b o u t by t h e a c t i o n o f t h e p l a n t s t h e m s e l v e s on t h e h a b i t a t [ T a n s l e y , 1 9 3 5 ] . T h i s t h e s i s a t t e m p t s t o d e t e r m i n e t o w h a t e x t e n t t h e f l u v i a l a l l o g e n i c f a c t o r s a f f e c t t h e d e v e l o p m e n t o f v e g e t a t i o n . I f t h e v e g e t a t i o n p a t t e r n s r e s u l t f r o m f a c t o r s i m p o s e d by t h e r i v e r , s u c h a s f l o o d f r e q u e n c y a n d s e d i m e n t t y p e , t h e n t h e v e g e t a t i o n i t s e l f w i l l g i v e d e t a i l e d i n f o r m a t i o n a s t o t h e a c t i v i t y o f t h e r i v e r t h r o u g h o u t t h e v a l l e y . I f , h o w e v e r , a u t o g e n i c f a c t o r s p r o v e t o be o f m a j o r i m p o r t a n c e t h e n o n l y t h e l o n g e v i t y o f t h a t 2 p a r t i c u l a r a r e a c a n be f o u n d and a s u c c e s s i o n a l s t u d y d i v o r c e d f r o m d e t a i l e d d i s c u s s i o n s o f f l u v i a l a c t i v i t y i s most a p p r o p r i a t e . The a r e a i n w h i c h t h e s t u d y was c a r r i e d o u t , i s t h e L i l l o o e t V a l l e y , n o r t h - w e s t o f P e m b e r t o n , B r i t i s h C o l u m b i a . The l o c a t i o n o f t h e f i e l d a r e a i s shown on Map 1. An i n t e n s i v e s t u d y o f s e d i m e n t a t i o n p r o c e s s e s i n L i l l o o e t L a k e , i n t o w h i c h t h e L i l l o o e t R i v e r f l o w s , has b e e n c a r r i e d o u t o v e r t h e p a s t f o u r y e a r s by G i l b e r t [ 1 9 7 2 ] . F u r t h e r s t u d i e s o f r e g i o n a l a s p e c t s o f s e d i m e n t a t i o n have been made by S l a y m a k e r [ 1 9 7 2 ] a n d S l a y m a k e r a n d G i l b e r t [ 1 9 7 2 ] . F o r t h e p u r p o s e s o f t h i s t h e s i s , i n t e n s i v e r e s e a r c h was c a r r i e d o u t i n t h e summer o f 1972 b e t w e e n W o l v e r i n e C r e e k a n d S o u t h C r e e k . T h i s s e c t i o n o f t h e r i v e r v a l l e y was c h o s e n f o r a number o f p r a c t i c a l a n d t h e o r e t i c a l r e a s o n s . D o w n s t r e a m f r o m W o l v e r i n e C r e e k t h e L i l l o o e t R i v e r was s t r a i g h t e n e d b e t w e e n 1946 a n d 1948 a s p a r t o f a l a n d r e c l a m a t i o n scheme f o r t h e v a l l e y [ F a u l k e n e r 1 9 5 1 ] . The o r i g i n a l m e a n d e r i n g n a t u r e o f t h e r i v e r i n t h i s s e c t i o n i s a p p a r e n t f r o m a e r i a l p h o t o g r a p h s o f t h e a r e a . S e c o n d l y , t h e v a l l e y down-s t r e a m f r o m t h e f i e l d a r e a d o e s n o t h a v e c o n t i n u o u s n a t u r a l v e g e t a t i o n c o v e r . The l o w e r l i m i t o f t h e f i e l d a r e a was d e t e r m i n e d by t h e s e two f a c t o r s . The u p p e r b o u n d a r y o f t h e f i e l d a r e a w h e r e N o r t h a n d S o u t h C r e e k s j o i n t h e L i l l o o e t R i v e r was c h o s e n on t h e b a s i s o f e a s e o f a c c e s s a n d t h e t i m e s a v a i l a b l e f o r t h e s t u d y . The c h a n n e l i s c o n s t r i c t e d a t t h i s p o i n t a n d i s t h e f u r t h e s t p o i n t a c c e s s i b l e by r o a d . 4 W i t h i n t h e c h o s e n f i e l d a r e a , t h e L i l l o o e t R i v e r d i s p l a y s two h a b i t s . P r i m a r y a n a s t o m o s i s , [ C h u r c h , 1 9 7 3 ] w h e r e t h e m a i n c h a n n e l i s c h a r a c t e r i s e d by v e r y r a p i d l y m i g r a t i n g m i n o r c h a n n e l s a n d a c t i v e b a r f o r m a t i o n , i s t y p i c a l o f t h e u p s t r e a m r e a c h . S e c o n d a r y a n a s t o m o s i s , w h e r e t h e c h a n n e l c r o s s s e c t i o n c o n t a i n s o ne m a j o r c h a n n e l a n d o t h e r m i n o r c h a n n e l s t h a t a r e o n l y w a t e r f i l l e d i n h i g h f l o w p e r i o d s , i s t y p i c a l o f t h e d o w n s t r e a m r e a c h . C o m p a r i s o n s w e r e made b e t w e e n t h e s e t y p e s o f b r a i d e d c h a n n e l i n t e r m s o f t h e v e g e t a t i o n r e s p o n s e . 1.2 The F l o o d p l a i n E n v i r o n m e n t The f l o o d p l a i n e n v i r o n m e n t p r o v i d e s a n i n t e r e s t i n g e n v i r o n m e n t f o r s t u d y i n g s u c c e s s i o n a l t r e n d s b e c a u s e o f t h e j u x t a p o s i t i o n o f new s u r f a c e s a n d o l d e r s u r f a c e s . The f l o o d p l a i n o f a b r a i d e d s t r e a m i s , h o w e v e r , p a r t i c u l a r l y a c t i v e a s a r e s u l t o f r e p e a t e d s e d i m e n t a t i o n a n d f l o o d i n g a n d t h e age o f s u r f a c e s e d i m e n t s may be d i f f i c u l t t o e s t a b l i s h . I n t h e s t u d y , t h e t e m p o r a l d i m e n s i o n o f v e g e t a t i o n d e v e l o p m e n t was o f c o n s i d e r a b l e i m p o r t a n c e a s t h e age o f t h e s i t e s v a r i e s c o n s i d e r a b l y . I t was n e c e s s a r y t h e r e f o r e , t o c o n s i d e r t h e p r o b l e m i n t e r m s o f t h e r e l a t i v e a g e s o f t h e s i t e s . When a s u r f a c e becomes a v a i l a b l e f o r p i o n e e r s p e c i e s , t h e e n v i r o n m e n t i s g o v e r n e d s t r i c t l y by a l l o g e n i c f a c t o r s . The b i o t i c e f f e c t s o f o t h e r f l o r a a n d f a u n a a r e n o t p r e s e n t , b u t a s t h e p i o n e e r s p e c i e s e s t a b l i s h t h e m s e l v e s t h e y c h a n g e t h e e n v i r o n m e n t f o r l a t e r i n v a d i n g s p e c i e s . W i t h i n t h e s o i l i t s e l f t h e d r a i n a g e i s m o d e r a t e d , o r g a n i c m a t t e r i n c r e a s e s a n d t h e s t r u c t u r e o f t h e s o i l i t s e l f 5 i m p r o v e s . The m i c r o c l i m a t e o f t h e g r o u n d s u r f a c e w i l l c h a n g e a s t e m p e r a t u r e e x t r e m e s f o u n d on op e n s a n d b a r s w i l l be a t t e n u a t e d by t h e i n v a s i o n o f s h r u b s and l a t e r , t r e e s . The f l u c t u a t i o n s o f t e m p e r a t u r e w i t h i n a f o r e s t a r e much s u b d u e d , h e n c e , by t h e i n i t i a l p l a n t i n v a s i o n t h e e n v i r o n m e n t becomes s u i t a b l e f o r o t h e r s p e c i e s i n v a s i o n . I n t h e f l o o d p l a i n c o n t e x t , t h e p r o b l e m t h a t many r e s e a r c h w o r k e r s have s t u d i e d , f r e q u e n t l y i n d i r e c t l y , i s w h e t h e r v e g e t a t i o n p a t t e r n s c o n t i n u e t o be a f u n c t i o n o f t h e m a c r o e n v i r o n m e n t , i m p o s e d by t h e a c t i v i t y o f t h e r i v e r , i . e . a l l o g e n i c f a c t o r s , a f t e r t h e f i r s t p i o n e e r s p e c i e s h ave e s t a b l i s h e d t h e m s e l v e s , o r w h e t h e r a u t o -g e n i c f a c t o r s a r e t h e m a j o r c a u s e s o f t h e p a t t e r n s . I f t h e l a t t e r i s t r u e , t h e n t i m e becomes t h e a l l - i m p o r t a n t v a r i a b l e . 1.3 L i t e r a t u r e R e v i e w T h e r e has been l i t t l e c o n s i s t e n c y i n t h e r e s u l t s f r o m r e s e a r c h i n t h i s f i e l d . E a c h r i v e r v a l l e y t h a t has been s t u d i e d had y i e l d e d u n i q u e r e s u l t s w i t h d i f f e r i n g f a c t o r s a l l e g e d t o be o f m a j o r i m p o r t a n c e . O r l o c i [ 1 9 6 4 ] , i n a d a p t i n g t h e e q u a t i o n f o r s o i l d e v e l o p m e n t [ J e n n y , 1 9 4 1 ] a t t e m p t e d t o i l l u s t r a t e some f u n c t i o n a l i n t e r r e l a t i o n s i n p l a n t e c o l o g y . O r l o c i ' s e q u a t i o n i s : v = f ( c l . f . p . r . s . t . b . ) w h e r e c l , f , p, a n d r a r e a l l o g e n i c f a c t o r s o f r e g i o n a l c l i m a t e , f l o o d f r e q u e n c y , p a r e n t m a t e r i a l a t t i m e z e r o a n d , f a c t o r s o f l o c a l r e l i e f a n d 6 s , t , and b , a r e a u t o g e n i c f a c t o r s o f s o i l t y p e t i m e a n d b i o t i c r e l a t i o n -s h i p s . W i t h t h e s e f a c t o r s as r e f e r e n c e , a s a m p l i n g o f t h e l i t e r a t u r e on v e g e t a t i o n c o m m u n i t i e s , f o u n d i n f l o o d p l a i n s i s d i s c u s s e d . I l l i c h e v s k y [ 1 9 3 3 ] f o u n d t h a t f l o o d i n g c a u s e d by s p r i n g snow m e l t was t h e m a j o r c a u s e o f d i f f e r e n t i a t i o n o f p l a n t c o m m u n i t i e s . He d i v i d e d p l a n t s f o u n d i n t h e a r e a i n t o t h o s e t h a t s u r v i v e d p e r i o d i c f l o o d i n g a n d t h o s e t h a t w e r e f o u n d i n n o n - i n u n d a t e d z o n e s . He f u r t h e r d e l i n e a t e d d i s c r e t e c o m m u n i t i e s , b a s e d on f l o o d f r e q u e n c y . The c o m m u n i t i e s w e r e n o t c o i n c i d e n t w i t h s o i l t y p e o r t e r r a c e s . H e f l e y [ 1 9 3 7 ] , on t h e C a n a d i a n R i v e r f l o o d p l a i n , O k l a h o m a , d e l i m i t e d f o u r l e v e l s w i t h i n t h e p r o x i m i t y o f t h e r i v e r c h a n n e l . The l o w e r l e v e l s w e r e r e g u l a r l y i n u n d a t e d , t h e l o w e s t b e i n g s a t u r a t e d t h r o u g h o u t t h e y e a r . The s e c o n d l e v e l was made up o f w i n d b l o w n s a n d an d c l a y s d e p o s i t e d d u r i n g f l o o d p e r i o d s . The t h i r d l e v e l was o f more s t a b l e v e g e t a t i o n a n d was one t o t h r e e m e t r e s h i g h e r t h a n t h e s e c o n d l e v e l . The f i n a l l e v e l was p o s s i b l y a n o l d r i v e r t e r r a c e . H e f l e y c o n c l u d e d t h a t t h e r e w e r e e d a p h i c c l i m a x e s , a l t h o u g h h i s r e a s o n i n g i n r e a c h i n g t h i s c o n c l u s i o n i s n o t d i s c u s s e d . Ware an d P e n f o u n d [ 1 9 4 9 ] , a l s o w o r k i n g i n t h e C a n a d i a n R i v e r , d i s c u s s e d t h e l o w e r l e v e l s i n more d e t a i l . T h e y d e c i d e d t h a t t h e r e w e r e two m a j o r p r e v e n t i v e f a c t o r s a c t i n g a g a i n s t p l a n t c o l o n i s a t i o n . T h e s e w e r e f l o o d i n g and r e l a t e d s a t u r a t i o n p r o b l e m s a n d s e c o n d l y c l i m a t i c p r o b l e m s i n v o l v e d i n an e x p o s e d l o c a t i o n i . e . h i g h e v a p o r a t i o n and summer t e m p e r a t u r e s a n d w i n d s . H o w e v e r , some p i o n e e r s p e c i e s d i d g e t e s t a b l i s h e d . P e r h a p s t h e o v e r r i d i n g f a c t o r i s t h e o c c a s i o n a l t o t a l d e s t r u c t i o n o f t h e l o w e r l e v e l s by f l a s h 7 f l o o d i n g , a l t h o u g h t h i s was n o t t h e c o n c l u s i o n o f t h e a u t h o r s . S h e l f o r d [ 1 9 5 4 ] , i n h i s wo r k on t h e l o w e r M i s s i s s i p p i R i v e r , s t u d i e d t h e age o f d e p o s i t s on w h i c h t r e e s w e r e e s t a b l i s h e d a n d t h e h e i g h t a b o v e t h e mean w a t e r l e v e l . He f o u n d a c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e age o f t h e t r e e s and t h e h e i g h t a b o v e t h e mean w a t e r l e v e l . No r e a s o n s , h o w e v e r , a r e d i s c u s s e d a s t o t h e s i g n i f i c a n c e o f t h e c o r r e l a t i o n . S i g a f o o s [ 1 9 6 1 ] o b j e c t e d t o t h e i d e a t h a t d e v e l o p m e n t o f v e g e t a t i o n on a f l o o d p l a i n was s t r i c t l y a f u n c t i o n o f t i m e . He s t a t e d t h a t t h e f o r m a n d t y p e o f t r e e s w e r e d e t e r m i n e d by t h e m a g n i t u d e a n d f r e q u e n c y o f f l o o d s . I n h i s w o r k on t h e Potomac R i v e r n e a r W a s h i n g t o n D.C. he c o r r e l a t e d f l o o d f r e q u e n c y w i t h t h r e e t y p e s o f c o m m u n i t i e s . L i n d s e y [ 1 9 6 1 ] w o r k i n g i n t h e T i p p e c a n o e a n d Wabash R i v e r v a l l e y s i n I n d i a n a f o u n d a r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p l a n t s p e c i e s and t h e a v e r a g e w a t e r l e v e l . S i m i l a r s p e c i e s o c c u r r e d r e l a t i v e l y h i g h e r a b o v e t h e Wabash R i v e r w a t e r s u r f a c e b e c a u s e o f t h e g r e a t e r a n d more f r e q u e n t w a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n s o f t h e r i v e r c o m p a r e d w i t h t h e T i p p e c a n o e R i v e r . O r l o c i [ 1 9 6 4 ] , u s i n g d a t a f r o m t h e S q u a m i s h R i v e r v a l l e y , i n B r i t i s h C o l u m b i a , e x p r e s s e d s u c c e s s i o n i n t e r m s o f h e i g h t a b o v e t h e r i v e r a n d c o n s i d e r e d t h i s f a c t o r a s u r r o g a t e f o r f l o o d f r e q u e n c y . More r e c e n t s t u d i e s h a v e t u r n e d t h e i r f o c u s t o t h e p r o b l e m o f s e d i m e n t a t i o n r a t e s a s s o c i a t e d w i t h f l o o d i n g . D a h l s k o g [ 1 9 6 6 ] s t u d i e d t h e e f f e c t s o f s e d i m e n t a t i o n p r o c e s s e s a n d f l o o d f r e q u e n c y o n 8 t h e p l a n t c o m m u n i t i e s i n a L a p l a n d m o u n t a i n d e l t a . He f o u n d no c l e a r r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s e d i m e n t a t i o n r a t e s a nd t h e p l a n t c o m m u n i t i e s and p o i n t e d o u t t h a t p l a n t c o m m u n i t i e s w e r e c o n t i n u a l l y e v o l v i n g a c c o r d i n g t o t h e c h a n n e l a c t i v i t y . B o t h D a h l s k o g [ 1 9 6 6 ] and E v e r i t t [ 1 9 6 8 ] f o u n d t h a t s e d i m e n -t a t i o n d e c r e a s e d a s e l e v a t i o n a b o v e t h e w a t e r l e v e l i n c r e a s e d a n d t h e d i s t a n c e f r o m t h e s t r e a m i n c r e a s e d . G i l l [ 1 9 7 0 ] , w o r k i n g i n t h e M a c k e n z i e R i v e r d e l t a , f o u n d s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n s b e t w e e n s e d i m e n t a t i o n r a t e s a n d t h e r e s u l t i n g s p e c i e s g r o u p s . He b r i e f l y d i s c u s s e d t h e f l o o d i n g f a c t o r a n d s t a t e d t h a t t h e m o s t i m p o r t a n t f a c t o r i n d i f f e r e n t i a t i o n b e t w e e n g r o u p s i s t h e " r a p i d i t y w i t h w h i c h f l o o d w a t e r i s removed f r o m a s i t e o n c e t h e g r o s s w a t e r l e v e l b e g i n s t o s u b s i d e . " I t a p p e a r s f r o m t h e p r e c e d i n g r e v i e w t h a t t h e m a j o r f a c t o r i n f l o o d p l a i n d e v e l o p m e n t i s t h e f l o o d i n g a nd a s s o c i a t e d s e d i m e n t a t i o n . Some o f t h e r e s e a r c h d o es n o t s p e c i f i c a l l y d i s c u s s f l o o d i n g , b u t a l l d i s c u s s t h e h e i g h t a b o v e some datum l e v e l , w h i c h a s p a p e r s o f D a h l s k o g [ 1 9 6 6 ] and E v e r i t t [ 1 9 6 8 ] p o i n t o u t , b e a r a d i r e c t r e l a t i o n s h i p t o t h e s e d i m e n t a t i o n r a t e s a n d f l o o d i n g f r e q u e n c y . 1.4 H y p o t h e s e s The m a j o r h y p o t h e s i s on w h i c h t h e s t u d y i s b a s e d i s t h a t v e g e t a t i o n c h a n g e s a t t h e i n d i v i d u a l s p e c i e s a n d a l s o t h e s p e c i e s g r o u p l e v e l , c a n be s p a t i a l l y r e l a t e d t o e l e v a t i o n d i f f e r e n c e s w i t h r e s p e c t t o t h e w a t e r s u r f a c e . Some d i f f i c u l t i e s i n u s i n g e l e v a t i o n a r e ( i ) t h a t i t i s a m b i g u o u s as an i n d e x o f p r o c e s s . The g e n e r a l i m p l i c a t i o n s o f 9 e l e v a t i o n d i f f e r e n c e f o r f l u v i a l p r o c e s s e s a n d v e g e t a t i o n a l r e s p o n s e a r e f i r s t l y , t h e s e d i m e n t a t i o n a s s o c i a t e d w i t h f l o o d i n g may p a r t i a l l y o r c o m p l e t e l y b u r y t h e g r o u n d l a y e r o f v e g e t a t i o n . Some o f t h e s p e c i e s w i l l be a b l e t o s u r v i v e , o t h e r s w i l l be p e r m a n e n t l y d e s t r o y e d , d e p e n d i n g on t h e d e p t h o f d e p o s i t i o n and t h e t o l e r a n c e o f t h e i n d i v i d u a l s p e c i e s . S e c o n d l y , t h e f l o w o f w a t e r may u p r o o t t h e more d e l i c a t e s p e c i e s o r c a u s e damage by a b r a s i o n . T h i r d l y , t h e p r o b l e m o f w a t e r l o g g i n g f o r a p r o l o n g e d p e r i o d o f t i m e a f f e c t s s p e c i e s o f a l l s i z e s ; ( i i ) T h a t i n a b r a i d e d r i v e r w i t h r a p i d c h a n n e l c r o s s s e c t i o n c h a n g e s i n w a t e r s u r f a c e e l e v a t i o n c a n n o t be r e l a t e d t o a r e l i a b l e datum. O r l o c i [ 1 9 6 4 ] assumed t h a t t h e h i g h e r t h e s u r f a c e t h e l e s s f r e q u e n t l y i t i s f l o o d e d . F o r s t a b l e r i v e r c h a n n e l s t h i s i s t r u e , b u t f o r b r a i d e d c h a n n e l s t h i s c a n o n l y be a s s u m e d f o r a p a r t i c u l a r c r o s s s e c t i o n o f a r i v e r a s t h e r a t e o f w a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n s w i l l v a r y c o n s i d e r a b l y w i t h c h a n g e s i n c r o s s s e c t i o n a l c h a r a c t e r i s t i c s . A s i n g l e w e l l d e f i n e d c h a n n e l w i l l h a v e much g r e a t e r f l u c t u a t i o n s i n l e v e l t h a n a m u l t i p l e s e t o f c h a n n e l s w i t h t h e same d i s c h a r g e . T h e s e d i f f e r e n c e s w i t h r e s p e c t t o t h e f i e l d a r e a w i l l be d i s c u s s e d i n a l a t e r c h a p t e r ; ( i i i ) A n o t h e r p r o b l e m when u s i n g w a t e r l e v e l d a t a i s t h e p o s s i b i l i t y o f a l t e r n a t e d e p t h s o f f l o w . I t i s a s s u m e d f r o m t h e d a t a t h a t t h e w a t e r l e v e l i s d i r e c t l y r e l a t e d t o t h e d i s c h a r g e . T h i s i s u s u a l l y v a l i d , b u t w h e r e u p p e r and l o w e r f l o w r e g i m e s a r e e x p e r i e n c e d t h e same w a t e r d e p t h may be r e c o r d e d f o r two v e r y d i f f e r e n t d i s c h a r g e s [ D a v i s a n d S o r e n s o n 1 9 6 9 ] . The s e c o n d h y p o t h e s i s i s t h a t t h e s e d i m e n t p l a y s an i m p o r -t a n t p a r t i n t h e d i f f e r e n t i a t i o n o f s p e c i e s d i s t r i b u t i o n , e s p e c i a l l y 10 a t t h e p i o n e e r s t a g e s o f d e v e l o p m e n t . The v a r i a t i o n o f s e d i m e n t t y p e b o t h a t t h e s u r f a c e a n d w i t h d e p t h , i s u s e d a s an i n d i c a t o r o f m o i s t u r e r e t e n t i o n and d r a i n a g e c o n d i t i o n s . The f a s t e s t d r a i n i n g and d r i e s t a r e a s a r e t h e r e w h e r e c o a r s e d e p o s i t s a r e f o u n d a t t h e s u r f a c e . The d r a i n a g e r a t e w i l l i n c r e a s e a n d t h e m o i s t u r e r e t e n t i o n d e c r e a s e a s t h e d e p t h t o c o a r s e d e p o s i t s d e c r e a s e a n d / o r t h e s e d i m e n t s i z e a t t h e s u r f a c e i n c r e a s e s . The t h i r d h y p o t h e s i s i s t h a t a u t o g e n i c p r o c e s s e s a r e m o s t i m p o r t a n t i n p r o d u c i n g s p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o n o f f l o o d p l a i n v e g e t a t i o n . 