Changes in faunal and vegetation communities along a soil calcium gradient in northern hardwood forests Colin M. Beier, Anne M. Woods, Kenneth P. Hotopp, James P. Gibbs, Myron J. Mitchell, Martin Dovčiak, Donald J. Leopold, Gregory B. Lawrence, and Blair D. Page Abstract: Depletion of Ca from forest soils due to acidic deposition has had potentially pervasive effects on forest commun- ities, but these impacts remain largely unknown. Because snails, salamanders, and plants play essential roles in the Ca cycle of northern hardwood forests, we hypothesized that their community diversity, abundance, and structure would vary with differences in biotic Ca availability. To test this hypothesis, we sampled 12 upland hardwood forests representing a soil Ca gradient in the Adirondack Mountains, New York (USA), where chronic deposition has resulted in acidified soils but where areas of well-buffered soils remain Ca rich due to parent materials. Along the gradient of increasing soil [Ca 2+ ], we ob- served increasing trends in snail community richness and abundance, live biomass of redback salamanders (Plethodon ciner- eus (Green, 1818)), and canopy tree basal area. Salamander communities were dominated by mountain dusky salamanders (Desmognathus ochrophaeus Cope, 1859) at Ca-poor sites and changed continuously along the Ca gradient to become domi- nated by redback salamanders at the Ca-rich sites. Several known calciphilic species of snails and plants were found only at the highest-Ca sites. Our results indicated that Ca availability, which is shaped by geology and acidic deposition inputs, in- fluences northern hardwood forest ecosystems at multiple trophic levels, although the underlying mechanisms require further study. Résumé : L’épuisement du Ca dans les sols forestiers à cause des dépôts acides a eu des répercussions potentiellement gé- néralisées sur les communautés forestières mais ces impacts demeurent largement inconnus. Étant donné que les escargots, les salamandres et les plantes jouent un rôle essentiel dans le cycle du Ca des forêts feuillues nordiques, nous avons émis l’hypothèse que la diversité, l’abondance et la structure de leurs communautés varieraient en fonction de la disponibilité du Ca. Pour tester cette hypothèse, nous avons échantillonné 12 forêts feuillues en milieu sec dans les monts Adirondacks, dans l’État de New York aux États-Unis d’ Amérique, où des dépôts chroniques ont acidifié les sols mais où il y a encore des en- droits où les sols ont un pouvoir tampon élevé et demeurent riches en Ca à cause du matériau originel. À mesure que la concentration de Ca 2+ augmentait le long du gradient, nous avons observé des tendances à la hausse de l’abondance et de la richesse des communautés d’escargots, de la biomasse vivante de salamandres rayées (Plethodon cinereus (Green, 1818)) et de la surface terrière des arbres qui forment la canopée. Les communautés de salamandres étaient dominées par la salaman- dre sombre des montagnes (Desmognathus ochrophaeus Cope, 1859) dans les stations pauvres en Ca et changeaient pro- gressivement le long du gradient de Ca pour devenir dominées par la salamandre rayée dans les stations riches en Ca. Plusieurs espèces calcicoles connues d’escargots et de plantes ont été observées seulement dans les stations les plus riches en Ca. Nos résultats indiquent que la disponibilité du Ca, qui est déterminée par les conditions géologiques et les apports de dépôts acides, influence les écosystèmes de feuillus nordiques à de multiples niveaux trophiques bien que les mécanismes sous-jacents nécessitent plus de recherche. [Traduit par la Rédaction] Received 4 August 2011. Accepted 17 April 2012. Published at www.nrcresearchpress.com/cjfr on 4 June 2012. C.M. Beier * and A.M. Woods. College of Environmental Science and Forestry, State University of New York, Syracuse, NY 13210, USA; SUNY ESF Adirondack Ecological Center, Newcomb, NY 12852, USA. K.P. Hotopp. Appalachian Conservation Biology, Bethel, ME 04217, USA. J.P. Gibbs, M.J. Mitchell, M. Dovčiak, and D.J. Leopold. College of Environmental Science and Forestry, State University of New York, Syracuse, NY 13210, USA. G.B. Lawrence. US Geological Survey, Troy, NY 12180, USA. B.D. Page. Onondaga Community College, Syracuse, NY 13215, USA. Corresponding author: Colin M Beier (e-mail: cbeier@esf.edu). * Present address: 311 Bray Hall, 1 Forestry Drive, SUNY ESF, Syracuse, NY 13210, USA. 1141 Can. J. For. Res. 42: 1141–1152 (2012) doi:10.1139/X2012-071 Published by NRC Research Press Can. J. For. Res. Downloaded from www.nrcresearchpress.com by CSP Staff on 06/07/12 For personal use only.