Nous avons étudié les effets de l’épaississement de la couche organique au sol (COS) sur la croissance et la distribution de l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) Britton, Sterns, Poggenb.) et du peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) dans la ceinture d’argile du Québec. À l’échelle du paysage, l’épinette couvrait un plus large gradient d’épaisseur de la COS (1 à 100 cm) que celui du peuplier (1 à 30 cm). Pour les arbres âgés de 60 à 100 ans, l’épaisseur de la COS n’avait pas d’effet sur l’accroissement en surface terrière (AST) de l’épinette, mais montrait une forte corrélation négative avec l’AST du peuplier. La croissance radiale de l’épinette noire était favorisée par de fortes précipitations en juin de l’année précédente, des températures élevées au début de l’hiver et au printemps, et par des températures froides en été. Bien que statistiquement significative, l’épaisseur de la COS avait des effets modérés sur la relation entre le climat et la croissance de l’épinette, en ayant apparemment un impact sur l’isolation des racines durant la période de dormance et sur la disponibilité en eau durant la période de croissance. Dans le cas du peuplier, la température en juin de l’année courante était le plus important facteur corrélé positivement à la croissance. L’épaisseur de la COS influençait la relation entre la croissance du peuplier et (i) la température de janvier et (ii) l’indice de sécheresse mensuel de juin à août. Nous prévoyons que la réaction de l’épinette noire aux changements climatiques devrait être assez uniforme dans la région étudiée, alors que celle du peuplier sera probablement fortement influencée par l’épaisseur de la COS.

• To understand how the future climate will affect the boreal forest, we studied growth responses to climate variability in black spruce (Picea mariana [Mill.] B.S.P.) and trembling aspen (Populus tremuloides Michx.), two major co-occurring boreal tree species of the eastern Canadian boreal forest.
• We analysed climate–growth interaction during (i) periods of non-anomalous growth and (ii) in years with strong growth anomalies. We utilized paired tree-level data for both growth and soil variables, which helped ensure that the studied growth variability was a function of species-specific biology, and not of within stand variation in soil conditions.
• Redundancy analysis conducted on spruce and aspen tree ring chronologies showed that their growth was affected differently by climate. During non-anomalous years, growth of spruce was favoured by cooler temperatures and wetter conditions, while aspen growth was favoured by higher temperatures and drier conditions.
• Black spruce and trembling aspen also showed an inverse pattern in respect to expression of growth anomalies (pointer years). A negative growth anomaly in spruce tended to be associated with positive ones in aspen and vice versa. This suggested that spruce and aspen had largely contrasting species-specific responses to both ‘average’ weather conditions and extreme weather events.
• Synthesis. Species-specific responses to environmental variability imply that tree responses to future climate will likely be not synchronized among species, which may translate into changes in structure and composition of future forest communities. In particular, we speculate that outcome of climate change in respect to relative abundance of black spruce and trembling aspen at the regional levels will be highly dependent on the balance between increasing temperatures and precipitation. Further, species-specific responses of trees to annual climate variability may enhance the resilience of mixed forests by constraining variability in their annual biomass accumulation, as compared with pure stands, under periods with high frequency of climatically extreme conditions.

Les changements climatiques affectent la distribution et la croissance d’espèces arborescentes telles que le peuplier faux-tremble et l’épinette noire, deux espèces dominantes de la pessière à mousses de l’ouest du Québec, et peuvent ainsi mener à d’importantes modifications de la composition et productivité future des forêts. Sur la ceinture d’argile du Québec, l’accumulation de matière organique au sol peut mener à des conditions d’humidité très variables. L’épaisseur de la couche organique est directement liée à un gradient de conditions édaphiques et affecte la croissance et la distribution des arbres à l’échelle du paysage. Afin de mieux comprendre comment les changements climatiques affecteront la croissance de la forêt boréale, l’importance des conditions de site, les relations croissance-climat et les réponses aux extrêmes climatiques du peuplier faux-tremble et de l’épinette noire ont été évaluées. Des régressions ont permis de mettre en évidence l’effet limitant de l’épaisseur de la couche organique sur la distribution et la croissance du peuplier faux-tremble, alors que l’épinette noire n’était pas affectée. Les relations croissance-climat des deux espèces ont été déterminées avec des analyses dendrochronologiques, qui ont montré que le climat affectait différemment la croissance radiale des deux espèces. La croissance de l’épinette noire était favorisée par des printemps doux et des étés frais. Le peuplier faux-tremble était principalement influencé par les conditions climatiques de l’année précédent la croissance et la température au mois de juin. Les extrêmes climatiques n’affectaient qu’une des deux espèces à la fois ou généraient des réponses de croissance opposées entre les deux espèces. L’épaisseur de la couche organique n’avait que peu d’effet sur les relations croissance-climat de l’épinette noire, mais modifiait la réponse du peuplier faux-tremble à certaines variables climatiques. L’épinette noire aura probablement une réponse relativement uniforme aux changements climatiques dans la région, alors que la réponse du peuplier faux-tremble pourrait varier localement selon l’épaisseur de la couche organique. Les réponses spécifiques à chacune des deux espèces au climat annuel et aux anomalies climatiques pourraient induire une séparation temporelle des niches écologiques et permettre une accumulation de biomasse plus constante lors d’extrêmes climatiques dans les peuplements mixtes, comparées aux peuplements purs. Que les changements climatiques aient des effets bénéfiques sur ces deux espèces ou non dépendra principalement de la balance entre la hausse des températures et l’augmentation des précipitations. Les changements climatiques auront des impacts spécifiques sur chaque espèce, qui varieront aussi selon les conditions édaphiques, ultimement menant à des taux de croissance différents entre les espèces et les sites. En augmentant la résilience de la forêt boréale, conserver des peuplements mixtes pourrait permettre de réduire les risques d’observer des effets néfastes des changements climatiques sur la productivité des forêts.