11 CHAPTER 2 THE PHYSICAL ENVIRONMENT 2.1 The R e g i o n a l V e g e t a t i o n The m a j o r work t h a t has been c a r r i e d o u t on l a r g e s c a l e v e g e t a t i o n d i s t r i b u t i o n i n S o u t h West B r i t i s h C o l u m b i a has b e e n . d i r e c t e d by K r a j i n a [ 1 9 5 9 , 1 9 6 4 , 1 9 6 5 , 1 9 7 0 ] . The a r e a s t u d i e d l i e s w i t h i n K r a j i n a ' s c o a s t a l w e s t e r n h e m l o c k z o n e c l o s e t o t h e i n t e r i o r z o n e s o f E n g e l m a n n s p r u c e - - s u b a l p i n e f i r and t h e P o n d e r o s a p i n e -b u n c h g r a s s . The f l o r a c o n t a i n s c o m p o n e n t s o f a l l t h e s e z o n e s a n d l a c k s many o f t h e common s p e c i e s o f t h e c o a s t a l w e s t e r n h e m l o c k z o n e . F u r t h e r t h e mapped b i o g e o c l i m a t i c z o n e does n o t c o n s i d e r t h e u n i q u e e d a p h i c c o n d i t i o n s t h a t e x i s t w i t h i n f l o o d p l a i n s . C o n s e q u e n t l y , t h e s p e c i e s i d e n t i f i e d i n t h e f i e l d a r e v e r y d i f f e r e n t f r o m t h e n o r m a l c o a s t a l w e s t e r n h e m l o c k z o n e . 2.2 F l o o d p l a i n and R i v e r C h a n n e l 2.2.1 I n t r o d u c t i o n The m a j o r l a n d f o r m t o be c o n s i d e r e d i s t h e f l o o d o l a i n . W i t h i n a f l o o d p l a i n t h e s u r f a c e f e a t u r e s s u c h as p o i n t b a r s , i s l a n d b a r s , l e v e e s a n d a b a n d o n e d c h a n n e l s a r e due t o f l u v i a l a c t i v i t y . The s t a b i l i t y o f t h e s e l a n d s u r f a c e s i s a f u n c t i o n o f t h e d e g r e e o f s t a b i l i t y o f t h e r i v e r , and d a t a on r e g i o n a l s e d i m e n t movement show t h a t , i n g e n e r a l , r i v e r a c t i v i t y i n t h i s v a l l e y i s e x c e p t i o n a l l y h i g h [ S l a y m a k e r & G i l b e r t , 1 9 7 2 ] . The a c t i v i t y o f t h e r i v e r i s a 12 f u n c t i o n o f t h e i n t e r r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n w a t e r a n d s e d i m e n t d i s -c h a r g e , c h a n n e l m o r p h o l o g y a n d s e d i m e n t t y p e . As i n d i c a t e d i n C h a p t e r 1 two d i s t i n c t i v e c h a n n e l morpho-l o g i e s w e r e i d e n t i f i e d i n t h e f i e l d a r e a . They have been d e s c r i b e d as p r i m a r y and s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g c h a n n e l s a n d i n d i c a t e d i f f e r e n c e s i n t h e r a t e o f c h a n g e o f t h e b r a i d e d p a t t e r n a n d t h e w a t e r l e v e l ' f l u c t u a t i o n s a n d h e n c e o f t h e f l o o d p l a i n . 2.2.2 D i s c h a r g e The L i l l o o e t R i v e r b a s i n a b o v e L i l l o o e t L a k e i s a p p r o x i m a t e l y 2 3,100 km i n a r e a . The m a j o r d i s c h a r g e c o m p o n e n t i s s n o w m e l t f r o m t h e w i n t e r a c c u m u l a t i o n i n t h e h e a d w a t e r s o f t h e L i l l o o e t , M e a g e r , S o u t h , R y a n , M i l l e r a n d G r e e n R i v e r s . The p r o l o n g e d p e r i o d o f h i g h d i s c h a r g e i n t h e l a t e s p r i n g and e a r l y summer i s due t o t h i s s o u r c e . A p p r o x i m a t e l y 1 0 % o f t h e b a s i n i s u n d e r p e r e n n i a l i c e , m a i n l y i n t h e R u t h e r f o r d , R y a n , M e a g e r a n d L i l l o o e t h e a d w a t e r s . T h e s e g l a c i a l m e l t w a t e r s f o r m a s e c o n d a r y peak d i s c h a r g e i n J u l y a n d A u g u s t . A t h i r d s o u r c e o f h i g h r u n o f f e v e n t s i s f a l l r a i n s . The t h r e e h i g h e s t d a i l y d i s c h a r g e s on r e c o r d w e r e due t o t h i s s o u r c e . 3 -1 The h i g h e s t one on r e c o r d , 900 m s . o c c u r r e d O c t o b e r 1 9 4 0 . The d i s c h a r g e r e c o r d s t h a t h a v e been u s e d i n t h i s work a r e t a k e n f r o m t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n a t P e m b e r t o n . The a p p r o x i m a t e 2 b a s i n a r e a a b o v e t h e s t a t i o n i s 2,160 km . A v e r a g e d a i l y d i s c h a r g e s shown i n F i g u r e 1 a r e t a k e n f r o m t h i s r e c o r d . The r e a c h o f r i v e r s t u d i e d , h o w e v e r , i s u p s t r e a m f r o m t h i s s t a t i o n , a n d t h e c o n t r i b u t i n g Figure 1. Average Daily Discharge of the L i l looet River near Pemberton. 14 2 b a s i n a r e a i s a p p r o x i m a t e l y 1,550 km . The t h r e e c o n t r i b u t i n g b a s i n a r e a s a n d a r e a s u n d e r p e r e n n i a l i c e a r e shown i n Map 2. D i s -c h a r g e i n t e n s i t y i s h i g h e r i n t h e s t u d i e d r e a c h o f t h e L i l l o o e t R i v e r and t h e r o l e o f t h e g l a c i e r m e l t r u n o f f i s g r e a t e r as c o m p a r e d w i t h t h e L i l l o o e t R i v e r a t P e m b e r t o n g a u g i n g s t a t i o n . 2.2.3 C h a n n e l M o r p h o m e t r y U p s t r e a m f r o m W o l v e r i n e C r e e k t h e r i v e r c h a n n e l c h a n g e s f r o m a m e a n d e r i n g s i n g l e c h a n n e l t o a s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r i v e r . G r a d u a l l y u p s t r e a m t h e r i v e r c h a n n e l s become more d i v e r g e n t a n d c a n be t e r m e d p r i m a r y a n a s t o m o s i n g . T h e r e i s no u n i q u e e m p i r i c a l f o r m u l a t o e s t i m a t e w h e t h e r a r i v e r w i l l d e v e l o p a b r a i d i n g o r m e a n d e r i n g c h a n n e l h a b i t . P e r h a p s H e n d e r s o n ' s [ 1 9 6 6 ] e q u a t i o n S = 0 . 6 4 a " 1 " 1 Q" 0' 4 4 w h e r e 3 -1 S i s t h e s e d i m e n t l o a d , Q i s t h e d i s c h a r g e i n m s a n d d i s t h e m e d i a n bed m a t e r i a l s i z e i n f e e t , i s t h e m o s t u s e f u l . I f t h e s e d i m e n t l o a d i n c r e a s e s a b o v e t h e c a l c u l a t e d v a l u e f o r a g i v e n d i s c h a r g e a n d t h e bed m a t e r i a l , t h e n b r a i d i n g w i l l t h e o r e t i c a l l y r e s u l t . T h i s k i n d o f b r a i d i n g was e a r l i e r d e f i n e d a s p r i m a r y a n a s t o m o s i s . The m a j o r c o n d i t i o n f a v o u r i n g b r a i d i n g a r e h i g h s e d i m e n t l o a d , h i g h bank e r o d i b i l i t y , h i g h s l o p e a n d h i g h d i s c h a r g e v a r i a b i l i t y I S e d i m e n t . T h e r e i s g e n e r a l a c c e p t a n c e o f t h e p o s i t i o n t h a t , a t l e a s t a s a p a r t i a l c r i t e r i o n , t h e p r e s e n c e o f an a b u n d a n t l o a d i s n e c e s s a r y . H j u l s t r o m [ 1 9 5 2 ] s t a t e d "No r e s e a r c h w o r k r e v i e w e d d e n i e s t h e h e a v y s e d i m e n t f a c t o r . " I f we assume t h a t a b r a i d e d s t r e a m i s a r e s u l t o f a h i g h s e d i m e n t l o a d , t h e n i t c a n be h y p o t h e s i s e d t h a t t h e d i s c h a r g e i n c r e a s e o f a l o w s e d i m e n t c o n t e n t 16 s t r e a m c o u l d c a u s e t h e b r a i d i n g s t r e a m t o r e t u r n t o a s i n g l e c h a n n e l . T h i s a p p e a r s t o be i l l u s t r a t e d i n Map 3 w h e r e M o s a i c C r e e k and S a l a l C r e e k e n t e r t h e L i l l o o e t R i v e r . C o n v e r s e l y , a t r i b u t a r y s t r e a m , f o r e x a m p l e Meager C r e e k , has a v e r y h i g h s e d i m e n t l o a d w h i c h , when c o m b i n e d w i t h t h e L i l l o o e t R i v e r c a u s e s b r a i d i n g i n t h e m a i n r i v e r . Bank E r o d i b i l i t y . F i s k [ 1 9 4 4 ] s t a t e d t h a t bank e r o d i -b i l i t y was t h e d o m i n a n t f a c t o r i n b r a i d i n g . He f o u n d t h a t t h e r e was a t e n d e n c y t o b r a i d w h e r e bank c a v i n g on t h e l o w e r M i s s i s s i p p i was a c t i v e . Bank- c a v i n g o c c u r r e d w h e r e t h e s e d i m e n t s w e r e most e r o d i b l e . The s t e e p e r s l o p e s t e n d e d t o b r a i d i f t h e b a n k s w e r e e a s i l y e r o d i b l e , a n d t h e l o w e r s l o p e s i f t h e l o a d was g r e a t . M a c h i n [ 1 9 5 6 ] , F r i e d k i n [ 1 9 4 5 ] , D u r y [ 1 9 6 9 ] a n d F a h n e s t o c k [ 1 9 6 5 ] h a v e d i s c u s s e d t h e i m p o r t a n c e o f bank e r o d i b i l i t y . I n t h e L i l l o o e t v a l l e y bank e r o d i -b i l i t y d o e s have some o b v i o u s r e l e v a n c e i n d i s t i n g u i s h i n g c h a n n e l f o r m , a s , f o r e x a m p l e , w h e r e t h e two a l l u v i a l f a n s o f S o u t h a n d N o r t h C r e e k s , made up o f v e r y c o a r s e m a t e r i a l , e f f e c t i v e l y l i m i t t h e s t r e a m t o a s i n g l e c h a n n e l . S l o p e . I n e x p e r i m e n t s i n l a b o r a t o r i e s i t has been f o u n d t h a t when a s i n g l e c h a n n e l c h a n g e s t o a d i v i d e d c h a n n e l , t h e r e i s an a s s o c i a t e d s l o p e i n c r e a s e . The L i l l o o e t R i v e r f o l l o w s t h i s g e n e r a l p a t t e r n . I n t h e u p s t r e a m p r i m a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n t h e s l o p e o f t h e r i v e r i s 3.10 m/km d e c r e a s i n g t o 2.23 m/km. I n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n t h e s l o p e has d e c r e a s e d t o 1.35 m/km and a t t h e p o i n t w h e r e t h e r i v e r i s t r a i n e d i n t o one d e f i n i t e c h a n n e l t h e s l o p e has d e c r e a s e d t o 0.83 m/km. Map 3. Tributary Confluences and River Channel Type in the Lillooet River Basin. D i s c h a r g e . F i n a l l y D o e g l a s [ 1 9 6 2 ] b e l i e v e d t h a t f l u c t u a t i o n s i n d i s c h a r g e w e r e a m a j o r f a c t o r i n t h e f o r m a t i o n o f b r a i d e d s t r e a m s . Many r i v e r s , h o w e v e r , i n c l u d i n g t h e F r a s e r and t h e L i l l o o e t R i v e r s show b o t h b r a i d i n g and m e a n d e r i n g f e a t u r e s w h e r e t h e d i s c h a r g e f l u c t u a t i o n s a r e s i m i l a r . T h e s e f l u c t u a t i o n s a l o n e c a n n o t be t h e d o m i n a n t f a c t o r d e t e r m i n i n g c h a n n e l t y p e . 2-3 G e o l o g y and C I i m a t e T h e s e two a l l o g e n i c f a c t o r s a r e s i g n i f i c a n t c o n t r o l s o f r a t e s o f c o l o n i s a t i o n by v e g e t a t i o n a n d r a t e s o f a g g r a d a t i o n by t h e r i v e r . I t i s h o w e v e r , t h o u g h t t h a t t h e y do n o t g r e a t l y e f f e c t t h e s p e c i f i c d i s t r i b u t i o n o f v e g e t a t i o n n o r t h e n a t u r e o f t h e f l u v i a l p r o c e s s e s a s s o c i a t e d w i t h b r a i d i n g i n t h e L i l l o o e t v a l l e y . T h e r e -f o r e t h e f o l l o w i n g d i s c u s s i o n i s n e c e s s a r i l y b r i e f . A s i m p l i f i e d map o f t h e L i l l o o e t b a s i n i s shown i n Map 4. The f l o o r o f t h e v a l l e y i s made up o f Q u a t e r n a r y u n c o n s o l i d a t e d m a t e r i a l s t h a t h a v e a c c u m u l a t e d s i n c e t h e f i n a l r e t r e a t o f t h e g l a c i e r s . The a c t u a l r a t e o f a c c u m u l a t i o n o f t h e s e u n c o n s o l i d a t e d m a t e r i a l s i n t h e v a l l e y has u n d o u b t e d l y v a r i e d g r e a t l y o v e r t i m e [ C h u r c h and R y d e r 1 9 7 2 ] s i n c e t h e c l o s e o f t h e l a s t m a j o r g l a c i a t i o n a p p r o x i m a t e l y 10,000 y e a r s ago [Mathews 1 9 5 8 ] . T h e r e a r e no c l i m a t o l o g i c a l r e c o r d s f r o m t h e r i v e r v a l l e y i n t h e a r e a o f s t u d y . P e m b e r t o n Meadows, 8 Km d o w n s t r e a m f r o m t h e f i e l d a r e a i s t h e c l o s e s t s t a t i o n f r o m w h i c h d a t a a r e a v a i l a b l e . F i g u r e 2 shows t h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e a n d p r e c i p i t a t i o n f i g u r e s t a k e n o v e r a 30 y e a r p e r i o d , 1 9 3 1 - 1 9 6 0 . The p r e c i p i t a t i o n r e g i m e Figure 2. Temperature and Precipitation Data; Pemberton Meadows. Mean Temp. °C -5 -2.2 +2.8 8.3 13.3 15.5 18.3 1T.2 13.3 7.8 1.7 -2.8 7.3 Precipitation cms 12.5 9.5 6.8 3.6 3.7 3.4 2.6 3.2 5.5 12.2 14.2 16.9 94.2 20 i s one o f maximum d u r i n g t h e w i n t e r months,' O c t o b e r - M a r c h , when 7 2 % o f t h e t o t a l 96 cm a v e r a g e f a l l s . Much o f t h i s o c c u r s a s snow, t h e a v e r a g e snow f a l l b e i n g 3.92 m e t r e s . T h e r e i s a m a j o r c h a n g e i n o r i e n t a t i o n o f t h e v a l l e y b e t w e e n P e m b e r t o n Meadows and t h e f i e l d a r e a so t h a t t h e r e a d i n g s q u o t e d may n o t be v e r y r e p r e s e n t a t i v e . The c l i m a t e u p s t r e a m o f P e m b e r t o n Meadows i s p r o b a b l y more s e v e r e due t o t h e f a c t t h a t t h e a m e l i o r a t i n g i n f l u e n c e o f t h e c o a s t a n d L i l l o o e t L a k e w i l l n o t r e a c h t h e a r e a . i 21 CHAPTER 3 PROCEDURES 3.1 M e t h o d o l o g y i n P l a n t G e o g r a p h y T h e r e a r e two m a i n c o n c e p t u a l f r a m e w o r k s i n s t u d y i n g t h e r e l a t i o n s h i p s o f s p e c i e s w i t h o t h e r s p e c i e s and w i t h t h e e n v i r o n m e n t . T h e y a r e known a s t h e o r g a n i s m a l a n d t h e i n d i v i d u a l i s t i c s c h o o l s . The f o r m e r s c h o o l o f t h o u g h t , e x e m p l i f i e d by t h e M o n t p e l i e r S c h o o l d e v e l o p e d by B r a u n B l a n q u e t [ 1 9 3 2 ] and d i s c u s s e d a t l e n g t h by P o o r e [ 1 9 5 5 ] h o l d s t h a t p l a n t s p e c i e s g r o u p t o g e t h e r i n t o r e c o g n i s a b l e d i s c r e t e u n i t s o f v e g e t a t i o n t h a t r e f l e c t a p a r t i c u l a r e n v i r o n m e n t , T h e y c a n be s t u d i e d a s homogeneous u n i t s . A t t h e same t i m e i t i s a d m i t t e d t h a t t r a n s i t i o n z o n e s do o c c u r w i t h i n t h e v e g e t a t i o n p a t t e r n s b u t t h a t t h e y a r e o f m i n o r i m p o r t a n c e . The u n i t s o f v e g e t a t i o n a r e s e l e c t e d f o r s t u d y on a b a s i s o f t h e i r h o m o g e n e i t y a n d t h e d a t a t h a t a r e c o l l e c t e d a r e a b s t r a c t e d i n t o a s s o c i a t i o n s o f s p e c i e s t h a t a p p e a r t o g e t h e r u n d e r t h e same e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s . The o t h e r s c h o o l o f t h o u g h t d e v e l o p e d i n N o r t h A m e r i c a by G l e a s o n [ 1 9 2 6 ] a n d f u r t h e r d e v e l o p e d by W h i t t a k e r , [ 1 9 5 3 , 1 9 5 6 , 1 9 5 7 , 1 9 6 0 ] G o o d a l l , [ 1 9 6 3 ] a n d Y a r r a n t o n [ 1 9 6 8 ] t a k e s t h e v i e w t h a t e a c h s p e c i e s r e a c t s t o t h e e n v i r o n m e n t i n d i v i d u a l l y a nd h e n c e s h o u l d be s t u d i e d a s s u c h . T h i s has been c a l l e d t h e i n d i v i d u a l i s t i c a p p r o a c h . C hanges a l o n g e n v i r o n m e n t a l g r a d i e n t s o r b e t w e e n e n v i r o n m e n t a l 22 c a t e g o r i e s [ K e l l m a n , p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n ] a r e e m p h a s i s e d and a r e a s o f maximum f r e q u e n c y o f e a c h s p e c i e s d e t e r m i n e d . S p e c i e s g r o u p -i n g s , i f t h e y e x i s t , c a n be d e t e r m i n e d o b j e c t i v e l y by t h i s m ethod a n d t h e t r a n s i t i o n z o n e s b e t w e e n r e c o g n i s a b l e g r o u p s have as much i m p o r t a n c e a s t h e g r o u p s t h e m s e l v e s . The h y p o t h e s e s a n d s a m p l i n g d e s i g n o f t h i s r e s e a r c h w e r e b a s e d on t h e a s s u m p t i o n s o f t h e i n d i v i d u a l i s t i c s c h o o l . 3.2 S a m p l i n g D e s i g n To t e s t t h e h y p o t h e s e s s t a t e d i n 1.4 t h r e e m a i n s e t s o f i n d e p e n d e n t v a r i a b l e s w e r e m e a s u r e d . E l e v a t i o n a b o v e a d a t u m , s e d i m e n t s i z e a n d t h e age o f t h e s i t e w e r e c o n s i d e r e d . The r e s u l t i n g v e g e t a t i o n p a t t e r n i s t h e d e p e n d e n t v a r i a b l e t o be e v a l u a t e d . 3.2.1 T r a n s e c t s S t r a t i f i e d random s a m p l i n g a l o n g e l e v a t i o n a l t r a n s e c t s was t h e p r e f e r r e d s a m p l i n g m e t h o d . The c h o i c e o f s p e c i f i c s a m p l i n g a r e a s , w i t h i n t h e m a i n f i e l d a r e a , was made by c a r e f u l s t u d y o f t h e a e r i a l p h o t o g r a p h s a v a i l a b l e . A r e a s t h a t had u n d e r g o n e g r e a t e s t c h a n g e i n t h e r i v e r c h a n n e l p o s i t i o n w e r e c h o s e n s o t h a t new a r e a s a v a i l a b l e f o r c o l o n i s i n g p l a n t s w o u l d be i n c l u d e d a n d l a n d s u r f a c e s c o u l d be a p p r o x i m a t e l y d a t e d . Map 5 shows t h e a r e a s o f i n t e n s i v e s a m p l i n g . When t h e a r e a s had been c h o s e n , b e n c h m a r k s w e r e p o s i t i o n e d i n c l e a r l y v i s i b l e l o c a t i o n s a n d t h e i r h e i g h t a b o v e t h e a d j a c e n t r i v e r l e v e l was d e t e r m i n e d u s i n g a K e r n GK23 l e v e l . The b a s e l e v e l f r o m w h i c h a l l s u b s e q u e n t m e a s u r e m e n t s i n t e r m s o f e l e v a t i o n a b o v e t h e w a t e r w e r e made, was t h e s u r f a c e o f t h e w a t e r on May 4 t h , 1 9 7 2 , when a l l t h e b e n c h m a r k s w e r e e s t a b l i s h e d . The mean d i s c h a r g e r e c o r d e d a t P e m b e r t o n on t h i s day was 79.24 m s~ . D u r i n g t h e p e r i o d o f t h e l e v e l l i n g t h e d i s c h a r g e c h a n g e d 0.2% a t t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n . F o r t h e p u r p o s e s o f t h i s s t u d y , t h e l e v e l on t h i s d a y was t a k e n a s c o n s t a n t . From t h e s e b e n c h m a r k s , a s e r i e s o f t r a n s e c t s was s e t o u t and l e v e l l e d t o d e t e r m i n e t h e r a n g e o f e l e v a t i o n t h a t e x i s t e d c l o s e t o t h e r i v e r c h a n n e l . T h e s e t r a n s e c t s a r e shown on Map 5. I t was f o u n d t h a t t h e maximum e l e v a t i o n a b o v e t h e a r b i t r a r y datum c h o s e n was 3.5 m e t r e s . From t h i s , s e v e n c l a s s e s o f 50 cm v e r t i c a l e x t e n t w e r e d e l i n a t e d . The l e v e l l e d t r a n s e c t s w e r e t h e n d i v i d e d i n t o t h e s e e l e v a t i o n c l a s s e s . The q u a d r a t s t o be s a m p l e d w e r e t h e n r a n d o m l y s e l e c t e d f r o m w i t h i n t h e h e i g h t c l a s s e s d e l i m i t e d . 3.2.2 S i z e o f S a m p l e One h u n d r e d a n d t h i r t y - e i g h t q u a d r a t s , o f w h i c h a t l e a s t 12 i n e a c h e l e v a t i o n c l a s s w i t h i n e a c h c h a n n e l t y p e , w e r e s t u d i e d so t h a t c o m p a r i s o n s c o u l d be made. I n t h e u p s t r e a m p r i m a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n t h e r e w e r e no a r e a s i n t h e two h i g h e s t e l e v a t i o n c l a s s e s so t h a t a s m a l l e r v a r i a t i o n i n h e i g h t s e x i s t e d . A l i s t o f t h e q u a d r a t s p e r h e i g h t c l a s s p e r r i v e r s e c t i o n c a n be s e e n i n T a b l e I , a n d t h e t o t a l number p e r t r a n s e c t i s shown i n Map 5. 25 TABLE I NUMBER OF QUADRATS PER ELEVATION CLASS E l e v a t i o n C l a s s H e i g h t A b o v e Datum ( M e t r e s ) Number o f Q u a d r a t s S e c o n d a r y A n a s t o m o s i n g R e a c h P r i m a r y A n a s t o m o s i n g R e a c h 1 3.0 12 0 2 2.5 12 0 3 2.0 12 12 4 1.5 22 12 5 1.0 12 16 6 0.5 12 16 7 0.0 0 0 I 26 3.2.3 S i z e and Shape o f Q u a d r a t s The q u a d r a t s w e r e l a i d o u t a t r i g h t a n g l e s t o t h e t r a n s e c t l i n e s a n d m e a s u r e d 5 by 20 m e t r e s , t h e 5 m e t r e s i d e r u n n i n g a l o n g t h e t r a n s e c t l i n e . The s h a p e o f t h e p l o t was c h o s e n p a r t l y by t h e f a c t t h a t t h e s p e c i e s v a r i a n c e has been f o u n d t o be l e s s w i t h a r e c t a n g u l a r s h a p e t h a n w i t h a s q u a r e a n d p a r t l y by t h e a c t u a l s h a p e o f t h e homogenous e l e v a t i o n z o n e s . 3.3 D a t a C o l l e c t i o n . 3.3.1 Non F i e l d D a t a P h o t o g r a p h s BC 4 0 8 4 , 6 4 - 6 8 , 132-139 f l o w n i n 1 9 6 2 , BC 5175 48-57 f l o w n i n 1966 a n d f e d e r a l g o v e r n m e n t p h o t o g r a p h s A22054 162 f l o w n i n 1970 w e r e u s e d . From t h e s e p h o t o g r a p h s c h a n g e s i n c h a n n e l w i d t h - - ( T a b l e V) a n d l o c a t i o n - - ( M a p 6 ) - - w e r e m e a s u r e d . 3.3.2 W a t e r L e v e l D a t a W a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n s w e r e t a k e n a t s i x l o c a t i o n s a l o n g t h e r i v e r s e c t i o n ( P l a t e 1 ) . F i v e o f t h e s e c o r r e s p o n d t o t r a n s e c t p o s i t i o n s and a f u r t h e r s i t e was u s e d b e t w e e n t r a n s e c t s 3 and 4 i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h . C o n t i n u o u s s t a g e and d i s c h a r g e d a t a f r o m t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n a t P e m b e r t o n w e r e u s e d t o e s t i m a t e s t a g e - d i s c h a r g e r e l a t i o n s h i p s i n t h e b r a i d e d r e a c h o f t h e f i e l d a r e a . PLATE 1 W a t e r l e v e l r e c o r d i n g . The c h a n g e s i n w a t e r l e v e l w e r e f o u n d by s u s p e n d i n g a plumbob f r o m a datum on a n o v e r h a n g i n g l o g . Two i m p o r t a n t p o i n t s must be c o n s i d e r e d b e f o r e u s i n g d a t a c o l l e c t e d and a v a i l a b l e . F i r s t , t h e f l u c t u a t i o n s a t e a c h l o c a t i o n w e r e n o t s y n c h r o m o u s w i t h t h e f l u c t u a t i o n s a t t h e g a u g i n g s t a t i o n . The t i m e l a g b e t w e e n e a c h l o c a t i o n a n d t h e P e m b e r t o n s t a t i o n was e s t i m a t e d by i n t e r p o l a t i n g t h e d i f f e r e n c e i n t i m e o f t h e peak f l o w b e t w e e n t h e g l a c i e r s a n d t h e g a u g i n g s t a t i o n . S e c o n d l y i t i s a s sumed t h a t t h e e n t r y o f Ryan a n d M i l l e r C r e e k s i n t o t h e L i l l o o e t R i v e r does n o t g r e a t l y a l t e r t h e r e g i m e o r t h e f l o o d f r e q u e n c y c o n d i t i o n s o f t h e L i l l o o e t R i v e r a t P e m b e r t o n a s c o m p a r e d w i t h t h e s t u d y r e a c h . 3.3.3 S e d i m e n t A p i t was dug w i t h i n e a c h q u a d r a t , t o a d e p t h o f 1 m e t r e o r u n t i l c o a r s e m a t e r i a l ( c o n t a i n i n g m a t e r i a l l a r g e r t h a n 4 mm) was r e a c h e d . The d e p t h o f 1 m e t r e was u s e d a s i t was f e l t i t was s u f f i c i e n t t o g i v e a n i n d i c a t i o n o f d r a i n a g e c o n d i t i o n s . A d e s c r i p -t i o n o f t h e f i n e r s e d i m e n t s a b o v e t h e c o a r s e l a y e r , t h e s t r a t i f i -c a t i o n o f t h e s e d i m e n t , t h e d e p t h o f d u f f a n d t h e p r e s e n c e o f a n y b u r i e d d u f f l a y e r w e r e r e c o r d e d . The t e x t u r e o f e a c h l a y e r was e s t i m a t e d a n d a s a m p l e was t a k e n f r o m 15 cm b e l o w t h e s u r f a c e . T h i s d e p t h was t a k e n so a s t o a v o i d d u f f and s u r f a c e o r g a n i c m a t e r i a l b e i n g i n c l u d e d i n t h e s a m p l e . The p u r p o s e o f t a k i n g t h i s s a m p l e was t o t e s t t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e g r o u n d s p e c i e s l a y e r a n d t h e s e d i m e n t t y p e . 29 I n t h e p l o t s w h e r e c o a r s e m a t e r i a l c o v e r e d t h e s u r f a c e , a c o u n t o f 100 p a r t i c l e s was made s o as t o g i v e a p e r c e n t a g e f r e q u e n c y d i s t r i b u t i o n o f a r t i c l e s . The W e n t w o r t h s c a l e o f t h e c o a r s e f r a c t i o n was u s e d . [ G r i f f i t h s 1 9 6 1 ] . 3.3.4 V e g e t a t i o n The v e g e t a t i o n was s t r a t i f i e d i n t o 4 c l a s s e s , t r e e s , a h i g h i n t e r m e d i a t e l a y e r , a l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r and a g r o u n d l a y e r . T r e e s w e r e d e f i n e d a s h a v i n g a dbh o f g r e a t e r t h a n 5 cm . The h i g h i n t e r m e d i a t e l a y e r was t a k e n a s g r e a t e r t h a n 1 m e t r e i n h e i g h t b u t l e s s t h a n 5 cm dbh w h i l e t h e l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r was b e t w e e n 30 cm a n d 1 m e t r e i n h e i g h t . The g r o u n d l a y e r c o n s i s t e d o f h e r b a c e o u s s p e c i e s a n d a n y t r e e o r s h r u b s e e d l i n g s l e s s t h a n 30 cm h i g h . The m e a s u r e o f a b u n d a n c e u s e d f o r a l l t h e l a y e r s was p e r -c e n t a g e c o v e r . T h i s i s d e f i n e d a s t h e " p r o p o r t i o n o f t h e g r o u n d o c c u p i e d by p e r p e n d i c u l a r p r o j e c t i o n on t o i t o f t h e i n d i v i d u a l s u n d e r c o n s i d e r a t i o n " [ G r e i g - S m i t h 1 9 5 7 ] . T h i s was e s t i m a t e d u s u a l l y and a l t h o u g h t h e r e i s some p e r s o n a l b i a s i n t h i s m e t h o d , t h e b i a s was c o n s t a n t t h r o u g h o u t t h e f i e l d s e a s o n , and h e n c e f o r p u r p o s e o f c o m p a r i s o n , was c o n s i d e r e d a d e q u a t e . The c o v e r was e s t i m a t e d on a s e v e n p o i n t s c a l e shown i n T a b l e I I . The t r e e a n d i n t e r m e d i a t e c o v e r w e r e e s t i m a t e d f o r t h e w h o l e p l o t . The g r o u n d l a y e r was s t u d i e d u s i n g 10 random 1 m e t r e s q u a r e p l o t s w i t h i n t h e m a i n p l o t a n d a c u m u l a t i v e c o v e r c o u n t was made. H e n c e , t h e maximum c o v e r v a l u e p o s s i b l e p e r s p e c i e s f o r t h e t h r e e u p p e r l a y e r s TABLE I I MEASUREMENT OF PLANT COVER C o v e r C l a s s P e r c e n t a g e 1 T r a c e - l e s s t h a n 1% 2 . 1 - 5 3 6 - 2 5 4 26 - 50 5 51 - 75 6 76 - 99 7 100 i s 7, w h e r e a s f o r t h e g r o u n d l a y e r i t i s 70. I t was f e l t t h a t c u m u l a t i v e c o v e r was a more s e n s i t i v e m e a s u r e f o r an a n a l y s i s . B r y o -p h y t e s w e r e n o t c o l l e c t e d a n d i d e n t i f i e d , b u t t h e i r p r e s e n c e o r a b s e n c e was r e c o r d e d . I n t h e t r e e l a y e r , d e n s i t i e s o f t r e e s p e r s p e c i e s , dbh and h e i g h t s w e r e r e c o r d e d . I t was hoped t o c o r e two t r e e s p e r q u a d r a t . The two s e l e c t e d t r e e s w e r e t o be t h e l a r g e s t a n d an a v e r a g e s i z e d o n e . I n t h e h o w e v e r , t h e p o o r q u a l i t y o f t h e c o t t o n w o o d c o r e s made t h i s d a t a r a t h e r s k e t c h y and i n c o m p l e t e . 3.4 D a t a A n a l y s i s 3.4.1 W a t e r L e v e l F l u c t u a t i o n s S t a g e l e v e l s a t e a c h w a t e r l e v e l r e c o r d i n g s i t e w e r e g r a p h e d a g a i n s t s t a g e l e v e l s a t t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n a t P e m b e r t o n . A f u l l d i s c u s s i o n o f t h e m e t h o d s o f d e t e r m i n i n g t h e f l o o d f r e q u e n c i e s f r o m t h i s d a t a i s f o u n d i n t h e A p p e n d i x . 3.4.2 S e d i m e n t The c o l l e c t e d s a m p l e s w e r e d r y s i e v e d f o r f i f t e e n m i n u t e s t h r o u g h 2 mm t o 62 m i c r o n s i e v e s o f t h e U n i t e d S t a t e s S t a n d a r d t y p e u s i n g a Ro-Tap s h a k e r . The s i e v e s w e r e o f h a l f p h i d i f f e r e n c e . H y d r o m e t e r a n a l y s e s w e r e c a r r i e d o u t t o d e t e r m i n e t h e p a r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n i n t h e f i n e r s a m p l e s . From t h e r e s u l t s , g e o m e t r i c means and s t a n d a r d d e v i a t i o n s w e r e c o m p u t e d a s m e a s u r e s o f c e n t r a l t e n d e n c y a n d d i s p e r s i o n a b o u t t h e mean, t o g e t h e r w i t h p a r t i c l e s i z e f r e q u e n c y d a t a . F o r a d e t a i l e d d e s c r i p t i o n o f t h e m e t h o d s o f a n a l y s i s s e e G r i f f i t h s [ 1 9 6 1 ] , F o l k [ 1 9 6 6 ] and K r u m b e i n a n d S l o s s [ 1 9 6 3 ] . 3.4.3 V e g e t a t i o n A n a l y s i s A s t a t i s t i c a l method t o d e t e r m i n e t h e f a c t o r , o r f a c t o r s , a c c o u n t i n g f o r t h e g r e a t e s t p e r c e n t a g e v a r i a t i o n o f a p a r t i c u l a r s p e c i e s was r e q u i r e d . The m o s t d i r e c t method t o d e t e r m i n e t h e s e was by s i m p l e l i n e a r c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s . T h i s t h e n b r o u g h t o u t t h o s e s p e c i e s t h a t w e r e s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o t h e e n v i r o n m e n t a l v a r i a b l e s s e l e c t e d . T h e s e s p e c i e s a r e s u b s e q u e n t l y d i s c u s s e d . The f a c t o r s t h a t w e r e u s e d f o r e a c h v e g e t a t i o n l a y e r a r e shown i n T a b l e I I I . The v a l u e s t h a t w e r e u s e d w e r e c l a s s c o v e r f o r p l a n t s p e c i e s , e l e v a t i o n c l a s s ( 1 - 6 ) , d e p t h t o g r a v e l i n cm , mean g r a i n s i z e o f s u r f a c e s e d i m e n t i n m i c r o n s , d u f f d e p t h i n cm , and c u m u l a t i v e c o v e r f o r c o n i f e r o u s , d e c i d u o u s a n d i n t e r m e d i a t e c o v e r . S p e c i e s t h a t o c c u r r e d w i t h a f r e q u e n c y o f a t l e a s t 1 0 % w e r e u s e d i n t h e i n i t i a l a n a l y s i s . T h i s f r e q u e n c y was c h o s e n a s i t was f e l t t h a t s p e c i e s o c c u r r i n g w i t h l o w e r f r e q u e n c i e s w e r e t o o r a r e t o u s e m e a n i n g f u l l y i n s t a t i s t i c a l a n a l y s e s . S u b d i v i s i o n o f t h e t o t a l d a t a was made on a b a s i s o f age and c h a n n e l t y p e . The a g e s o f t h e l a n d s u r f a c e s w e r e f o u n d by s t u d y i n g t h e t h r e e s e t s o f a e r i a l p h o t o g r a p h s . The y o u n g e s t a r e a s w e r e t h o s e t h a t had a p p e a r e d s i n c e 1966 and w e r e l e s s t h a n 6 y e a r s o l d . T h i r t y f o u r q u a d r a t s w e r e f o u n d t o be i n t h i s c a t e g o r y . TABLE I I I INDEPENDENT FACTORS USED IN VEGETATION ANALYSIS V e g e t a t i o n L a y e r H e i g h t A bove R i v e r D e p t h t o G r a v e l S u r f a c e S e d i m e n t S i z e C o n i f e r o u s C o v e r D e c i d u o u s C o v e r D u f f D e p t h H i g h I n t e r m e d i a t e C o v e r Low I n t e r m e d i a t e C o v e r T r e e X X X H i g h . . l I n t e r m e d i a t e X X X X X Low I n t e r m e d i a t e X X X X X G r o u n d X X X X X X X X u> A s e c o n d s m a l l e r g r o u p o f 22 q u a d r a t s w e r e f o u n d t o b e t w e e n 6 a n d 10 y e a r s o l d a s t h e y a p p e a r e d b e t w e e n 1962 and 1966. T h e s e a r e a s o n l y e x i s t e d i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h . The f i n a l r a t h e r b r o a d c a t e g o r y d e l i m i t e d , t o t a l l i n g 82 q u a d r a t s , was t r e e d a r e a s t h a t w e r e a l l e s t a b l i s h e d p r i o r t o 1 9 6 2 . The s u b d i v i s i o n by c h a n n e l t y p e was made t o e n a b l e a n y s i g n i f i c a n t r e l a t i o n s h i p s o f s p e c i e s w i t h e l e v a t i o n a b o v e datum t o be o b s e r v e d . E i g h t y two q u a d r a t s w e r e f o u n d i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h a n d 58 i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h . The r e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s a r e f o u n d i n T a b l e I X . S i m i l a r l y , s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t g r o u p i n g s o f s p e c i e s w e r e d e t e c t e d by c o m p u t i n g l i n e a r c o r r e l a t i o n m a t r i c e s . T h e s e w e r e c o m p u t e d by s u b d i v i s i o n o f age c a t e g o r i e s o n l y , a s i t was assumed t h a t t h e same s p e c i e s g r o u p i n g s w o u l d e x i s t w i t h i n b o t h r e a c h e s o f t h e r i v e r . From t h e c o r r e l a t i o n m a t r i c e s , d i a g r a m s w e r e d e v e l o p e d u s i n g a l l s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n s a t t h e 1% a n d 0.1% l e v e l s . The t r e e d age g r o u p was c o m p u t e d o n l y a t t h e 0.1% s i g n i f i c a n c e l e v e l b e c a u s e o f t h e c o m p l e x i t y o f t h e r e l a t i o n s h i p s . 35 CHAPTER 4 THE EFFECTS OF FLUVIAL A C T I V I T Y 4.1 I n t r o d u c t i o n E r o s i o n a n d d e p o s i t i o n , a s s o c i a t e d w i t h c h a n n e l m i g r a t i o n , a r e o p e r a t i n g i n t h e L i l l o o e t v a l l e y a n d t h e y have a n i m p o r t a n t e f f e c t on t h e v e g e t a t i o n p a t t e r n s . E r o s i o n c a u s e s t o t a l d e s t r u c t i o n o f t h e l a n d s u r f a c e s t h a t i n some c a s e s a r e v e g e t a t e d w h e r e a s d e p o s i t i o n d e s t r o y s some, b u t n o t a l l o f t h e p l a n t s p r e s e n t i n an a r e a . 4.2 D e p o s i t i o n One o f t h e m ost c h a r a c t e r i s t i c f e a t u r e s o f a b r a i d e d c h a n n e l i s t h e b u i l d - u p o f c e n t r a l a n d l a t e r a l b a r s o f d e p o s i t i o n a l c o a r s e m a t e r i a l . L e o p o l d and Wolman [ 1 9 5 7 ] , i n t h e i r f l u m e e x p e r i m e n t s , f o u n d t h a t b a r s d e v e l o p e d w h i c h c h a n g e d r a p i d l y w i t h t i m e . I n t h e f i e l d s i t u a t i o n t h e y c o n c l u d e d t h a t t h i s r a p i d s h i f t i n g was a r e s u l t o f t h e s h i f t i n g o f t h e b e d l o a d a n d t h e m a i n c h a n n e l c h a n g i n g i t s c o u r s e . T h e s e c h a n g e s c a n be s e e n i n Map 6. I n m e a n d e r i n g s i n g l e c h a n n e l s , c e n b a r s do n o t e x i s t and t h e m a i n movement o f t h e c h a n n e l i s i n t h e f o r m o f m i g r a t i n g m e a n d e r s . T h i s i s t h e m a i n t y p e o f c h a n g e t h a t h a s o c c u r r e d i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h i n t h e f i e l d a r e a . H o w e v e r , a c o m p l e t e c h a n g e i n t h e c h a n n e l i s shown a t 'A' l e a v i n g a v a r i e t y o f s e d i m e n t s a n d e l e v a t i o n s a b o v e datum f o r p l a n t g r o w t h . Map 6 .Channe l Movement and Land Surface! Changes wi th in the Fie ld Area 1 9 6 2 - 1 9 7 0 37 B e t w e e n 1962 and 1 9 7 0 , 103 h e c t a r e s o f l a n d emerged t h a t h a v e become v e g e t a t e d a s c o m p a r e d t o 78 h e c t a r e s t h a t h a v e been e r o d e d . 4.3 E r o s i o n E r o s i o n i s c a r r i e d o u t i n two ways. F i r s t l y , d u r i n g t h e h i g h f l o w s e a s o n (May t o A u g u s t ) t h e r i v e r c h a n n e l i s c o n t i n u o u s l y s h i f t -i n g p o s i t i o n . I n t h e d o w n s t r e a m s e c t i o n m e a n d e r s a r e g e n e r a l l y m o v i n g d o w n s t r e a m , w h e r e a s i n t h e t r u e b r a i d i n g s e c t i o n t h e i s l a n d s a n d b a n k s a r e b e i n g e r o d e d a s e a c h c h a n n e l s h i f t s i n d i v i d u a l l y . S e c o n d l y , t h e i s o l a t e d v e r y h i g h f l o w p e r i o d s o f l i m i t e d d u r a t i o n , c a u s e s u d d e n and w i d e s p r e a d d e s t r u c t i o n o f t h e v e g e t a t i o n and l a n d s u r f a c e . The f l o o d d i s c h a r g e o f 50 y e a r r e c u r r e n c e i n t e r v a l i s more t h a n t w i c e t h e n o r m a l d a i l y d i s c h a r g e i n J u n e o r J u l y . T h i s r a r e o c c u r r e n c e w o u l d p r o b a b l y c o v e r t h e e n t i r e f i e l d s t u d y a r e a . The amount o f e r o s i o n t h a t t o o k p l a c e b e t w e e n 1962 a n d 1970 i s shown i n Map 6 a n d t h e t o t a l a r e a s t h a t have been e r o d e d c a n be s e e n i n T a b l e I V . A c o m p a r i s o n o f t h e a c t u a l s u r f a c e c o v e r a v a i l a b l e a n d t h e t y p e o f c o v e r t h a t was e r o d e d c a n be made, t o d e t e r m i n e w h e t h e r e r o s i o n i s r e l a t e d t o s u r f a c e c o v e r t y p e . The t o t a l d i s t a n c e s o f v e g e t a t e d a r e a a v a i l a b l e a l o n g t h e r i v e r o f b o t h b a n k s a n d i s l a n d s , w e r e m e a s u r e d p e r c o v e r t y p e a n d t h e p e r c e n t a g e o f t o t a l d i s t a n c e a v a i l a b l e was c a l c u l a t e d . The d a t a shown t h a t a r e a s e r o d e d and a v a i l a b l e a r e s i m i l a r e x c e p t f o r s u r f a c e s u n d e r r e d a l d e r and c o n i f e r o u s c o v e r . 3.4% o f t h e b a n k s a v a i l a b l e w e r e u n d e r r e d a l d e r i n 1962 b u t 1 5 . 7 % o f t h e e r o d e d a r e a s was o f a l d e r c o v e r e d l a n d . I n c o n t r a s t , 1 3 . 5 8 % o f 38 TABLE IV EROSION DATA AND SURFACE COVER S u r f a c e C o v e r A r e a E r o d e d ( h e c t a r e s ) % T o t a l % Bank A v a i l a b l e i n 1962 C o n i f e r o u s 1.8 2.32 13.58 C o t t o n w o o d 32.9 42.21 44.57 A l d e r 12.2 15.71 3.4 S c r u b 23.4 29.97 27.59 P i o n e e r S a n d b a r 7.6 9.8 9.17 L o g g e d / Swamp 0 0 1.17 T o t a l 78 h e c t a r e s 39 a v a i l a b l e bank was u n d e r c o n i f e r o u s f o r e s t b u t o n l y 2.32% o f t h e a r e a s u b s e q u e n t l y e r o d e d was o f c o n i f e r o u s f o r e s t . T h i s i s n o t , a s i t m i g h t a t f i r s t a p p e a r , s t r i c t l y a f u n c t i o n o f t h e v e g e t a t i o n c o v e r . T h e r e a r e t h r e e c o n s i d e r a t i o n s . F i r s t , much o f t h e c o n i f e r o u s f o r e s t e d b a n k s a l o n g t h e r i v e r s e c t i o n s t u d i e d w e r e p a r t o f a l l u v i a l f a n s o f t r i b u t a r y c r e e k s s u c h as N o r t h o r S o u t h C r e e k s . The m a t e r i a l s i n t h e s e d e p o s i t s w e r e much c o a r s e r t h a n t h e m a i n s t r e a m d e p o s i t s a n d t h e b a n k s w e r e o f g r e a t e r h e i g h t t h a n t h e 3 m e t r e s d e l i m i t e d i n t h e s t u d y . S e c o n d , c o n i f e r o u s i s l a n d s i t e s w e r e o f t e n f o u n d t o be p r o -t e c t e d f r o m d i r e c t e r o s i o n by more r e c e n t b a r s s u c h a s t h e a l d e r c o v e r e d s i t e s as c a n be s e e n i n P l a t e 2. T h i r d , t h e m o s t a c t i v e l y e r o d i n g a r e a o b s e r v e d d u r i n g t h e f i e l d s e a s o n was a t t r a n s e c t 3 a t t h e w a t e r l e v e l r e c o r d i n g s i t e . T h i s a r e s i s shown i n P l a t e 3. I t i s on t h e o u t s i d e o f a w i d e meander bend i n t h e m a i n c h a n n e l and o v e r a p e r i o d o f t h r e e months t h e r i v e r c u t i n t o t h e bank a t l e a s t t e n m e t r e s . I t i s a p a r t i a l l y l o g g e d a r e a o f o r i g i n a l l y m i x e d c o t t o n w o o d a n d r e d c e d a r a g e d 90 t o 110 y e a r s . The r o o t s y s t e m s i n t h e b a n k s w e r e v e r y w e l l d e v e l o p e d a n d c a n be s e e n i n P l a t e 4. I t a p p e a r s t h a t e r o s i o n , e v e n w i t h s e v e r e r e s i s t a n c e due t o e x t e n s i v e r o o t i n g , c a n p r o c e e d r a p i d l y a n d i t i s t h e two p r e v i o u s c o n s i d e r a t i o n s t h a t l i m i t t h e e r o s i o n o f d e v e l o p e d c o n i f e r o u s f o r e s t i a r e a s i n t h e f l o o d p l a i n . P o s s i b l y t h e s h a l l o w n a t u r e o f t h e r o o t s a i d s t h e e r o s i o n . The l o w e r bank i n t h i s c a s e i s h e a v i l y u n d e r c u t ( P l a t e 4) and t h e u p p e r h e a v i l y r o o t e d bank e v e n t u a l l y f a l l s i n t o t h e w a t e r f r o m 40 PLATE 2 Red a l d e r (Alnus rubra) s i t e . T h i s l i e s b e t w e e n a n a c t i v e c h a n n e l and a h i g h e r , c o n i f e r o u s s i t e . 41 PLATE 3 Erosion of a logged area. PLATE 4 River bank, where rapid erosion of a logged coniferous s i t e i s taking p lace. 43 l a c k o f s u p p o r t . A s i m i l a r t y p e o f u n d e r c u t t i n g c a n be c l e a r l y s e e n i n P l a t e 5 w h i c h shows t h e s e d i m e n t s t r u c t u r e u n d e r an a l d e r s t a n d . The l o w e r p a r t o f t h e bank i s made up o f v e r y c o a r s e , e a s i l y e r o d i b l e m a t e r i a l and e v e n t u a l l y t h e t r e e s have no s u p p o r t and f a l l i n t o t h e r i v e r as i n P l a t e 6. O t h e r s u r f a c e c o v e r s show no p r e f e r r e d e r o s i o n . The a r e a u n d e r b l a c k c o t t o n w o o d f o r m s t h e l a r g e s t c l a s s i n b o t h a r e a e r o d e d and a r e a a v a i l a b l e . The s c r u b s i t e s c omposed o f b l a c k c o t t o n w o o d , r e d a l d e r a n d w i l l o w s h r u b s i s t h e s e c o n d l a r g e s t a r e a a v a i l a b l e a n d e r o d e d . An e x a m p l e o f t h e y o u n g e s t t y p e o f v e g e t a t e d b a r i s shown i n P l a t e 7. S m i t h [ 1 9 7 2 ] d i s c u s s e d t h e f a c t t h a t v e g e t a t e d b a n k s h a v e a g r e a t e r r e s i s t a n c e t o e r o s i o n t h a n non v e g e t a t e d b a n k s . H o w e v e r , i t a p p e a r s f r o m t h e b u l k o f t h e p r e s e n t d a t a t h a t p i o n e e r a r e a s w i t h o n l y d i s c o n t i n u o u s i n t e r m e d i a t e a n d g r o u n d c o v e r a g e a r e e r o d e d a t s i m i l a r r a t e s as w e l l d e v e l o p e d c o t t o n w o o d f o r e s t s . D a t a a r e n o t a v a i l a b l e f o r movement o f n o n v e g e t a t e d a r e a s a s t h e y c o u l d n o t be m e a s u r e d i n t h e same way. E v i d e n c e o f l o n g c o n t i n u e d e r o s i o n o f t r e e d a r e a s i s s e e n i n t h e many l o g jams f o u n d a l o n g t h e r i v e r ( P l a t e 8) and t h e l o g s f o u n d a t d e p t h i n t h e b a n k s ( P l a t e 9 ) . C o n t r i b u t i o n s t o t h i s l o g d e b r i s , f r o m l o g g i n g , a r e v e r y l i m i t e d i n t h e r i v e r v a l l e y a s l a r g e s c a l e l o g g i n g has o n l y been p r a c t i s e d h e r e s i n c e 1966 a n d t h e a r e a s a d j a c e n t t o t h e r i v e r t h a t have been l o g g e d s i n c e t h e n a r e i n t h e d o w n s t r e a m s e c t i o n o f t h e f i e l d a r e a . C o t t o n w o o d i s now b e i n g l o g g e d f o r p u l p i n t h e v a l l e y a n d t h i s may h a v e an e f f e c t on e r o s i o n r a t e s i n t h e f u t u r e . 44 PLATE 5 R i v e r b a n k , a t r e d a l d e r s i t e . 45 PLATE 6 Erosion of red alder stand. 46 PLATE 7 E r o s i o n o f p i o n e e r s p e c i e s on a s a n d b a r . PLATE 8 L o g j a m i n a m i n o r c h a n n e l o f t h e L i l l o o e t R i v e r . 48 PLATE 9 L o g d e p o s i t i o n . 49 4.4 S e d i m e n t T y p e On s e v e r a l b a r s l a r g e q u a n t i t i e s o f l o g d e b r i s have a c c u m u l a t e d w h i c h make t h e s u r f a c e r a t h e r s p e c i a l f o r i n i t i a l p l a n t c o l o n i s a t i o n . T h i s t y p e o f s u r f a c e was n o t a n a l y s e d i n t h e same way a s t h e p a r t i c u l a t e s e d i m e n t s u r f a c e s b u t i s d i s c u s s e d l a t e r i n t e r m s o f i n v a d i n g p l a n t s p e c i e s . The r a n g e o f p a r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n i n t h e f i e l d c a n be s e e n i n F i g u r e 3, i t c a n be s e e n t h a t m o s t s a m p l e s f a l l w i t h i n t h e s a n d - s i l t c o m p o s i t i o n w i t h a s p e c i f i c g r o u p i n g o f c o a r s e r d e p o s i t s a n d a f e w s a m p l e s composed o f s i l t s a n d c l a y s e x c l u s i v e l y . The f i n e s t d e p o s i t s i . e . t h o s e t h a t c o n t a i n l e s s t h a n 3 0 % s a n d , make up a b o u t 5% o f t h e t o t a l s a m p l e s a n d w e r e f o u n d t o have a mean g r a i n s i z e o f l e s s t h a n 62 m i c r o n . ( P e l a g i c d e p o s i t s - R o y c e 1968) T h e s e s a m p l e s i t e s w e r e f o u n d i n a n a b a n d o n e d c h a n n e l i n t r a n s e c t 2 where f l o o d i n g o c c u r s r e g u l a r l y . The d r a i n a g e i s i m p e d e d a s t h e r e i s a h i g h e r a r e a o f l a n d b e t w e e n t h e d e p r e s s i o n a n d t h e a c t i v e r i v e r c h a n n e l . As t h e f i n e s e d i m e n t s s e t t l e i n t h e c a l m c o n d i t i o n s t h e d r a i n a g e becomes f u r t h e r i m p e d e d . F i g u r e 4 shows t h e p a r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n f o r t h e s e f i n e s e d i m e n t s . M o s t o f t h e s a m p l e s ' mean s i z e r a n g e d f r o m 62 t o 79 m i c r o n , a l l w i t h i n s a n d s i z e r a n g e . W i t h i n t h i s r a n g e 1 2 % o f t h e t o t a l s a m p l e s w e r e f o u n d t h a t c o n t a i n e d o n l y s a n d a n d t h i s r a n g e o f p a r t i c l e d i s t r i b u t i o n i s shown i n F i g u r e 4. S i x t y f o u r p e r c e n t o f t h e t o t a l s a m p l e s w e r e f o u n d t o have c u m u l a t i v e f r e q u e n c y c u r v e s t h a t l i e b e t w e e n t h e s a n d a n d f i n e d e p o s i t s , ( F l o o d p l a i n d e p o s i t s , R o y c e 1 9 6 8 ) . O Figure 4. Particle Size, Distribution Ranges for selected Sediment Surfaces 16 1 2.7 8 4 2 1 0.5 0.25 0.125 0.062 0.031 0.015 0.007 0.0035 0.0015 GRAIN SIZE IN mm. ( b axis ) 52 The c o a r s e s t m a t e r i a l , t h o s e t h a t c o n t a i n e d more t h a n 50% g r a v e l ( g r e a t e r t h a n 2 mm) c o v e r e d 1 9 % o f t h e s a m p l e q u a d r a t s . T h e s e r e f l e c t a c t i v e r i v e r a c t i v i t y and w e r e f o u n d on p r e s e n t p o i n t b a r s , i s l a n d s and a b a n d o n e d c h a n n e l s w h e r e a c t i v e c h a n n e l beds o r i g i n a l l y w e r e f o u n d , ( c h a n n e l d e p o s i t s , R o y c e , 1 9 6 8 ) . The v a r i a t i o n i n s e d i m e n t s i z e a n d s o r t i n g b e t w e e n p r i m a r y and s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g c h a n n e l s i s shown i n F i g u r e 5. The g e o m e t r i c mean i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n r a n g e s f r o m s i l t t o g r a n u l e s i z e , t h e o v e r a l l mean b e i n g i n t h e medium s a n d r a n g e 0.376 mm. I n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n t h e d e p o s i t s r a n g e f r o m f i n e s a n d t o s m a l l p e b b l e s a n d t h e o v e r a l l mean v a l u e i s i n t h e c o a r s e s a n d r a n g e , 0.72 mm. No s e d i m e n t s o f mean g r a i n s i z e o f l e s s t h a n 62 m i c r o n w e r e f o u n d i n t h e u p s t r e a m s e c t i o n , a s c a n be s e e n i n F i g u r e 5 w h e r e a s t h e c o a r s e s t d e p o s i t s w e r e l o c a t e d i n t h i s s e c t i o n . I t a p p e a r s t h a t t h e r e i s a s h i f t o f mean p a r t i c l e s i z e , d e c r e a s i n g f r o m t h e p r i m a r y t o t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n s o f t h e f i e l d a r e a w h i c h i n d i c a t e s ( i ) t h e g r e a t e r a c t i v i t y o f t h e r i v e r i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g a r e a a n d ( i i ) t h e n a t u r a l a t t r i t i o n o f s e d i m e n t s i z e d o w n s t r e a m . 4.5 F l o o d F r e q u e n c y The p r i m a r y v a r i a b l e t h a t i s t o be c o n s i d e r e d i s t h a t o f f l o o d f r e q u e n c y o f e a c h e l e v a t i o n c l a s s d e l i m i t e d . W i t h i n t h e f i e l d a r e a h o w e v e r , two m o r p h o m e t r i c a l l y d i f f e r e n t c h a n n e l s e x i s t . The i m a j o r d i f f e r e n c e t h a t a c c o u n t s f o r t h e d i f f e r e n c e i n c h a n g i n g s t a g e l e v e l s i s t h e d i f f e r e n t w i d t h / d e p t h r a t i o t h a t e x i s t s b e t w e e n t h e two Figure 5. Mean Grain Size Variation between River Channel Types within the Field Area. > u z LU z> a LU Li. I L . I I 0.06 0.08 0.12 0.17 0.25 0.35 0.50 0.70 1.0 MEAN GRAIN SIZE IN mm 1.41 2.00 2.83 4.0 5.46 8.00 PRIMARY ANASTOMOSING REACH SECONDARY ANASTOMOSING REACH 54 c h a n n e l t y p e s . A t r u e b r a i d e d c h a n n e l was t h o u g h t by L e o p o l d a n d Wolman [ 1 9 5 7 ] t o have a g r e a t e r w i d t h / d e p t h r a t i o t h a n t h a t o f a s i n g l e c h a n n e l o f s i m i l a r d i s c h a r g e . The w i d t h s o f t h e c h a n n e l s o f t h e L i l l o o e t R i v e r a r e c o m p a r e d b e t w e e n p r i m a r y a n d s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g c h a n n e l s u s i n g a e r i a l p h o t o g r a p h s . The r e s u l t s a r e shown i n T a b l e V. The a c t u a l w i d t h s o f t h e c h a n n e l s a v a i l a b l e i n c r e a s e s i g n i f i c a n t l y f r o m s e c o n d a r y t o p r i m a r y a n a s t o m o s i n g c h a n n e l s u n d e r e s s e n t i a l l y c o n s t a n t d i s c h a r g e . In t i m e s o f h i g h d i s c h a r g e t h e w i d t h s o f t h e w a t e r f i l l e d c h a n n e l s a l s o i n c r e a s e s a s shown by t h e 1962 a n d 1970 d a t a . A t l o w p e r i o d s o f f l o w , h o w e v e r , t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n w a t e r f i l l e d c h a n n e l s i s n o t s i g n i f i c a n t a s shown by d a t a f o r 1966. I n o r d e r t o e s t i m a t e f l o o d f r e q u e n c y i n e a c h r e a c h o f t h e f i e l d a r e a , s t a g e - d i s c h a r g e r e l a t i o n s h i p s f o r t h e P e m b e r t o n h y d r o -m e t r i c s t a t i o n , f l o o d f r e q u e n c y e s t i m a t e s f o r t h a t s t a t i o n a n d s t a g e d a t a f o r e a c h r e c o r d i n g p o i n t i n t h e f i e l d a r e a w e r e u s e d . F l o o d f r e q u e n c y e s t i m a t e s , u s i n g p a r t i a l d u r a t i o n s e r i e s [ B e n s o n , 1 9 6 2 ] w e r e t h e n c a l c u l a t e d u s i n g a l i n e a r r e g r e s s i o n t e c h n i q u e r e l a t i n g s t a g e a t t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n t o s t a g e a t e a c h r e c o r d -i n g p o i n t . T h e s e r e l a t i o n s h i p s a r e d i s c u s s e d i n t h e A p p e n d i x . The s e t s o f d a t a f r o m t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h w e r e s i m i l a r e nough t o compute a mean f l o o d f r e q u e n c y f o r t h a t r e a c h . The i mean r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s t a g e l e v e l s i n t h e f i e l d a r e a a n d t h o s e a t t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n a r e shown i n F i g u r e 6, t h e d i s c h a r g e l e v e l s r e q u i r e d a r e shown i n T a b l e VI a n d t h e e s t i m a t e d r e s u l t s o f f l o o d f r e q u e n c y a n a l y s i s a r e shown i n T a b l e V I I . TABLE V VARIATION IN CHANNEL WIDTH IN THE LILLOOET RIVER FIELD AREA Y e a r J u l y 26 1962 May 1 1966 J u l y 14 1970 D i s c h a r g e ( n r V T ) 325.65 58.90 223.34 o o co I LU — I CO — I < _ J LU CC s: o O LU cc Q Lu cc LU LU o >-. z o «C cC h- _ l CO o t—) Q w i d t h W a t e r F i l l e d T o t a l C h a n n e l A v a i l a b l e 1 ] * 90 126 s e c o n d a r y a n a s t o m o s i s « 2. 171 180 I 3' 234 378 p r i m a r y 4. 198 432 a n a s t o m o s i s 5. 234 540 w i d t h W a t e r F i l l e d T o t a l C h a n n e l A v a i l a b l e 36 156 59.9 167.4 72 239.4 59.9 252 48.1 516.6 w i d t h W a t e r F i l l e d T o t a l C h a n n e l A v a i l a b l e 58.6 194.4 78.1 176.4 97.7 489.6 136 390.1 136 489.6 W i d t h i n m e t r e s . C h a n n e l a v a i l a b l e r e f e r s t o u n v e g e t a t e d a r e a s w i t h i n m a i n c h a n n e l en cn Figure 6. Average Relationship between Stage Levels in the Secondary Anastomosing Section and the Primary Gauging Station. 57 TABLE VI DISCHARGE LEVELS AT THE PRIMARY GAUGING STATION, PEMBERTON REQUIRED TO FLOOD ELEVATION CLASSES IN THE SECONDARY ANASTOMOSING REACH H e i g h t C l a s s P r i m a r y G a u g i n g S t a t i o n S t a g e L e v e l i n F t . D i s c h a r g e , _, c f s . m s " 1 2 3 4 5 6 7 17.13 15.51 13.90 12.28 10.66 9.05 > 23,010 20,330 15,560 11,278 7,858 4,990 651.5 575.6 440.5 319.3 222.5 141.29 58 TABLE V I I FLOOD FREQUENCY IN THE SECONDARY ANASTOMOSING REACH H e i g h t H e i g h t A b o v e A v e r a g e No. L o w e s t H i g h e s t C l a s s Datum - M e t r e s o f Days No. pe r y e a r 1 3.0 - 3.5 0.02 0 1? 2 2.5 - 310 0.06 0 1 3 2.0 - 2.5 0.2 0 7 4 1.5 - 2.0 6 0 26 5 1.0 - 1.5 30 4 101 6 0.5 - 1.0 84 61 126 7 0.0 - 0.5 122 1 59 The l o w e s t l e v e l d e l i m i t e d ( 0 . 0 - 0.5 m e t r e s a b o v e d a t u m ; c l a s s 7) was c o v e r e d w i t h w a t e r s o o n a f t e r t h e i n i t i a l s u r v e y , and r e m a i n e d so f o r t h e e n t i r e f i e l d s e a s o n . The a v e r a g e number o f d a y s f o r t h i s h e i g h t c l a s s t o be e n t i r e l y c o v e d i s 122 d a y s p e r y e a r . T h e s e d a y s a r e a l l w i t h i n t h e p e r i o d , May-November, an d a r e h e a v i l y c o n c e n -t r a t e d i n t h e m a i n g r o w i n g p e r i o d o f M a y - A u g u s t . No p l a n t s w e r e i n f a c t f o u n d i n t h i s h e i g h t c l a s s as i n 1 9 7 2 , t h e r e q u i r e d d i s c h a r g e was e x c e e d e d f o r 118 c o n s e c u t i v e d a y s . The n e x t l e v e l ( c l a s s 6 ) , i s c o v e r e d on a n a v e r a g e o f 84 d a y s p e r y e a r w i t h a r a n g e o f 19 t o 116 c o n s e c u t i v e d a y s a b o v e the 1 d i s -c h a r g e l e v e l r e q u i r e d . I n some y e a r s o f h i g h c o n t i n u o u s d i s c h a r g e t h e r e w i l l p r o b a b l y be no p l a n t g r o w t h a t t h i s l e v e l . F o r 1972 t h e r e w e r e 98 d a y s a b o v e t h i s d i s c h a r g e r a t e , o f w h i c h a maximum o f 79 w e r e c o n t i n u o u s . The a v e r a g e number o f d a y s i s 49 d u r i n g t h e months o f M a y - A u g u s t . C l a s s 5 a v e r a g e s 30 d a y s p e r y e a r c o v e r e d w i t h a n a v e r a g e o f a maximum 14 d a y s c o n s e c u t i v e l y . The r a n g e o f c o n s e c u t i v e d a y s i s 2 t o 52. I n 1972,42 d a y s w e r e a b o v e t h i s d i s c h a r g e a n d t h e maximum number o f c o n s e c u t i v e d a y s was 12. C l a s s 4 i s t h e f i r s t l e v e l t h a t i s o c c a s i o n a l l y n o t r e a c h e d by t h e summer d i s c h a r g e . N i n e y e a r s o u t o f 50 on r e c o r d d i d n o t r e a c h t h i s d i s c h a r g e . The a v e r a g e number o f d a y s p e r y e a r i s 6 w i t h t h e a v e r a g e c o n s e c u t i v e number o f 4. T h i s r a n g e d f r o m 0 t o 19. I n 1972 , 3 d a y s e x p e r i e n c e d d i s c h a r g e s g r e a t e r t h a n t h i s r a t e . The 3 h i g h e s t c l a s s e s h a v e f r e q u e n c i e s o f l e s s t h a n 1 day p e r y e a r and i n f a c t t h e s e d i s c h a r g e l e v e l s w e r e n o t r e a c h e d i n 60 1972. C l a s s 3 has been c o v e r e d 20 t i m e s on r e c o r d b u t t h e s e o c c u r r e n c e s w e r e f o u n d i n 9 y e a r s o n l y . F o u r o f t h e s e y e a r s e x p e r i e n c e d 2 o r more d a y s o f t h e r e q u i r e d d i s c h a r g e r a t e s . The maximum number o f d a y s r e c o r d e d i n a n y one y e a r was 7. 3 -1 D i s c h a r g e i n c o n s i d e r a b l e e x c e s s o f 651.5 m s have o c c u r r e d o n l y t h r e e t i m e s . T h e s e o c c u r r e d on O c t o b e r 1 9 , 1 9 4 0 , S e p t e m b e r 6, 1957 and J u n e 2 7 , 1 9 6 8 . P o s s i b l y t h e h i g h e s t a r e a s t u d i e d w o u l d be c o v e r e d by t h e 900 3 -1 m s e v e n t o f 1 9 4 0 . H o w e v e r , i t i s n o t p o s s i b l e t o e x t e n d t h e r a t i n g c u r v e t o t h i s l e v e l . P r i m a r y A n a s t o m o s i n g R e a c h The d a t a c o l l e c t e d on w a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n s was n o t s u f f i c i e n t l y c o n s i s t e n t t o make f l o o d f r e q u e n c y e s t i m a t e s . A f u l l d i s c u s s i o n i s f o u n d i n t h e A p p e n d i x . C h a p t e r 6 goes on t o i n d i c a t e a method o f i n f e r r i n g f l o o d f r e q u e n c y f r o m t h e s p e c i e s - e n v i r o n m e n t -r e l a t i o n s h i p s t o be d i s c u s s e d . I f a p a r t i c u l a r s p e c i e s o r s p e c i e s g r o u p i n g i n t h e d o w n s t r e a m r e a c h i s f o u n d t o be r e l a t e d t o h e i g h t , t h e n i t c a n be assumed t h a t a s i m i l a r s p e c i e s g r o u p i n g i n t h e u p s t r e a m r e a c h i s r e s p o n d i n g t o s i m i l a r e n v i r o n m e n t a l s t i m u l u s . 61 CHAPTER 5 GENERAL VEGETATION IN THE LILLOOET VALLEY 5.1 I n t r o d u c t i o n The s p e c i e s f o u n d w i t h i n t h e f i e l d a r e a a r e b r i e f l y d i s c u s s e d i n t h i s c h a p t e r a nd t h e t y p e o f v e g e t a t i o n g r o u p s o b s e r v e d a r e d e s c r i b e d . 5.2 I d e n t i f i e d S p e c i e s A l i s t o f t h e t o t a l 122 s p e c i e s p r e s e n t i n t h e f i e l d a r e a i s shown i n T a b l e V I I I . F i f t e e n t r e e s p e c i e s w e r e l o c a t e d w i t h i n t h e f i e l d a r e a b u t o n l y n i n e o f t h e s e o c c u r r e d w i t h i n t h e t r e e l a y e r , t h e r e m a i n i n g b e i n g f o u n d o n l y a s j u v e n i l e s . O f t h e s e n i n e s p e c i e s , h o w e v e r , o n l y t h r e e o c c u r r e d w i t h a f r e q u e n c y o f a t l e a s t 1 0 % . T h e s e w e r e Alnus rubra, ( r e d a l d e r ) , Populus trichocarpa ( b l a c k c o t t o n w o o d ) and Thuja plioata ( r e d c e d a r ) . W i t h i n t h e t o t a l i n t e r m e d i a t e l a y e r , 14 s h r u b s p e c i e s o c c u r r e d , t o g e t h e r w i t h 14 t r e e s p e c i e s . N i n e s h r u b s p e c i e s w i t h l e a s t a 1 0 % f r e q u e n c y o c c u r r e d t o g e t h e r w i t h s e v e n t r e e s p e c i e s . A t o t a l o f 91 h e r b s , 16 s h r u b s a n d 11 t r e e s p e c i e s w e r e r e c o r d e d i n t h e g r o u n d l a y e r . E i g h t e e n o f t h e h e r b s p e c i e s o c c u r r e d f r e q u e n t l y , s e v e n s h r u b s a n d f i v e t r e e s p e c i e s . One c a t e g o r y o f f r e q u e n t t r e e s p e c i e s c o n s i s t e d o f t h e c o m b i n e d o c c u r r e n c e o f Abies amabilisj Pinus monticola, Pseudotsuga menziesii and Tsuga heterophylla. TABLE V I I I FREQUENCY OF SP E C I E S T r e e L a y e r % F r e q u e n c y Populus trichocarpa T o r r . & G r a y . 46.4 Alnus rubra Bong. 4 1 . 3 Thuja plisata Donn. 13.0 Pseudotsuga menziesii ( M i r b . ) F r a n c o 5.8 Abies amabilis ( D o u g l . ) 3.6 Salix lasiandra B e n t h . 2.9 Alnus sinuata ( R e g e l . ) Rydb 2.2 Pinus monticola D o u g l . 2.2 Picea engelmanni P a r r y . 0.7 I n t e r m e d i a t e L a y e r Alnus rubra Bong. 55.0 Salix sitchensis S a n s o n 53.6 Populus triohooarpa T o r r . & G r a y . 52.9 Cornus stolonifera M i c h x . 42.7 Thuja plioata Donn. 40.6 Salix mackenziana ( H o o k . ) B a r r a t t 36.9 Salix lasiandra B e n t h . 34.8 Lonioera involuorata D o u g l . 31.2 Alnus sinuata ( R e g e l . ) Rydb 28.3 Spirea douglasii Hook. 23.2 Oplopanax horridum ( J . E . S m i t h ) 14.5 Viburnum paueiflorum R a f . 13.7 Pinus monticola D o u g l . 12.3 Pseudotsuga menziesii ( M i r b . ) F r a n c o 12.3 Rubus parviflorus N u t t . 11.6 Sambucus raoemosa L. 10.1 Abies amabilis ( D o u g l . ) 7.2 Amelanehier s p p . 5.8 Rubus s p p . 5.8 Rosa s p p . . 4.3 Aoer maorophyllum P u r s h . 2.9 Betula papyrifera var.commutata ( R e g e l . ) F e r n 2.2 Tsuga heterophylla ( R a f . ) S a r g . 2.2 Sheperdia canadensis N u t t . 2.2 Pinus contorta v a r . latifolia E n g e l m . 1.4 Taxus brevifolia N u t t . 0.7 Rubus spectabilis P u r s h . ' 0.7 63 T a b l e V l l l ( c o n t i n u e d ) G r o u n d L a y e r % F r e q u e n c y Populus trichocarpa 4 4 . 2 Lonicera involucrata 40 .6 Comus stolonif'era 29 .7 Pyrola secunda L. 29 .7 Elymus glaucus B u c k l . 28 .9 Equisetum palustre L. 23 .2 Galium triflorum M i c h x . 23 .9 Anaphalis margaritacea ( L . ) B & H 23 .9 Salix mackenziana 2 1 . 7 Salix sitchensis 21 .7 Equisetum variegetum S c h l e i c h 2 0 . 3 Lupinus laxiflorus D o u g l . e x L i n d l . 19 .6 Epilobium watsonii B a r b e y 19 .6 Thuja pliaata 18.1 Osmorhiza chilensis H. & A. 18.1 Spirea douglasii 18.1 Trientalis lati folia Hook. 18.1 Epilobium angustifolium L. 18.1 Sairpus microcarpus P r e s l . 17 .4 Salix lasiandra 16 .7 Athyrium felix-femina ( L . ) R o t h . 15 .2 Juncus oxymeris E n g e l m . 1 4 . 5 Equisetum arvense L. 14 .4 Rubus parviflorus N u t t . 1 3 . 8 Viburnum pauoiflorum 13 .8 Calamagrostis canadensis ( M i c h x . ) B e a u x . 1 2 . 3 Aster s p p . 11 .6 Disporum hookeri ( T o r r . ) N i c h o l s o n 10 .9 Oplopanax horridum ( J . E . Smi t h ) 9.4 Rubus s p p . 9 .4 Aralia nudicaulis L. 9.4 Equisetum hymale L. 9.4 Alopercurus aequalis S o b o l . 7 .9 Epilobium latifolium L. 7.9 Chimaphila menziesii ( R . B r . ) S p r e n g . 7.2 Chimaphila umbellata ( L . ) B a r t . 7 .2 Maianthemum dilatatum (Wood) N e l s . & M a c b r . 7.2 Poa palustris L. 7.2 Puccinella pauciflora ( P r e s T . ) 6 .5 Schizachne purpurescens ( T o r r . ) S w a l l e n 6 . 5 Smilacina racemosa L. 6 .5 Alnus sinuata 5.8 Streptopus amplexiflorus ( L . ) D .C . 5 .8 Calamagrostis inexpansa A. G r a y . 5 .8 Agrostis scabrei ' W i l I d . 4 . 3 64 T a b l e V I I I ( c o n t i n u e d ) % F r e q u e n c y Clintonia uniflora ( S c h u l t . ) K u n t h . 4.3 Gymnocarpium dryopteris ( L . ) Newm. 4.3 Viola glabella N u t t . 4.3 Abies amabilis 3.6 Acer maerophyllum 3.6 Pinus monticola 3.6 Sambucus racemosa 3.6 Fragaria bracteata ( H e l l e r . ) D a v i s 3.6 Hieracium albiflorum Hook. 3.6 Habenaria dilitata ( P u r s h . ) Hook 3.6 Melica smithii ( P o r t e r ) V a s e y 3.6 Equisetum fluviatile L. 3.6 Amelanchier s p p . 2.9 Achillea millefolium L. 2.9 Adenocaulon bicolor Hook. 2.9 Tsuga heterophylla 2.2 Sherperdia canadensis 2.2 Cypripedium montanum D o u g l . 2.2 Geum maerophyllum W i l l d . 2.2 Betula papyrifera var. commutata 1.4 Pseudotsuga menziesii 1.4 Carex canescens L. 1.4 Corrallorhiza maculata R a f . 1.4 Glyceria striata (Lam.) H i t c h . 1.4 Hieracium gracile Hook. 1.4 Juncus drummondii E. M e y e r . 1.4 Phleum pratense L. 1.4 Tiarella unifoliata Hook. 1.4 Trisetum cemuum T r i n . 1.4 Pinus contorta var. latifolia 0.7 Rubus spectabilis 0.7 Rubus strigosus M i c h x . 0.7 Rosa s p p . 0.7 Sorbus aucuparia L. 0.7 Actaea rubra ( A i t . ) W i l l d . 0.7 Agrostis exarata T r i n . 0.7 Agrostis tenuis S i b t h . 0.7 Aruncus Sylvester K o s t e l . 0.7 Asarum caudatum L i n d l . 0.7 Berberis repens L i n d l . 0.7 Botytrichum multifidum var. intermedium (D.C. E a t o n ) F a r w e l l 0.7 Carex disperma Dewey 0.7 Conzya canadensis ( L . ) C r o n g . 0.7 Cornus canadensis L. 0.7 Crucifera s p p . 0.7 Cystopteris fragilis ( L . ) B e r n h 0.7 T a b l e V I I I ( C o n t i n u e d ) % F r e q u e n c y Dryas drummondii R i c h a r d s e x . Hook. 0.7 Dryopteris arguata ( K a u l f . ) W a t t . 0.7 Eleocharis ovata ( R o t h . ) R. & S. 0.7 Eleocharis palustvis ( L . ) R. & S. 0.7 Goody era oblongifera R a f . 0.7 Juncus covillei P i p e r 0.7 Juncus filiform-is L. 0.7 Mimulus guttatus D.C. 0.7 Poa pratensis L. 0.7 Poa nevadensis V a s e y e x . S c r i b n . 0.7 Potomogeton natans L. 0.7 Prenanthus alata ( H o o k . ) G r a y 0.7 Ranunculus bongardi var. Greenii 0.7 Scirpus validus V a h l . 0.7 Scutellaria lateriflora L. 0.7 Solidago spathulata DC. 0.7 Sparganium simplex Huds. 0.7 Taraxacum s p p . 0.7 Thalictrum occidentale G r a y 0.7 Tolmia menziesii ( P u r s h . ) T. & G. 0.7 Trillium ovatum P u r s h . 0.7 66 5.3 G e n e r a l V e g e t a t i o n T y p e s The v e g e t a t i o n was g e n e r a l l y o b s e r v e d a t f i r s t i n t h e c a t e -g o r i e s shown i n T a b l e IV. T h e s e c a t e g o r i e s a r e t r e e d a r e a s d o m i n a t e d by c o n i f e r o u s s p e c i e s , b l a c k c o t t o n w o o d . o r r e d a l d e r , s c r u b , s a n d b a r , swamp and l o g g e d a r e a s . Many o f t h e a r e a s d o m i n a t e d by c o n i f e r o u s s p e c i e s w i t h i n t h e m a i n v a l l e y w e r e i n f a c t n o t t r u l y f l o o d p l a i n s i t e s . T h e r e a r e a l l u v i a l f a n s b u i l t up by t r i b u t a r i e s e n t e r i n g t h e m a i n r i v e r . T h i s t y p e o f f o r e s t , d o m i n a t e d by Pseudotsuga menziesii ( D o u g l a s f i r ) a n d Pinus contorta var. latifolia ( l o d g e p o l e p i n e ) i s shown i n P l a t e 1 0 . T h e r e i s a c o m p l e t e l a c k o f i n t e r m e d i a t e l e v e l v e g e t a t i o n b u t a t h i c k woody g r o u n d l a y e r i s f o u n d . T r u e f l o o d p l a i n c o n i f e r o u s f o r e s t , d o m i n a t e d by r e d c e d a r i s shown i n P l a t e 1 1 . T h e r e i s v e r y l i t t l e h i g h i n t e r m e d i a t e l a y e r d e v e l o p m e n t a n d t h e u n d e r s t o r y i s g e n e r a l l y s p a r s e a n d l o w . C o t t o n w o o d f o r e s t s a r e t h e m o s t common f o r m o f v e g e t a t i o n c o v e r i n t h e a r e a r a n g i n g f r o m v e r y y o u n g t o m a t u r e s t a n d s . T h e s e f o r e s t s h ave w e l l d e v e l o p e d , b u t l o w u n d e r s t o r y s c o n s i s t i n g o f c o n i f e r o u s s e e d l i n g s , l o w s h r u b s a n d h e r b a c e o u s s p e c i e s . A t y p i c a l c o t t o n w o o d f o r e s t i s shown i n P l a t e 1 2. , I n some s i t u a t i o n s t h e y o u n g f o r e s t s a r e t o t a l l y d o m i n a t e d i by r e d a l d e r and t h e u n d e r s t o r y i s o f t e n t h i c k and h i g h , c o n s i s t i n g o f w i l l o w s h r u b s , a l d e r and c o t t o n w o o d s e e d l i n g s . T h i s t y p e o f s i t e i s shown i n P l a t e 1 3 . More r e c e n t a r e a s , t h a t h ave e m e r g e d w i t h i n t h e l a s t t e n y e a r s h ave n o t d e v e l o p e d a t r e e l a y e r , and c o n s i s t o f a h i g h i n t e r m e d i a t e PLATE 10 C o n i f e r o u s s t a n d o f l o d g e p o l e p i n e {Pinus contorta var latifolia) and D o u g l a s f i r {Pseudotsuga mensiesii), on t h e a l l u v i a l f a n o f S o u t h C r e e k . PLATE 11 C o n i f e r o u s s t a n d o f r e d c e d a r (Thuja pliaata) i n L i l l o o e t R i v e r f l o o d p l a i n . 69 | PLATE 12 B l a c k c o t t o n w o o d (Populus trichocavpa)stand. PLATE 13 Red a l d e r s t a n d . 71 l a y e r o r l o w e r , d e p e n d i n g on t h e a g e o f t h e s i t e . H i g h w i l l o w s h r u b s a r e f o u n d t o g e t h e r w i t h r e d a l d e r and c o t t o n w o o d s e e d l i n g s . P l a t e 14 . shows a s i t e w i t h r e d a l d e r a n d P a c i f i c w i l l o w {Salix lasiandra) i n t h e h i g h i n t e r m e d i a t e l a y e r . Y o u n g e r a r e a s c o n t a i n o n l y g r o u n d a n d l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r s . C o n i f e r o u s s e e d l i n g s a r e r a r e , and t h e r a n g e o f s p e c i e s i s l i m i t e d a s t h e c o n d i t i o n s h e r e a r e e x t r e m e , i n t e r m s o f c l i m a t e a n d s o i l d e v e l o p -ment. A y o u n g a r e a i s shown i n P l a t e 15 w h i c h c o n t a i n s w i l l o w s h r u b s , r e d a l d e r a n d c o t t o n w o o d s e e d l i n g s a n d s e v e r a l r u s h , s e d g e a n d h o r s e -t a i l s p e c i e s w h i c h a r e common i n t h e y o u n g a r e a s . A r a t h e r u n i q u e g r o u p o f s p e c i e s a r e f o u n d i n swamp c o n d i t i o n s . I n t h e f i e l d a r e a i t s e l f , o n l y one swamp was s t u d i e d a l t h o u g h w i t h i n t h e v a l l e y many more w e r e o b s e r v e d . Typhus latifolia a n d Glyceria grandis a r e commonly f o u n d i n t h e a r e a s as c a n be s e e n i n P l a t e 16. R e c e n t l y , l a r g e s c a l e l o g g i n g o f c o t t o n w o o d h a s l e f t l a r g e a r e a s o f d i s t u r b e d g r o u n d i n . t h e f l o o d p l a i n , t h e r e g r o w t h o f w h i c h i s n o t y e t c l e a r . Many s p e c i e s t h a t t h r i v e i n t h e s e d i s t u r b e d a r e a s w e r e f o u n d i n f r e q u e n t l y w i t h i n t h e s a m p l e s i t e s . P l a t e 17 shows a t y p i c a l l o g g e d a r e a . i PLATE 14 P a c i f i c w i l l o w {Salix lasiandra) and r e d a l d e r s t a n d . PLATE 15 W i l l o w - a l d e r - c o t t o n w o o d s t a n d . PLATE 16 Swamp s i t e - Typhus lati folia a n d Glyoevia grandis. 75 PLATE 17 A r e c e n t l y l o g g e d s i t e . 76 CHAPTER 6 S P E C I E S RESPONSE 6.1 I n t r o d u c t i o n The m a i n o b j e c t i v e o f t h e r e s e a r c h w o r k i s t o d e t e r m i n e t h e e x t e n t t o w h i c h t h e s p a t i a l v a r i a t i o n o f s p e c i e s c a n be a t t r i b u t e d t o t h e i n d e p e n d e n t e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s i m p o s e d by t h e r i v e r . T h e s e a r e e l e v a t i o n a b o v e t h e r i v e r , a m e a s u r e o f f l o o d f r e q u e n c y a n d s e d i m e n t t y p e , a m e a s u r e o f m o i s t u r e a v a i l a b i l i t y . F u r t h e r t h e r o l e o f t i m e i s d i s c u s s e d . 6.2 E n v i r o n m e n t a l R e s p o n s e The r e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s a r e s u m m a r i s e d i n T a b l e s I X a n d X, a n d show b o t h t h e f l u v i a l a n d a u t o g e n i c f a c t o r s u s e d . T h i r t y f o u r s p e c i e s , t h a t w e r e f o u n d f r e q u e n t l y , w e r e u s e d i n t h e a n a l y s i s a n d f o u r o f t h e s e s p e c i e s w e r e f o u n d t o h a v e no s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t r e l a t i o n s h i p w i t h e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s . F i g u r e 7, u s i n g t h e r e s u l t s i n T a b l e IX a n d X shows t h o s e s p e c i e s t h a t a r e s t a t i s t i c a l l y r e l a t e d t o t h e a l l o g e n i c f a c t o r s o f s e d i m e n t t y p e a n d e l e v a t i o n a b o v e t h e w a t e r s u r f a c e a t t h e 1% s i g n i f i c a n c e l e v e l . O f t h e t o t a l s p e c i e s i d e n t i f i e d , i 14 w e r e f o u n d t o be r e l a t e d t o a t l e a s t one o f t h e s e f a c t o r s . I 6.2.1 E l e v a t i o n T h o s e s p e c i e s t h a t a r e s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o e l e v a t i o n a r e f o u n d i n T a b l e I X . I n t h i s t a b l e t h e d a t a i s d i v i d e d i n t o g r o u p s TABLE IX SIG N I F I C A N T FACTORS IN THE DISTRIBUTION OF THE LILLOOET RIVER VALLEY: PRIMARY/SECONDARY ANASTOMOSING REACHES The h i g h e s t s i m p l e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t , when s i g n i f i c a n t a t t h e 1% l e v e l , i s shown f o r e a c h s p e c i e s p e r c h a n n e l t y p e . r = 0.40 f o r t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h , 56 o b s e r v a t i o n s r = 0.283 f o r t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h , 82 o b s e r v a t i o n s S p e c i e s I n c r e a s i n g H e i g h t Above t h e W a t e r L e v e l I n c r e a s i n g D e p t h t o G r a v e l D e c r e a s i n g S u r f a c e S e d i m e n t S i z e I n c r e a s i n g D e c i d u o u s C o v e r I n c r e a s i n g C o n i f e r o u s C o v e r T r e e l a y e r Populus trichooarpa Thuja plicata 0. 555 0.731 0.283 0.727 H i g h I n t e r m e d i a t e L a y e r Alnus rubra Alnus sinuata Cornus stolonifera Populus trichooarpa Salix mackenziana Salix sitchensis Thuja plicata 0.366 0.351 0.518 0.413 0.448 0.345 0.363 0.715 Low I n t e r m e d i a t e L a y e r Cornus stolonifera Lonicera involucrata Oplopanax horridum Pinus monticola 0.69 0.408 0.578 0.613 0.486 0.288 0.569 TABLE I X ( c o n t i n u e d ) S p e c i e s I n c r e a s i n g H e i g h t A b o v e t h e W a t e r L e v e l I n c r e a s i n g D e p t h t o G r a v e l D e c r e a s i n g S u r f a c e S e d i m e n t S i z e I n c r e a s i n g D e c i d u o u s C o v e r I n c r e a s i n g C o n i f e r o u s C o v e r Low i n t e r m e d i a t e L a y e r (c< Populus triohooarpa Pseudotsuga menziesii Rubus parviflorus Salix lasiandra Spirea douglasii Thuja plicata Viburnum pauciflorum D n t i n . ) 0.451 -0.612 0.287 0.278 -0.538 0.427 0. 767 0.218 0.458 0.801 TABLE IX (continued) Species Increasing Increasing Decreasing Increasing Increasing Increasing Increasing Increasing Height Above Depth to Surface Deciduous Coniferous Duff High Int. Low Int. The Water Gravel Sediment - Cover Cover Depth Cover Cover Level Size Ground Layer Anaphalis margaritacea 0.367 Athyrium felix-femina 0.456 0.411 Cornus stolonifera 0.429 Disporum hookeri 0.364 Elymus glauaus 0.489 Epilobium angustifolium 0.405 Equisetum arvenae -0.556 -0.383 Equisetum palustre 0.619 0.552 Galium triflorum 0.495 0.499 Juncue oxymeris -0.509 -0.283 Lonioera involucrata 0.405 Oplopanax horridum 0.549 Osmorhiza chilensis 0.727 .0.576 Populu3 trichooarpa -0.574 Pyrola eecunda 0.297 0.778 Rubus parviflorus 0.402 Salix lasiandra -0.536 Spirea douglasii 0.485 Thuja plicata 0.280 Trientalis latifolia 0.321 TABLE X SIG N I F I C A N T FACTORS IN THE DISTRIBUTION OF VEGETATION IN THE LILLOOET RIVER VALLEY: AGED SURFACES The h i g h e s t s i m p l e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t , when s i g n i f i c a n t a t t h e 1% l e v e l , i s s hown, f o r e a c h s p e c i e s p e r age s u r f a c e . r = 0.283 f o r a r e a s > 1 0 y e a r s o l d , i . e . t r e e d , 82 o b s e r v a t i o n s , r = 0.526 f o r a r e a s 6 t o 10 y e a r s o l d , 22 o b s e r v a t i o n s , r = 0.437 f o r a r e a s < 6 y e a r s o l d , 34 o b s e r v a t i o n s . S p e c i e s I n c r e a s i n g D e p t h t o G r a v e l D e c r e a s i n g S u r f a c e S e d i m e n t S i z e I n c r e a s i n g D e c i d u o u s C o v e r I n c r e a s i n g C o n i f e r o u s C o v e r T r e e l a y e r Populus triohooarpa Thuja plicata 0.365 0.339 H i g h I n t e r m e d i a t e L a y e r Alnus rubra Alnus sinuata Populus triohooarpa Salix sitohensis Thuja plicata -0.405 0 . 4 4 2 -0.437 -0.367 0.448 Low I n t e r m e d i a t e L a y e r Alnus rubra Cornus stolonifera Populous triohooarpa Salix mackenziana Salix sitohensis Thuja plicata Viburnum pauciflorum 0. 624 -0.537 -0.449 0.569 0.316 0.294 0.503 CO o TABLE X (continued) Species Ground Layer Alnus rubra Anaphalie margaritacea Coniferous spp. -•Epilobium angusti folium Equisetum arvense Equisetum palustre Equisetum varigetum Juncus oxymeris Lupinus laxiflorus Osmorhiza ohilensis Oplopanax horridum Populus triohooarpa Pyrola secunda Bubus parviflorus Salix lasiandra Salix maokenziana Salix sitohensis Scirpus miorocarpuB Thuja plicata Increasing Depth to Gravel 0.637 0.642 0. 71? -0.449 -0.362 0.444 Increasing Deciduous Cover Increasing Coniferous Cover Increasing Duff Depth Increasing High Int. Cover Increasing Low Int. Cover 0.453 0.458 0.337 0.639 0.331 0.697 0.359 0.297 0.630 0.533 0.846 -0.284 0.326 0.609 0.598 0.319 0.639 0.573 0.593 0.598 0.343 0.462 0.585 03 Figure 7. Allogenic Environmental Significance. 82 INCREASING FINENESS OF SEDIMENT POPULUS TRICHOCARPA THUJA PLICATA low int. ground ALNUS RUBRA SALIX MACKENZIANA SALIX LAS/ANDRA THUJA PLICATA EQUISETUM ARVENSE JUNCUS OXYMERIS PYROLA SECUNDA DECREASING ELEVATION low int [ INCREASING ELEVATION OF LAND POPULUS TRICHOCA RPA THUJA PLICATA THUJA PLICATA LONICERA INVOLUCRATA OPLOPANAX HORRIDUM LUPINUS LAXIFLORUS ; TRIENTALIS LA TI FOLIA INCREASING COARSENESS OF SEDIMENT POPULUS TRICHOCA RPA int ALNUS SINUATA high int SALIX SITOHENSIS low int POPULUS TRICHOCARPA g r o u n d LUPINUS LAXIFLORUS 83 o f q u a d r a t s e x p e r i e n c i n g s i m i l a r f l u c t u a t i o n s i n w a t e r l e v e l , i . e . p r i m a r y a nd s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h e s i n t h e f i e l d a r e a . The r a n g e o f e a c h s p e c i e s i s shown i n F i g u r e 8 and t h e v a r i a t i o n o f s p e c i e s c o v e r and f r e q u e n c y i s shown i n F i g u r e 9. Eac h s p e c i e s d i s t r i b u t i o n i s d i s c u s s e d w i t h i n e a c h r e a c h . S e c o n d a r y A n a s t o m o s i n g Reach Thuja plicata and Oplopanax horridum w e r e b o t h f o u n d o n l y i n t h e two h i g h e s t c l a s s e s w h e r e f l o o d f r e q u e n c y was e s t i m a t e d t o be 0.06 d a y s p e r y e a r . ( F i g u r e 8) T h i s d i s c h a r g e has a f i f t e e n y e a r r e c u r r e n c e i n t e r v a l . O r l o c i [ 1 9 6 4 ] f o u n d somewhat s i m i l a r r e s u l t s i n t h e S q u a m i s h v a l l e y . He s t a t e d t h e Oplopanax horridum e x i s t e d on s i t e s t h a t w e r e f l o o d e d l e s s t h a n o n c e a y e a r w h e r e a s Thuja plicata was f o u n d on a r e a s f l o o d e d 2 t o 3 d a y s p e r y e a r . Lonicera involucrata, as a l o w s h r u b o n l y o c c u r r e d i n t h e f o u r h i g h e s t e l e v a t i o n c l a s s e s , t h a t i s , a t l e a s t 1.5 m e t r e s a b o v e d a t u m . S i t e s b e t w e e n 1.5 a n d 2 m e t r e s a b o v e datum a r e p r o b a b l y c o v e r e d i n a v e r a g e 6 d a y s p e r y e a r , a l t h o u g h t h i s r a n g e s f r o m 0 t o 26 ( T a b l e V I I I ) . A c c o r d i n g t o O r l o c i [ 1 9 6 4 ] t h e s p e c i e s e x i s t s i n a r e a s o f s i m i l a r f l o o d i n g f r e q u e n c y t o Thuja plicata, i . e . 2 t o 3 d a y s p e r y e a r . F o u r o t h e r s p e c i e s o c c u r r e d on l o w e r s i t e s t h a t a r e i n u n d a t e d e v e r y y e a r . Populus trichooarpa s t e a d i l y d e c r e a s e d i n a v e r a g e c o v e r f r o m t h e h i g h e r c l a s s e s t o t h e l o w e r l e v e l s as shown i n F i g u r e 9. The s p e c i e s was f o u n d t o w i t h i n 1 m e t r e a b o v e datum. The l o w e s t l e v e l s o f o c c u r r e n c e a r e p r o b a b l y f l o o d e d on a v e r a g e o f 30 d a y s p e r y e a r b u t t h e maximum c o n s e c u t i v e c o v e r a g e on r e c o r d i s 116 d a y s . O r l o c i , [ 1 9 6 4 ] , 6*4 Figure 8. Elevation Significance FLOOD FREQUENCY IN SECONDARY ANASTOMOSING REACH HEIGHT CLASS THUJA PLICATA OPLOPANAX HORRIDUM (low int.) LO NICER A INVOLCRATA (low int.) TRIENTALIS LATIFOLIA POPULUS TRICHOOARPA THUJA PLICATA (low int.) LUPINUS LAXIFLORUS 0.02 1 0.06 2 0.2 3 6 4 [ 30 5 1 84 6 122 7 ANASTOMOSING REACH RANGE ip PRIMARY J Figure 9. Species Cover and Frequency Changes with Elevation. POPULUS TRICHOOARPA THUJA PLICATA ( low int.) 100 -i < cC O O r -— I >-(J z L U o L U I t L . I I L -r4 r -k g -2 L U > O 1 U Z < r, L U 2 3 4 5 E L E V A T I O N C L A S S E S 100 > z L U O L U r4 -3 U J -1 > O U < U J T ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' E L E V A T I O N C L A S S E S TRIENTA LIS LA TI FOLIA LUPIN US LAXIFLORUS 100-v i E L E V A T I O N C L A S S E S r8 > O 1-4 u Z < 2 L U •100n >-u z L U a L U O S r8 J -6 -4 -2 L U > O (J z < L U ' I T T 2 3 4 5 E L E V A T I O N C L A S S E S } PRIMARY ! ANASTOMOSING REACH SECONDARY Figure 9. ( cont. ) 86 - „ j ~ PRIMARY "I k ANASTOMOSING REACH SECONDARY J i i t i r 3 1 2 3 4 5 6 E L E V A T I O N C L A S S E S LU > O u < LU LO o THUJA PLICATA r—I i - 3 - 2 -1 -—I 1 1— 1 2 3 4 5 6 E L E V A T I O N C L A S S E S 0 Cu LU > o u z < LU OPLOPANAX HORRIDUM ( low int.) 1 2 3 4 5 6 E L E V A T I O N C L A S S E S oi LU > O u Z < LU LO NICER A INVOLUCRATA (low int.) s t a t e d 42 da y s on a v e r a g e , f o r t h e s p e c i e s i n t h e S q u a m i s h v a l l e y . S m i t h [ 1 9 5 7 ] n o t e d t h a t t h e p l a i n s c o t t o n w o o d Populus sargentii w e r e o f t e n s u b j e c t t o f l o o d i n g f o r more t h a n 6 weeks w i t h o u t any d e t r i m e n t a l e f f e c t s . I n a n o r m a l y e a r , t h e s p e c i e s i n t h e f i e l d a r e a a p p e a r a l s o t o be a b l e t o w i t h s t a n d p r o l o n g e d f l o o d i n g . Thuja plicata s a p l i n g s w e r e f o u n d t o ha v e t h e same r a n g e a s Populus trichooarpa. Lupinus laxiflorus was common i n t h e f i r s t t h r e e c l a s s e s a nd o c c u r r e d o c c a s i o n a l l y i n t h e 1 t o 2 m e t r e l e v e l s a b o v e datum. P r i m a r y A n a s t o m o s i n g A r e a The d i s t r i b u t i o n o f s p e c i e s i n t e r m s o f f l o o d f r e q u e n c y h as been d i s c u s s e d w i t h i n t h e c o n t e x t o f t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g f i e l d a r e a . T h i s i n f o r m a t i o n i s h e r e u s e d t o e s t i m a t e t h e f l o o d f r e q u e n c y w i t h i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n , i f i t i s a s sumed t h a t s p e c i e s r e a c t s i m i l a r l y t o t h e e n v i r o n m e n t t h r o u g h o u t t h e f i e l d a r e a . Thuja plicata was f o u n d 3 l e v e l s l o w e r i n t h i s r i v e r r e a c h . ( F i g u r e 8 ) . T h i s i s p e r h a p s a c c o u n t a b l e f o r i n t e r m s o f t h e p r e v i o u s r e s u l t s . The s p e c i e s d o w n s t r e a m was f o u n d o n l y i n t h e two h i g h e s t c l a s s e s , b u t t h e s i t e s s t u d i e d on t h e t h i r d l e v e l w e r e a l l y o u n g s i t e s . T h e s e c o n t a i n e d t h e s p e c i e s i n t h e h i g h s h r u b l a y e r a nd i t seems r e a s o n a b l e t h a t t h e r a n g e o f t h e t r e e s p e c i e s i n c l u d e s t h e t h i r d l e v e l . F u r t h e r O r l o c i [ 1 9 6 4 ] s t a t e d t h a t Thuja plicata was f o u n d on s i t e s f l o o d e d 2 o r 3 da y s p e r y e a r . T h i s g i v e s t h e s p e c i e s t h e same v e r t i c a l r a n g e a s Lonicera involucrata w h i c h e x i s t s i n t h e f i r s t f o u r l e v e l s i n t h e d o w n s t r e a m r e a c h a nd i n t h i s r e a c h h as t h e same r a n g e . 88 PLATE 18 A f l o o d e d r e d a l d e r s t a n d . PLATE 19 A r e c e n t l y f l o o d e d b l a c k c o t t o n w o o d s t a n d s h o w i n g s a n d d e p o s i t i o n . 90 The o n l y t r e e d a r e a t h a t was f l o o d e d d u r i n g t h e f i e l d s e a s o n was f o u n d i n t h i s s e c t i o n o f t h e f i e l d a r e a . The a r e a was 1 - 1 . 5 m e t r e s a b o v e datum and Alnus rubra was t h e d o m i n a n t t r e e s p e c i e s . T h i s i s shown i n P l a t e 18. A d j a c e n t t o t h i s a r e a , a c l a s s h i g h e r and d o m i n a t e d by Populus trichooarpa, was a s i t e r e c e n t l y c o v e r e d by 25 cm o f s a n d ( P l a t e 1 9 ) . B e n e a t h t h i s d e p o s i t was a d u f f l a y e r and Equisetum palustre was a common s p e c i e s . Many f o r e s t s p e c i e s w e r e f o u n d t o be d y i n g ; t h e s e i n c l u d e d Sambucus racemosa, Lonicera involu-crata, Viburnum pauciflorum, Opoplanax horridum, Trientalis latifolia, Athyrium felix-femina and Thuja plicata s e e d l i n g s . Many o f t h e s e w e r e f o u n d i n t h e g r o u n d l a y e r o r l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r . From F i g u r e 8 an d F i g u r e 9 i t a p p e a r s t h a t a v e r t i c a l r a n g e s h i f t o f c. 50 cm has o c c u r r e d b e t w e e n t h e two c h a n n e l t y p e s . T h i s i s shown by t h o s e s p e c i e s s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o e l e v a t i o n , i . e . Lonicera involucrata, Populus trichooarpa, Lupinus laxiforus a n d Thuja plicata i n t h e l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r . T h e s e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t f l o o d f r e q u e n c y i s s i m i l a r a t p o s i t i o n s c. 50 cm l o w e r i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g s e c t i o n . H o w e v e r , i f t h i s w e r e t h r o u g h o u t t h e v e r t i c a l r a n g e o f t h e f l o o d p l a i n p l a n t s p e c i e s f o u n d i n t h e l e v e l s 0.5 t o 1 m e t r e d o w n s t r e a m s h o u l d e x i s t i n t h e r a n g e 0 t o 0.5 m e t r e s i n t h e u p s t r e a m s e c t i o n . I n f a c t , no s p e c i e s w e r e l o c a t e d i n t h e l o w e s t l e v e l . The r e a s o n f o r t h i s i s p r o b a b l y due t o t h e f a c t t h a t d u r i n g t h e months o f lo w d i s c h a r g e ( N o v e m b e r - A p r i l ) t h e r i v e r c h a n n e l i n b o t h s e c t i o n s o f t h e r i v e r i s e s s e n t i a l l y s i n g l e and s t a g e d i s c h a r g e r e l a t i o n s h i p s a r e c o m p a r a b l e t h r o u g h o u t t h e f i e l d a r e a . As t h e r i v e r r i s e s t h e s u r f a c e a v a i l a b l e t o t h e w a t e r i n c r e a s e s r a p i d l y u p s t r e a m w h e r e a s d o w n s t r e a m t h e m a i n c h a n n e l i s m a i n t a i n e d , t o g e t h e r w i t h one o v e r f l o w c h a n n e l . The e s t i m a t e d f l o o d f r e q u e n c y p e r h e i g h t c l a s s i s shown i n F i g u r e 10 u s i n g t h e method o u t l i n e d i n C h a p t e r 4 f o r t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h and t h e d i s t i n c t i v e s p e c i e s f o r t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h . Figure 10. Est imated F lood Frequency 91 E L E V A T I O N C L A S S 6.2.2 S e d i m e n t T y p e The s u r f a c e s e d i m e n t t y p e v a r i e d f r o m s i l t t o c o b b l e d e p o s i t s a n d i t was f o u n d t h a t 11 s p e c i e s w e r e r e l a t e d t o t h i s f a c t o r o r t h e a s s o c i a t e d f a c t o r o f t h e d e p t h o f a g r a v e l l a y e r . T h r e e o f t h e s e s p e c i e s h a v e b e e n p r e v i o u s l y d i s c u s s e d i n t e r m s o f e l e v a t i o n r a n g e . D i v i s i o n c a n be made i n t o t h o s e s p e c i e s f a v o u r i n g f i n e r s e d i m e n t s a t b o t h t h e s u r f a c e a nd a t d e p t h a n d t h o s e f a v o u r i n g c o a r s e r s e d i m e n t s by t h e s i g n i f i c a n t p o s i t i v e a nd n e g a t i v e c o r r e l a t i o n c o e f f i c -i e n t s shown i n T a b l e s IX and X and l i s t e d i n F i g u r e 7. Each s p e c i e s v a r i a t i o n w i t h s e d i m e n t t y p e o r d e p t h t o g r a v e l i s g r a p h e d i n F i g u r e 1 1 . C o a r s e and F i n e S e d i m e n t s B o t h i n t e r m e d i a t e l e v e l s a n d t h e g r o u n d l a y e r o f Populus trichooarpa i n c r e a s e d i n f r e q u e n c y a nd c o v e r w i t h t h e d e c r e a s e i n d e p t h o f a c o a r s e g r a v e l l a y e r as d i d t h e h i g h i n t e r m e d i a t e l e v e l o f Alnus sinuata. Lupinus laxiflorus was f o u n d t o be c o r r e l a t e d w i t h c o a r s e r s u r f a c e s e d i m e n t s a t h i g h e r e l e v a t i o n s a b o v e d a t u m . I n c o n t r a s t , s e v e r a l s p e c i e s w e r e f o u n d t o be c o r r e l a t e d w i t h f i n e r s e d i m e n t s a t t h e s u r f a c e a nd a t d e p t h . The two t r e e s p e c i e s , Populus trichooarpa and Thuja plicata t o g e t h e r w i t h Pyrola secunda a n d Tow s a p l i n g s o f Thuja plicata f a v o u r s u r f a c e s w h e r e t h e g r a v e l was a t g r e a t e r d e p t h s . I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t t h e i n t e r -m e d i a t e l a y e r s o f Populus trichooarpa w e r e r e l a t e d t o c o a r s e d e p o s i t s . T h i s i s p r o b a b l y due t o l a t e r s u c c e s s i v e f l o o d i n g o v e r a l o n g p e r i o d o f t i m e s o t h a t a l t h o u g h t h e s p e c i e s c o l o n i z e s t h e c o a r s e s e d i m e n t s Figure 11. Species Cover and Frequency Changes with Sediments 93 A . Species increasing in Coarser Sediment POPULUS TRICHOOARPA ( low int ) SALIX SITCHENSIS (low int.) < oc e> o h-OO >-u z LU Z) o UJ CC 100-i 100i -2 DEPTH TO GRAVEL INCREASES — cC LU -—* > on O h-U Z Z O < Q-LU — ->-U z LU a LU CC LL. r3 -2 DEPTH TO GRAVEL INCREASES a: LU > O U z < UJ POPULUS TRICHOCARPA ( high int.) LUPINUS LAXIFLOUS 100-> U z UJ Z) a UJ 100 nr3 -2 DEPTH TO GRAVEL INCREASES —* cc LU > o u Z < LU > z LU a LU LL. 1-15 CC LU Ho g UJ SURFACE SEDIMENT SIZE DECREASES —-94 Figure 11 . ( cont. ) B. Species increasing with finer Sediments < O O H — X >-u z LU a LU U. 100-, THUJA PLICATA ( low int.) S U R F A C E SEDIMENT SIZE INCREASES — J V2 LU 1(XH PYROLA SECUNDA U z LU a uu t-20 •15 £ O U •10 •5 DEPTH T O G R A V E L INCREASES < LU u z LU a LU Cd U . 100n THUJA PLICATA r3 LU I-2 > u < LU D E P T H T O G R A V E L INCREASES -> 100i POPULUS TRICHOCA RPA > o z LU a LU or Li-h3 LU > 0 2 U Z < 1 D E P T H T O G R A V E L INCREASES -> 100n EQUISETUM ARVENSE < o LO >-u Z LU a LU Qi U . 15 HO H5 DEPTH T O G R A V E L INCREASES -*• LU > o u Z < LU to O 100 o z LU a L U JUNCUS OXYMERIS V2 cd LU > O U z < L U S U R F A C E S E D I M E N T SIZE D E C R E A S E S - * 95 r e a d i l y , s u b s e q u e n t f l o o d i n g l a y s down f i n e r s a n d d e p o s i t s t h r o u g h w h i c h t h e s e e d l i n g s c o n t i n u e g r o w i n g s u c c e s s f u l l y . E v e r i t t [ 1 9 6 8 ] f o u n d o l d e r c o t t o n w o o d s (Populus s a r g e n t i i ) on t h e h i g h e r b a r s t h a t showed f l o o d t r a i n i n g 1.2 t o 2.4 m e t r e s a b o v e t h e l o w w a t e r l e v e l . He c o n c l u d e d t h a t t h e t r e e s s t a r t e d on t h e l o w b a n k s a n d by s u c c e s s i v e f l o o d i n g t h e l a n d s u r f a c e has r i s e n . T h i s was o b s e r v e d i n t h e f i e l d a r e a w h e r e b l a c k c o t t o n w o o d s e e d l i n g s w e r e f o u n d r o o t i n g a d v e n t i o u s l y i n f r e s h l y o v e r l a i n s a n d when m o s t o t h e r s p e c i e s w e r e d y i n g . Red c e d a r s e e d l i n g s on t h e o t h e r hand a p p e a r t o r e q u i r e a f i n e r s e d i m e n t t o c o l o n i s e i n i t i a l l y . I n t h e more r e c e n t a r e a s Equisetum arvense a n d Junous oxymeris w e r e f o u n d s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o f i n e s u r f a c e s e d i m e n t s o r d e e p e r g r a v e l , w h e r e t r e e s h a v e n o t become e s t a b l i s h e d . Junous oxymeris was n o t f o u n d i n a n y t r e e d a r e a a n d was o n l y f o u n d i n t h e l o w e r e l e v a t i o n c l a s s e s ( u p t o 2.5 m e t r e s a b o v e datum i n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h a n d 1.5 m e t r e s i n t h e p r i m a r y ) . Equisetum arvense and S a l i x lasiandra ( l o w i n t . ) w e r e f o u n d up t o 2 m e t r e s a b o v e datum i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h a n d t h e a r e a o f . maximum c o v e r a g e was be t w e e n 1.0 a n d 2.5 m e t r e s a b o v e datum i n t h e d o w n s t r e a m r e a c h . S a l i x maokenziana a n d Alnus rubra, i n t h e i n t e r m e d i a t e l a y e r s w e r e o n l y f o u n d t o be s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o s e d i m e n t i n t h e 6 t o 10 y e a r s o l d a r e a s a nd h e n c e a r e n o t c o n s i d e r e d t o be o f o v e r a l l s i g n i f i c a n c e due t o l a c k o f d a t a . 96 6.3 Time T h i s v a r i a b l e i s d i s c u s s e d f i r s t l y i n t e r m s o f a u t o g e n i c f a c t o r s i g n i f i c a n c e a nd s e c o n d l y i n t e r m s o f c h a n g e o f s p e c i e s and s p e c i e s g r o u p s o v e r t i m e . I n F i g u r e 1 2 , t h e 31 s p e c i e s ( T a b l e I X ) a r e shown t o be s t a t i s t i c a l l y r e l a t e d i n some way t o a u t o g e n i c f a c t o r s a t t h e 1% s i g n i f i c a n c e l e v e l . T h i s c a n be c o m p a r e d t o t h e 14 s p e c i e s r e l a t e d t o a l l o g e n i c f a c t o r s . O f t h e s e 14 s p e c i e s o n l y lupinus laxiflovus was n o t r e l a t e d t o a u t o g e n i c f a c t o r s . O f t h e r e m a i n i n g 13 s p e c i e s f o u r w e r e n e g a t i v e l y r e l a t e d t o a u t o g e n i c f a c t o r s . T h i s c a n be i n t e r p r e t e d a s e i t h e r s p e c i e s t h a t a r e f o u n d i n a r e a s w h e r e t r e e s p e c i e s c a n n o t d e v e l o p o r p i o n e e r s p e c i e s t h a t d i e o u t when t r e e s p e c i e s i n v a d e . Low i n t e r m e d i a t e l e v e l s o f Salix lasiandra, and Salix sitohensis, Eqyisetum arvense and Juncus oxymeris f a l l i n t o t h i s c a t e g o r y . The r e m a i n i n g s p e c i e s w e r e f o u n d t o be r e l a t e d t o t r e e o r i n t e r m e d i a t e c o v e r a n d / o r d u f f . T a b l e XI shows t h e c h a n g e i n s p e c i e s f r e q u e n t l y o c c u r r i n g b e t w e e n t h e t h r e e a g e g r o u p s . Juncus oxymeris, commonly f o u n d i n f i n e s e d i m e n t s w i t h no d e c i d u o u s c o v e r , i s t h e one s p e c i e s n o t p r e s e n t i n t h e t r e e d a r e a . I n t h e y o u n g e r a r e a s c o n i f e r o u s s e e d l i n g s a r e s c a r c e a s a r e s e v e r a l s h r u b and h e r b s p e c i e s r e l a t e d t o f o r e s t d e v e l o p m e n t . The d i v e r s e n a t u r e o f t h e s p e c i e s d i s t r i b u t i o n i s b r o u g h t o u t i n t h e f r e q u e n c y h i s t o g r a m . F i g u r e 13. I f i t i s c o m p a r e d t o R a u n k i a e r ' s n o r m a l " j " c u r v e f o r a s t a b l e p l a n t c o m m u n i t y , a much g r e a t e r p e r c e n t a g e o f i n f r e q u e n t s p e c i e s and a t o t a l l a c k o f v e r y '2. j r — ' EPILOBIUM WATS0NI1 SALIX SITCHENSIS POPULUS TRICHOCA RPA SCIRPUS MICROCARPUS) SALIX LASIANDRA ALNUS RUBRA ANAPHALIS MARGARITACEA cf CONIFEROUS SPP. §/ ELYMUS GLAUCUS *°' EQUISETUM VARIEGETUM 'SS'GN,Fl 98 TABLE XI OCCURRENCE OF SP E C I E S WITHIN AGED SURFACES V e g e t a t i o n L a y e r Age o f S u r f a c e More Than 10 6 - 10 L e s s Than 6 Y e a r s T r e e L a y e r Populus trichooarpa * Thuja p l i c a t a Alnus rubra * I n t e r m e d i a t e - H i g h Alnus rubra * * Alnus sinuata Cornus s t o l o n i f e r a * Populus trichooarpa * S a l i x mackenziana < S a l i x lasiandra * S a l i x s i t c h e n s i s * * Sambuous racemosa Thuja p l i c a t a I n t e r m e d i a t e Low Alnus rubra * Alnus sinuata * Cornus s t o l o n i f e r a * Lonicera involucrata Oplopanax horidum * Pinus monticola * Populus trichooarpa * * Pseudotsuga menziesii * Rubus p a r v i f l o r u s * S a l i x lasiandra * * S a l i x mackenziana * * S a l i x sitchensis * Spirea douglasii Thuja p l i c a t a Viburnum pauciflorum • O c c u r r e n c e o f s p e c i e s . 99 TABLE XI ( c o n t i n u e d ) V e g e t a t i o n L a y e r Age o f S u r f a c e More Than 10 6 - 10 L e s s Than 6 Y e a r s G r o u n d L a y e r Alnus rubra Anaphalis margaritacea * * * Aster s p p . Athyrium felix-femina Calamagrostis canadensis Coniferous s p p . * Cornus stolomifera * * Disporum hookeri Elymus glaucus * Epilobium angustifolium * * * Epilobium watsonii * * * Equisetum arvanse * * Equisetum palustre Equisetum variegetum * ii Galium t r i f l o r u m * * Junous oxymeris * ii Lonicera involucrata Lupinus laxiflorus * Osmorhiza c h i l e n s i s * Rubus p a r v i f l o r u s ii Populus trichooarpa * * * Pyrola secunda * Oplopanax horridum * S a l i x lasiandra * * S a l i x mackenziana * * ii S a l i x s i t c h e n s i s * ii it Scirpus miorocarpus * Spires douglasii * ii ii Thuja p l i c a t a * Trientalis latifolia * ii Viburnum pauciflorum * * O c c u r r e n c e o f s p e c i e s . 100 Figure 13. Frequency Distribution of Species. CURVE FROM FIELD AREA RAUNKIAER'S NORMAL CURVE 100 90 H 80 70 60 H 50 40 30-20-10-0 0 i 20 I 40 60 80 100 % F R E Q U E N C Y O F O C C U R R E N C E O F SPECIES. 1. Equisetum arvense 2. Epilobium watsonii 3. Junous oxymeris 4. Equisetum variegetum 5. S a l i x lasiandra h i g h i n t . 6. S a l i x lasiandra g d . 7. S a l i x lasiandra l o w i n t . 8. S a l i x s i t c h e n s i s h i g h i n t . 9. Scirpus microcarpus 10. AInus rubra g d . 1 1 . S a l i x mackenziana h i g h i n t . 12. S a l i x mackenziana l o w i n t . 13. Alnus rubra h i g h i n t . 14. S a l i x s i t c h e n s i s l o w i n t . gd. - g r o u n d l a y e r h i g h i n t . - h i g h i n t e r m e d i a t e l a y e r l o w i n t . - l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r 15. Spirea douglasii gd. 16. C o n i f e r o u s s p p . 17. Populus trichooarpa l o w i n t . 18. S a l i x sitchensis gd. 19. S a l i x mackenziana gd. 2 0 . Anaphalis margaritacea 2 1 . Alnus rubra low i n t . 22. Populus trichooarpa gd. 2 3 . Epilobium angustifolium 2 4. Cornus s t o l o n i f e r a 1ow ; i n t . 2 5 . Elymus glaucus 26. Spirea douglasii low i n t . 27. Populus trichooarpa h i g h i n t . 2 8 . Lupinus laxiflorus Figure 14. Species Correlation at 0.1% and 1% Significance Level. Areas Less than less 6 Years Old. — 0.1 % CORRELATION 1% CORRELATION O SPECIES GROUPS 25 •26 24 17 16. 27 28 O 103 common s p e c i e s i s f o u n d . E i g h t y - f i v e p e r c e n t o f a l l s p e c i e s o c c u r r e d w i t h a f r e q u e n c y o f l e s s t h a n 20%. I n f a c t , 42 o f t h e 119 s p e c i e s f o u n d , o c c u r r e d i n l e s s t h a n t h r e e q u a d r a t s , i . e . 3 0 % o f a l l s p e c i e s f o u n d . I t h as been e s t a b l i s h e d t h a t t h e t i m e e l e m e n t c a u s e s d i f f e r -e n c e s i n t h e s p e c i e s c o m p o s i t i o n o f an a r e a , b o t h on t h e i n d i v i d u a l l e v e l a n d i n g e n e r a l v e g e t a t i o n t y p e . A d e t a i l e d a n a l y s i s o f s p e c i e s g r o u p s , r e l a t e d t o t h e t i m e f a c t o r i s now made, u s i n g t h e m e t h o d s o u t l i n e d i n C h a p t e r 3. F i g u r e 14 shows t h e y o u n g e s t , e s s e n t i a l l y p i o n e e r , s t a g e o f v e g e t a t i o n d e v e l o p m e n t . T h e r e a r e two w e l l d e f i n e d g r o u p s o f s p e c i e s a n d a t h i r d i l l d e f i n e d g r o u p i n g . The l a r g e s t g r o u p c o n s i s t s o f h i g h w i l l o w s h r u b s a n d a h e r b l a y e r o f Scirpus microcarpus, Junous oxymeris, Equisetum arvense and Equisetum varigetum. The s e c o n d g r o u p i s made up o f i n t e r m e d i a t e l a y e r s p e c i e s c o n s i s t i n g o f s e e d l i n g s o f Populus trichooarpa, Alnus rubra and w i l l o w s S a l i x s i t c h e n s i s a n d S a l i x mackenziana. The t h i r d g r o u p i s made up o f Populus trichooarpa and b o t h f o r e s t a n d p i o n e e r s p e c i e s . The f o r e s t s p e c i e s c o r r e l a t e d t o Populus trichocaroa a r e Cornus stolonifera, Spirea douglasii a n d Elymus glaucus. The p a t t e r n o f t h e 6 t o 10 y e a r o l d s i t e s , shown i n F i g u r e 15 i s l e s s d e f i n e d t h a n t h e y o u n g e s t a r e a s . The g r o u p i n g o f t h e w i l l o w s h r u b s a nd a s s o c i a t e d h e r b s p e c i e s i s p r e s e n t , c o m b i n e d w i t h t h e i n t e r m e d i a t e s e e d l i n g g r o u p w h i c h now i n c l u d e s c o n i f e r o u s s e e d l i n g s . More f o r e s t s p e c i e s s u c h a s Rubus p a r v i f l o r u s , Lonicera involucrata and more e s p e c i a l l y Thuja p l i c a t a i n t h e l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r a r e now s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d a t t h e 1% l e v e l . Populus trichooarpa See F i g u r e 14 f o r s p e c i e s 1 - 28 2 9 . Pyrola secunda 30. Equisetum palustre 3 1 . Ozmorhiza o h i l e n s i s 32. Galium t r i f l o r u m 33. Cornus s t o l o n i f e r a gd. 34. Calamagrostis canadensis 35. T r i e n t a l i s l a t i f o l i a 36. Eubus p a r v i f l o r u s gd. 37. Lonicera involucrata l o w i n t . 38. Rubus p a r v i f l o r u s l o w i n t . 39. Thuja p l i c a t a l o w i n t . 4 0 . Alnus s i t c h e n s i s l o w i n t . gd. l o w i n t . g r o u n d l a y e r l o w i n t e r m e d i a t e l a y e r Figure 15. Species Correlation at 0.1% and,1% Significance level. Areas 6 to 10 Years Old — 0.1 CORRELATION 1% CORRELATION O SPECIES GROUPS 106 a p p e a r s t o be i n t h e d e v e l o p m e n t a l a r e a o f t h e f i g u r e w h e r e a s Alnus rubra does n o t a p p e a r s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o t h e d e v e l o p i n g f o r e s t s p e c i e s . T h e r e i s a c o n s i d e r a b l e t i m e s p a n c o v e r e d by F i g u r e 16 a s i t i n c o r p o r a t e s y o u n g s t a n d s o f Alnus rubra as w e l l a s m a t u r e s t a n d s o f Populus triohooarpa a n d Thuja p l i c a t a . The l a r g e g r o u p r e p r e s e n t s a y o u n g d e c i d u o u s f o r e s t w i t h a s i g n i f i c a n t c o n i f e r o u s u n d e r s t o r y . T h e r e i s s t i l l a w i l l o w s h r u b a n d a s e e d l i n g g r o u p , b u t t h e i l l -d e f i n e d g r o u p i n F i g u r e s 14 a n d 15 ha v e d e v e l o p e d s i g n i f i c a n t l y . Two i m p o r t a n t g r o u p s a r e now d e f i n e d , Alnus rubra t o g e t h e r w i t h Thuja p l i c a t a s a p l i n g s a n d a r e l a t e d g r o u n d l a y e r f o r m o n e , w h i l e Populus triohooarpa w i t h an u n d e r s t o r y o f Pseudotsuga menziesii f o r m t h e o t h e r . The s e p a r a t e s m a l l e r g r o u p s show s p e c i e s o f w e l l d e v e l o p e d f o r e s t s . F o r e s t s d o m i n a t e d by Populus triohooarpa w i t h an u n d e r s t o r y o f Pyrola secunda, Lonioera involucrata, Spirea douglasii a n d c o n i f e r o u s s a p l i n g s . C o n i f e r o u s f o r e s t s a r e d o m i n a t e d by Thuja p l i c a t a w i t h a n u n d e r s t o r y o f Disporum hookeri, Oplopanax horridus, Viburum pauciflorum a n d Osmorhiza c h i l e n s i s . 6.4 Summary I n d i v i d u a l s p e c i e s r e s p o n s e t o e n v i r o n m e n t a l c h a n g e s have been d i s c u s s e d , a n d r e c o g n i s a b l e s p e c i e s g r o u p s have been d e l i m i t e d . I t i s now p o s s i b l e t o h y p o t h e s i s e t h e d e v e l o p m e n t o f v e g e t a t i o n i n t h e v a l l e y b a s e d on t h e s e r e s u l t s . See Figures 14 and 15 for species 1 41. Pseudotsuga menziesii low int. 42. Disporum hookeri 43. Oplopanax horridum 44. Thuja p l i c a t a 45. Viburnum pauciflorum 46. Lonicera involucrata 47. Populus triohooarpa 48. Athyrium felix-femina 49. Sambucus racemosa 50. Alnus rubra 51. Thuja p l i c a t a gd. 52. i4s£er spp. gd. - ground layer low int. - low intermediate layer Species Correlation at 0.1% Significance Level in Treed Areas. O SPECIES GROUPS 109 CHAPTER 7 CONCLUSION 7.1 V e g e t a t i o n D e v e l o p m e n t i n t h e L i l l o o e t F l o o d p l a i n The d e v e l o p m e n t a l s e q u e n c e f r o m n e w l y f o r m e d a r e a s t o m a t u r e f o r e s t s c a n now be d i s c u s s e d w i t h r e f e r e n c e t o t h e s p e c i e s g r o u p i n g s f o u n d a n d t h e i m p o r t a n t s p e c i e s - e n v i r o n m e n t a l r e l a t i o n s h i p s , t o g e t h e r w i t h f i e l d o b s e r v a t i o n s . T h i s d e v e l o p m e n t i s s u m m a r i s e d i n F i g u r e 17. The p i o n e e r a r e a s a r e l e s s t h a n 10 y e a r s o l d and have d e v e l o p e d a s a r e s u l t o f e i t h e r b u i l d up o f b r a s o r a d i v e r s i o n o f t h e mai n c h a n n e l . I n t h e s e c o n d a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h t h e r e a r e no a r e a s h i g h e r t h a n 3 m e t r e s a b o v e datum and t h e s i t e s a r e g e n e r a l l y 0.5 t o 1.5 m e t r e s a b o v e datum. The h i g h e s t c l a s s i s t h e r e f o r e c o m p l e t e l y t r e e c o v e r e d . U p s t r e a m t h e f i r s t f o u r h i g h e s t e l e v a t i o n c l a s s e s a r e n o t f o u n d i n t h e most r e c e n t a r e a s s o t h a t t h e s i t e s w e r e l i m i t e d t o 0.5 t o 1.5 m e t r e s a b o v e datum. The s p e c i e s t h a t c o l o n i s e t h e r e c e n t a r e a s a r e l i m i t e d by p u r e l y a l l o g e n i c f a c t o r s a s t h e i n i t i a l s u r f a c e i s e x p o s e d t o t h e e l e m e n t s o f c l i m a t e a n d i s u n m o d i f i e d by v e g e t a t i o n . H e n c e , t h e v a r i e t y o f s p e c i e s t h a t a r e f o u n d on r e c e n t b a r s i s l i m i t e d a s d i s -c u s s e d i n 6.3. F u r t h e r , s e v e r a l o f t h e s p e c i e s f o u n d w e r e i n f a c t i s p e c i e s r e l a t e d t o f o r e s t s o i l t h a t had been c a r r i e d down i n h i g h f l o w p e r i o d s a n d d e p o s i t e d on t h e b a r s f r o m f u r t h e r u p s t r e a m . P l a t e 20 shows Lonicera involucrata, Rubus p a r v i f l o r u s , Cornus s t o n l o n i f e r a a n d Pyrola secunda, a l l s p e c i e s r e l a t e d n o t o n l y t o t h e d u f f b u t a l s o t o t r e e c o v e r , g r o w i n g i n an e x p o s e d s a n d b a r . n o Figure 17. Developmental Trends in the Lillooet River Valley INITIAL S U R F A C E FINE—extended flooding SAND-drained C O A R S E - w e l l drained TYPHUS L ATI FOLIA GLYCERIA GRANDIS PUCCINELLA PAUCIFLORA ra <L> >->-ra •a > z L U a L U ac L L . Q o O EQUISETUM ARVENSE SALIX LASIANDRA SCIRPUS MICROCARPUS JUNCUS OXYMERIS ALNUS RUBRA POPULUS TRICHOOARPA POPULUS TRICHOOARPA SALIX SITCHENSIS SALIX MACKENZIANA ALNUS RUBRA <U >~ tn >-ra T3 o m c SALIX LASIANDRA THUJA PLICATA SPIREA DOUGLASII T POPULUS TRICHOOARPA ALNUS RUBRA LONICERA INVOLUCRATA POPUL US. TRICHOCA RPA PSEUDOTSUGA MENZIESII PINUS MONTICOLA LUPINUS LAXIFLORUS ra <D >~ </> >~ c ra POPULUS TRICHOOARPA (ALNUS RUBRA ) THUJA PLICATA CONIFEROUS SPP. LONICERA INVOLUCRATA SPIREA DOUGLASII CORNUS STOLONIFERA PYROLA SECUNDA L U ac < DC THU/A PLICATA VIBURNUM PAUCI FLORUM OPLOPANAX HORRIDUM CORNUS STOLONIFERA DISPORUM HOOKER/ OSMORH/ZA CHI LENS IS I l l PLATE 20 F o r e s t s o i l r e d e p o s i t i o n on e x p o s e d s a n d b a r . 112 I n i t i a l a r e a s , a v a i l a b l e f o r p l a n t c o l o n i s a t i o n c a n be d i v i d e d on a b a s i s o f l a n d s u r f a c e t o g e t h e r w i t h e l e v a t i o n a b o v e and p r o x i m i t y f r o m , t h e r i v e r c h a n n e l . T h e r e a r e f o u r m a i n t y p e s o f s u r f a c e d e p o s i t s , f i n e , s a n d y , c o a r s e a n d d e b r i s c o v e r e d . T h e s e a r e shown i n P l a t e s 2 1 - 2 4 . W i t h i n t h e f i e l d a r e a o n l y one a r e a o f v e r y f i n e d e p o s i t s was f o u n d a t t r a n s e c t 2 where t h e r i v e r had c h a n g e d i t s c o u r s e ( S e e 4 . 4 ) . A v e r y d i s t i n c t swamp c o m m u n i t y has d e v e l o p e d c o n s i s t i n g o f Typhus latifolia, Glyceria grandis, Puooinella p a u c i f l o r a t h r o u g h -o u t , a nd commonly Juncus oxymeris, Equisetum arvense, Equisetum palustre and S a l i x lasiandra. T h i s c o m m u n i t y e x i s t s i n t h e a r e a shown i n P l a t e 2 5 . T h i s p a r t i c u l a r a r e a w i l l c h a n g e w i t h i n t h e n e x t y e a r o r two as t h e h i g h e r a r e a , a d j a c e n t t o t h e r i v e r c h a n n e l , i s b e i n g e r o d e d s o t h a t more r a p i d d r a i n a g e o f t h e a r e a , c o n s t a n t f l u c t u a t i o n s i n w a t e r l e v e l a n d more t u r b u l e n t w a t e r w i l l r e s u l t . G e n e r a l l y S a l i x lasiandra and Juncus oxymeris c o l o n i s e medium f i n e s e d i m e n t a r e a s t h a t h a v e b e t t e r d r a i n a g e t h a n t h e p r e s e n t swamp b u t a r e o f t e n f l o o d e d . T h e s e s p e c i e s a r e s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o l a c k o f d e c i d u o u s t r e e c o v e r a n d f i n e s e d i m e n t s . T h i s s i t u a t i o n i s shown i n P l a t e 2 6. On s a n d y b a r s Equisetum arvense, as shown i n P l a t e 27 i s t h e f i r s t t o c o l o n i s e t h e s i t e , q u i c k l y f o l l o w e d by w i l l o w , c o t t o n w o o d a nd a l d e r s e e d l i n g s a s shown i n P l a t e 28. On c o a r s e d e p o s i t s w h e r e t h e m o i s t u r e f a c t o r w i l l be l i m i t i n g t o i n v a d i n g s p e c i e s , Populus triohooarpa, w h i c h i s s h a d e i n t o l e r a n t , i s o f t e n t h e s o l e i n v a d i n g s p e c i e s . T h i s t y p e o f s i t e i s shown i n 113 PLATE 21 New a r e a - p o t e n t i a l swamp s i t e o f v e r y f i n e d e p o s i t s . PLATE 22 New area - sand d e p o s i t . PLATE 23 New area - coarse deposits. PLATE 24 New area - l o g a c c i i r u l a t i o n . PLATE 25 P i o n e e r v e g e t a t i o n - swamp c o n d i t i o n s . PLATE 26 P i o n e e r v e g e t a t i o n - f i n e d e p o s i t s i n a b a n d o n e d c h a n n e l . 119 l PLATE 27 P i o n e e r v e g e t a t i o n - s a n d d e p o s i t s . PLATE 28 P i o n e e r v e g e t a t i o n - w e l l d r a i n e d s a n d d e p o s i t s . 121 P l a t e 2 9 . On t h e s e a r e a s , Lupinus laxiflorus and t h e c o n i f e r o u s s p e c i e s r e q u i r i n g good d r a i n a g e a nd an open s i t e , s u c h a s Pseudotsuga mensiezii and Pinus monticola i n v a d e . The s p e c i e s p r e s e n t i n t h e s e a r e a s a r e . v e r y l i m i t e d . The g r o u p i s r e l a t e d t o c o a r s e m a t e r i a l , i n c r e a s i n g h e i g h t a b o v e w a t e r l e v e l a n d d e c i d u o u s c o v e r o f Populus trichooarpa. The r a n g e s o f t h e p i o n e e r s p e c i e s , Typhus latifolia, Equisetum arvense a n d Populus trichooarpa w i t h r e s p e c t t o g r a v e l d e p t h a n d s u r f a c e s e d i m e n t i s shown i n F i g u r e 1 8 . The p i o n e e r c o m m u n i t i e s d i s c u s s e d c a n a l l w i t h s t a n d r e g u l a r f l o o d i n g a n d s e d i m e n t a t i o n a l t h o u g h t h e r e i s o b v i o u s l y a l i m i t t o t h e d u r a t i o n o f o v e r f l o w . I n t h e l o w e s t l e v e l s , f o r e x a m p l e , c o v e r e d f o r 118 d a y s c o n s e c u t i v e l y i n 1 9 7 2 , no p l a n t s p e c i e s w e r e f o u n d . A f u r t h e r t y p e o f l a n d s u r f a c e i s w h e r e a g r e a t amount o f l o g d e b r i s has a c c u m u l a t e d on b a r s , a n d i n t h e s e a r e a s r e d a l d e r d e v e l o p s i n d e n s e s t a n d s . T h i s s p e c i e s c a n n o t s u r v i v e l o n g d r y i n g p e r i o d s d u r i n g g e r m i n a t i o n a n d i s t h e r e f o r e n o t f o u n d c o l o n i s i n g o p e n s a n d a nd g r a v e l b a r s a s i s b l a c k c o t t o n w o o d [ N e w t o n , 1 9 6 8 ] . The s e e d s n e e d s c a r i f i e d s i t e s u s u a l l y , a n d t h e p i l e d l o g d e b r i s a p p e a r s v e r y s u i t a b l e f o r a l d e r i n c o n t r a s t w i t h c o t t o n w o o d t h a t n e e d s f u l l e x p o s u r e t o t h e s u n . As t h e s u r f a c e a g e s on t h e l o w e r b a r s , p e r i o d i c f l o o d i n g w i l l b u i l d up t h e e l e v a t i o n o f t h e s i t e d e s t r o y i n g many h e r b a c e o u s s p e c i e s by t h e d e p o s i t i o n o f m a t e r i a l b u t a l l o w i n g t h e p i o n e e r s h r u b s s u c h a s a l d e r , c o t t o n w o o d a n d w i l l o w t o c o n t i n u e g r o w i n g . No t r e e s p e c i e s r e a c h e d t r e e s i z e w i t h i n t h e s i t e s t h a t w e r e l e s s t h a n 10 y e a r s o l d , a l t h o u g h s a p l i n g s o f c o t t o n w o o d a nd a l d e r w e r e common i n t h e h i g h i n t e r m e d i a t e l a y e r . T h e r e i s t h e r e f o r e a t l e a s t PLATE 29 P i o n e e r v e g e t a t i o n - c o a r s e d e p o s i t s . Figure 18. Dist r ibut ion of Pioneer Species with respect to Sediment Surfaces. MAIN A R E A OF C O N -CENTRATION OF POPULUS TRICHOCARPA COMBINED QUADRAT FREQUENCY MORE THAN 10. AS ABOVE FOR EQUISETUM ARVENSE. AREAS OF OCCURRENCE OF TYPHUS LATI FOLIA. MEAN GRAIN SIZE IN MICRONS. M ro 124 10 y e a r s b e t w e e n a v a i l a b i l i t y o f a s u r f a c e f o r c o l o n i s a t i o n a n d t h e d e v e l o p m e n t o f a s p e c i e s t o t r e e s i z e . F o r e s t A r e a s F o r e s t c o n d i t i o n s do n o t o c c u r i n a r e a s t h a t a r e f l o o d e d more t h a n 30 d a y s p e r y e a r on a v e r a g e . T h i s a v e r a g e f i g u r e i n c l u d e s r a r e o c c u r r e n c e s o f much g r e a t e r d u r a t i o n t h a t c a n d e s t r o y a p l a n t c o m m u n i t y i f p r o l o n g e d e x t e n s i v e l y . I n t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s p e c i e s i n t h e t r e e d a r e a t h e g r o u p i n g i n F i g u r e 16 o f S a l i x lasiandra a n d Equisetum arvense e x i s t s i n d i c a t i n g a r e a s w h e r e t r e e s p e c i e s have n o t d e v e l o p e d . T h e s e a r e w e t s i t e s o f f i n e s e d i m e n t s a n d t h e s e a r e p r o b a b l y t h e s p e c i e s t h a t w i l l i n v a d e when t h e mar s h a r e a i s d r a i n e d . I n some a r e a s i n t h e v a l l e y s t a n d s o f S a l i x lasiandra w e r e o b s e r v e d i n v e r y m o i s t a r e a s t h a t common t r e e s p e c i e s had n o t i n v a d e d . I n d i s t u r b e d a r e a s o f medium d r a i n a g e r e d a l d e r s c r u b d e v e l o p s i n a d e n s e s t a n d a n d a n u n d e r s t o r y o f r e d c e d a r d e v e l o p s w i t h o u t t h e more u s u a l c o t t o n w o o d d e v e l o p m e n t . T h i s s p e c i e s g r o u p i s shown i n P l a t e 3 0 . In s a n d y a r e a s w h e r e m i x e d s h r u b s d e v e l o p a s i n P l a t e 3 1 , a l d e r a n d c o t t o n w o o d d e v e l o p a s t h e t r e e s t r a t a a nd t h e w i l l o w s h r u b s d i e o f f u n d e r i n c r e a s i n g f o r e s t c o n d i t i o n s . Red c e d a r s e e d l i n g s d e v e l o p j t o g e t h e r w i t h t h e s h r u b s a nd h e r b a c e o u s s p e c i e s t h a t c o r r e l a t e p o s i t i v e l y w i t h s h r u b a n d d e c i d u o u s c o v e r . I n t h e c o a r s e s e d i m e n t a r e a s a c o n i f e r o u s u n d e r s t o r y d e v e l o p s r a p i d l y a s shown i n P l a t e s 32 a n d 3 3 . On b o t h medium and c o a r s e s e d i m e n t s i t e s b l a c k c o t t o n w o o d becomes t h e PLATE 30 Red a l d e r s t a n d , w h e r e t h e u n d e r s t o r y c o n s i s t s o f r e d c e d a r s a p l i n g s , and no b l a c k c o t t o n w o o d i s p r e s e n t . 126 PLATE 31 M i x e d s a p l i n g s a n d s h r u b s t a n d . P L A T E 32 B l a c k c o t t o n w o o d a n d c o n i f e r o u s s e e d l i n g s s t a n d . PLATE 33 B l a c k c o t t o n w o o d s t a n d on c o a r s e d e p o s i t s . 129 d o m i n a n t t r e e s p e c i e s w i t h an u n d e r s t o r y o f s h r u b s , Lonicera involucrata, Cornus s t o l o n i f e r a , Spirea douglasii and Pyrola secunda. T h e s e u n d e r s t o r y s p e c i e s a l l c o r r e l a t e p o s i t i v e l y w i t h d e c i d u o u s c o v e r a n d / o r d u f f ( P l a t e 3 4 ) . A c c o r d i n g t o S m i t h [ 1 9 5 7 ] t h e s e s h r u b s i n d i c a t e a medium q u a l i t y s i t e f o r g r o w t h o f Populus trichooarpa. S m i t h s t a t e d t h a t t h e s p e c i e s r e q u i r e d a t l e a s t 48 c e n t i m e t r e s o f h e a v y s o i l a b o v e a g r a v e l l a y e r f o r s u c c e s s f u l g r o w t h , b u t i n many s i t e s i n t h e f i e l d a r e a t h e s p e c i e s was t h r i v i n g i n a r e a s w h e r e t h e g r a v e l was a t t h e s u r f a c e ( P l a t e 3 3 ) . The c o t t o n w o o d i s t h e m a i n p i o n e e r s p e c i e s a n d as l o n g a s t h e a r e a i s r e g u l a r l y f l o o d e d r e d c e d a r w i l l n o t d e v e l o p s u c c e s s f u l l y . Red c e d a r r e q u i r e s l e s s t h a n 6 d a y s on a v e r a g e f l o o d e d p e r y e a r w h i l e t h e u n d e r s t o r y v e g e t a t i o n i s i n t o l e r a n t o f f l o o d i n g a n d i s c l o s e l y c o r r e l a t e d t o t r e e c o v e r a n d s o i l d e v e l o p m e n t . T r e e s p e c i e s may s u r v i v e p r o l o n g e d f l o o d i n g , e s p e c i a l l y c o t t o n w o o d , b u t t h e h e r b a n d s h r u b l a y e r s , when c o m p l e t e l y s u b m e r g e d d i e . The new s e d i m e n t s u r f a c e a v a i l a b l e f o r c o l o n i s a t i o n i s a raw m i n e r a l s u r f a c e b u t t h e t r e e c o v e r d o es e x i s t i n c o n t r a s t t o r e c e n t s a n d o r g r a v e l b a r s . I n t h i s c a s e n o r m a l f o r e s t s p e c i e s a s s o c i a t e d w i t h t r e e c o v e r do n o t r e t u r n due t o . t h e g r e a t c h a n g e i n e d a p h i c c o n d i t i o n s . C o n i f e r o u s t r e e s , when t h e y a r e e s t a b l i s h e d , h a v e a much s l o w e r g r o w t h r a t e t h a n d e c i d u o u s , a nd as r e d c e d a r d o es n o t c o l o n i s e new a r e a s , as shown by t h e r e l a t i o n s h i p w i t h d e c i d u o u s c o v e r a n d h i g h e r a r e a s , t h e p i o n e e r s p e c i e s o f c o t t o n w o o d a n d a l d e r d e v e l o p f i r s t . D o u g l a s f i r and w e s t e r n w h i t e p i n e a r e f o u n d g r o w i n g on t h e c o a r s e d e p o s i t s a s t h e y r e q u i r e e x p o s e d s i t e s a f t e r i n i t i a l s h a d i n g . E v e n t u a l l y t h e c o n i f e r o u s s p e c i e s become d o m i n a n t , a l t h o u g h some c o t t o n w o o d c o n t i n u e t o f l o u r i s h b e c a u s e o f t h e i r g r e a t h e i g h t . PLATE 34 B l a c k c o t t o n w o o d s t a n d , w h e r e f o r e s t s p e c i e s a r e f o u n d i n t h e i n t e r m e d i a t e l a y e r s . 131 The a r e a s t h a t w e r e o r i g i n a l l y o f c o a r s e m a t e r i a l , a c o n s i d e r a b l e h e i g h t a b o v e t h e r i v e r a r e m i x e d c o n i f e r o u s w h e r e a s t h o s e t h a t d e v e l o p e d on t h e f i n e r , l o w e r d e p o s i t s a r e a l m o s t e n t i r e l y d o m i n a t e d by r e d c e d a r . T h e r e i s l i t t l e h i g h i n t e r m e d i a t e d e v e l o p m e n t u n d e r c o n i f e r o u s f o r e s t a s shown i n P l a t e 35 a n d t h e s p e c i e s f o u n d a r e c o r r e l a t e d w i t h d u f f a n d / o r c o n i f e r o u s c o v e r . T h e s e s p e c i e s a r e u n i q u e t o t h e c o n i f e r o u s f o r e s t s . 7.2 Summary The r e l a t i o n s h i p s t h a t e x i s t b e t w e e n s p e c i e s a n d s p e c i e s g r o u p -i n g s a n d t h e e n v i r o n m e n t a r e v e r y c o m p l e x . I n t h i s r e s e a r c h , i t has become a p p a r e n t t h a t m i c r o e n v i r o n m e n t s e x i s t w i t h i n t h e f l o o d p l a i n , b a s e d on h e i g h t , f l o o d f r e q u e n c y , d r a i n a g e c o n d i t i o n s , t r e e c o v e r a n d s o i l d e v e l o p m e n t . W i t h i n more c l i m a t i c a l l y e x t r e m e s i t u a t i o n s t h e v a r i e t y o f h a b i t a t i s d e c r e a s e d a n d d i s c r e t e c o m m u n i t i e s may r e s u l t [ G i l l , 1 9 7 0 ] . I n t h e L i l l o o e t v a l l e y h o w e v e r , t h e v a r i e d e n v i r o n m e n t r e s u l t s i n n o n - d i s c r e t e s p e c i e s d i s t r i b u t i o n . The a r e a i s a l s o a p e r m a n e n t s t a t e o f f l u x w i t h r e s p e c t t o t h e c h a n g e o f s p e c i e s r a n g e s o v e r t i m e a n d t h e a s s o c i a t e d n a t u r e o f t h e r i v e r c h a n n e l s t h a t c a u s e new a r e a s t o become a v a i l a b l e w h i l e c o n s t a n t l y d e s t r o y i n g o t h e r v e g e t a t e d a r e a s . i The m a j o r h y p o t h e s i s t h a t v e g e t a t i o n , b o t h i n d i v i d u a l s p e c i e s and s p e c i e s g r o u p s , c a n be s p a t i a l l y r e l a t e d t o e l e v a t i o n d i f f e r e n c e s c a n n o t be p r o v e d i n i s o l a t i o n f r o m o t h e r h y p o t h e s e s . No s p e c i e s w e r e f o u n d t o be s o l e l y r e l a t e d t o t h e e l e v a t i o n f a c t o r , and a l t h o u g h s i x s p e c i e s w e r e f o u n d t o be s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o h e i g h t t h e y c a n o n l y be u s e d i n v e r y g e n e r a l t e r m s t o e s t i m a t e f l o o d 132 PLATE 35 Red c e d a r s t a n d . f r e q u e n c y , i t i s t h e a v e r a g e f l o o d f r e q u e n c y t h a t t h e s p e c i e s a r e e s t i m a t e d t o r e f l e c t , h o w e v e r , i t i s t h e r a r e 15 o r 50 y e a r e v e n t t h a t w i l l p l a y a v e r y i m p o r t a n t p a r t i n d e t e r m i n i n g t h e m a j o r v e g e t a t i o n p a t t e r n . I t i s p r o b a b l e , b a s e d on f i e l d o b s e r v a t i o n s , t h a t some o f t h e p i o n e e r , s c r u b and y o u n g d e c i d u o u s f o r e s t s on t h e l o w e r e l e v a t i o n s and t h e u n d e r s t o r y s o f t h e m a t u r e f o r e s t s w i l l be e n t i r e l y d e s t r o y e d by s u c h an e v e n t , t h u s c h a n g i n g t h e d i r e c t i o n a n d p a c e o f t h e d e v e l o p m e n t o f many s i t e s m a r k e d l y . The s e c o n d h y p o t h e s i s was t h a t s e d i m e n t t y p e i s i m p o r t a n t i n d i f f e r e n t i a t i n g s p e c i e s d i s t r i b u t i o n , e s p e c i a l l y a t t h e p i o n e e r s t a g e . I t has been s u c c e s s f u l l y d e m o n s t r a t e d t h a t f o r i n i t i a l d i f f e r e n t i a t i o n o f s p e c i e s i n v a s i o n s e d i m e n t t y p e i s i m p o r t a n t , a n d s e v e r a l p i o n e e r s p e c i e s w e r e f o u n d t o be s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o s e d i m e n t t y p e a n d e x p o s e d s i t e s , i n d i c a t i n g p i o n e e r c o n d i t i o n s . T h i s i n i t i a l s p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o n c a u s e d by s e d i m e n t t y p e c a u s e s m a j o r s p e c i e s v a r i a t i o n i n y o u n g f o r e s t s and t h e s e d i f f e r e n c e s may s t i l l be n o t i c e a b l e i n m a t u r e c o n i f e r o u s f o r e s t s . F i n a l l y , t h e i m p o r t a n c e o f t i m e and a s s o c i a t e d a u t o g e n i c p r o c e s s e s was n o t e d t o be o f i m p o r t a n c e . I t has been shown t h a t t h e r e a r e s e v e r a l s p e c i e s g r o u p s e x i s t i n g w i t h i n t h e f i e l d a r e a t h a t r e f l e c t t h e age o f t h e s e d i m e n t s u r f a c e , and t h a t t h e s i t e s must be d i s c u s s e d w i t h i n t h e age g r o u p s f o r m e a n i n g f u l r e s u l t s . I t has been p o i n t e d o u t h o w e v e r , t h a t t h e r a r e f l o o d may d e s t r o y much d e v e l o p m e n t a n d r e d i r e c t d u t u r e d e v e l o p m e n t . I t i s o b v i o u s t h a t t h e s i t u a t i o n d i s c u s s e d i s t o o c o m p l e x t o be a b l e t o d i f f e r e n t i a t e s p a t i a l v a r i a t i o n o f v e g e t a t i o n s o l e l y on one e n v i r o n m e n t a l f a c t o r . W i t h t h e c o m b i n e d f a c t o r s a n a l y s e d a c l e a r e r u n d e r s t a n d i n g o f t h e s i t u a t i o n c a n be r e a c h e d . 135 BIBLIOGRAPHY AHLGREN G.E. & HANSEN H.L. 1957. 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P a t t e r n A n a l y s i s by R e g r e s s i o n , E c o l o g y 5 0 , 39 0 - 3 9 5 . 143 APPENDIX FLOOD FREQUENCY CALCULATIONS I n i t i a l l y t h e s t a g e r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n e a c h l o c a t i o n a n d t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n a r e g r a p h e d i n F i g u r e s 1A - 6A. The a c t u a l r a n g e i n t h e s e r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n t h e s i x s t a g e l e v e l s i n t h e f i e l d a r e a and t h e p r i m a r y g a u g i n g s t a t i o n a t P e m b e r t o n c a n c l e a r l y be s e e n i n F i g u r e 7A. T h e r e i s a d e c r e a s e i n t h e r a n g e o f p r o b a b l e f l u c t u a t i o n s a s t h e r i v e r c h a n n e l c h a n g e s f r o m a s e c o n d a r y t o a p r i m a r y a n a s t o m o s i n g o n e . T h i s i s d i s c u s s e d i n 4.5 a n d 6.2. - The d a t a c o l l e c t e d i n t h e p r i m a r y a n a s t o m o s i n g r e a c h was n o t s u f f i c i e n t l y c o n s i s t e n t t o e s t i m a t e f l o o d f r e q u e n c y . F i g u r e 4A i s b a s e d on t h e r i s i n g d i s c h a r g e p e r i o d o n l y i . e . M a y - J u n e . T h e r e i s a good f i t t o t h e r e g r e s s i o n l i n e a s t h e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t i s 0.984 b u t l a t e r r e a d i n g s c o u l d n o t be made a s a s a n d b a r had d e v e l o p e d d u r i n g t h e f i e l d s e a s o n and t h e c r o s s - s e c t i o n o f t h e r i v e r a t t h a t p o i n t had d r a s t i c a l l y c h a n g e d . A t t r a n s e c t 4, c o n t i n u o u s r e a d i n g s w e r e made t h r o u g h o u t t h e summer, b u t on g r a p h i n g t h e r e s u l t s t h e r i s i n g v e r s u s t h e f a l l i n g r a t e s had s h i f t e d s i g n i f i c a n t l y . ( F i g u r e 5 A ) . The g e n e r a l e q u a t i o n c o m p u t e d f o r t h e e n t i r e f i e l d s e a s o n masks t h e j t r u e r e l a t i o n s h i p s o f t h e s e p a r a t e d d a t a . T h i s c h a n g e i n r i s i n g a n d f a l l i n g s t a g e l e v e l s i s p r o b a b l y a c c o u n t a b l e f o r by t h e c h a n g i n g n a t u r e o f t h e r i v e r c h a n n e l as s e e n a t t h e p r e v i o u s l y d i s c u s s e d . r e c o r d i n g s i t e . The f i n a l d a t a , F i g u r e 6A c o l l e c t e d a t t r a n s e c t 5A g i v e s a good f i t t o t h e c o m p u t e d r e g r e s s i o n l i n e b u t t h e p r o b l a r i s e s i n t h e f i e l d a s t h e s u r f a c e o f t h e m e a s u r e d c h a n n e l was d i s c o v e r e d t o be 1 m e t r e l o w e r t h a n an a d j a c e n t c h a n n e l a n d h e n c e v e g e t a t i o n s t u d i e d b e t w e e n two c h a n n e l s w o u l d be more s u b j e c t t o f l o o d i n g t h a n g r a p h e d d a t a s u g g e s t s . Figure 1A. The Stage Level Relationship between Transect 1 and the Primary Gauging Station. 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 M VJ1 DISTANCE IN M E T R E S A B O V E D A T U M Figure 2A. The Stage Level Relat ionship between Transect 2 and the Primary Gauging Stat ion. Figure 3A. The Stage Level Relationship between Transc Transect 3 and the Primary Gauging Station D ISTANCE IN M E T R E S A B O V E D A T U M Figure 4A. The Stage Level Relat ionship between the Water Level Si te, between Transect 3 and 4, and the Primary Gauging Stat ion. D I S T A N C E IN M E T R E S A B O V E D A T U M S T A G E L E V E L IN M E T R E S A T PRIMARY G A U G I N G STATIONS 6^1 STAGE LEVEL IN METRES AT PRIMARY GAUGING STATIONS DISTANCE IN M E T R E S A B O V E D A T U M 

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