Sandy P. Harrison, Roberto Villegas-Diaz, Esmeralda Cruz-Silva, Daniel Gallagher, David Kesner, Paul Lincoln, Yicheng Shen, Luke Sweeney, Daniele Colombaroli, Adam A. Ali, Chéïma Barhoumi , Yves Bergeron, Tatiana Blyakharchuk, Přemysl Bobek, R.H.W. Bradshaw, Jennifer L. Clear, Sambor Czerwiński, Anne-Laure Daniau, John Dodson, Kevin J. Edwards, M.E. Edwards, A. Feurdean, D. Foster, Konrad Gajewski, M. Gałka, Michelle Garneau, T. Giesecke, G. Gil Romera, Martin-Philippe Girardin, D. Hoefer, K. Huang, J. Inoue, E. Jamrichová, N. Jasiunas, W. Jiang, G. Jiménez-Moreno, M. Karpińska-Kołaczek, P. Kołaczek, N. Kuosmanen, Mariusz Lamentowicz, Martin Lavoie, F. Li, J. Li, O. Lisitsyna, J.A. López-Sáez, R. Luelmo-Lautenschlaeger, Gabriel Magnan, E.K. Magyari, A. Maksims, K. Marcisz, E. Marinova, J. Marlon, S. Mensing, J. Miroslaw-Grabowska, W. Oswald, S. Pérez-Dı́az, R. Pérez-Obiol, S. Piilo, A. Poska, X. Qin, Cécile C. Remy, Pierre J.H. Richard, S. Salonen, N. Sasaki, H. Schneider, W. Shotyk, M. Stancikaite, D. Šteinberga, N. Stivrins, H. Takahara, Z. Tan, L. Trasune, C.E. Umbanhowar, M. Väliranta, J. Vassiljev, X. Xiao, Q. Xu, X. Xu, E. Zawisza, Y. Zhao, Z. Zhou, Jordan Paillard. The Reading Palaeofire Database: an expanded global resource to document changes in fire regimes from sedimentary charcoal records. 2022. Earth Syst. Sci. Data 14:1109-1124
DOI : 10.5194/essd-14-1109-2022
Sedimentary charcoal records are widely used to reconstruct regional changes in fire regimes through time in the geological past. Existing global compilations are not geographically comprehensive and do not provide consistent metadata for all sites. Furthermore, the age models provided for these records are not harmonised and many are based on older calibrations of the radiocarbon ages. These issues limit the use of existing compilations for research into past fire regimes. Here, we present an expanded database of charcoal records, accompanied by new age models based on recalibration of radiocarbon ages using IntCal20 and Bayesian age-modelling software. We document the structure and contents of the database, the construction of the age models, and the quality control measures applied. We also record the expansion of geographical coverage relative to previous charcoal compilations and the expansion of metadata that can be used to inform analyses. This first version of the Reading Palaeofire Database contains 1676 records (entities) from 1480 sites worldwide. The database (RPDv1b – Harrison et al., 2021) is available at https://doi.org/10.17864/1947.000345.
Gabriel Magnan, Eloïse LeStum-Boivin, Pierre Grondin, Maxime Asselin, Michelle Garneau, Yves Bergeron, Martin Lavoie. Comprendre l'évolution des tourbières de la pessière à mousses de l'Ouest. 2020. Avis de recherche forestière no 150.
Les tourbières abondent dans le sous-domaine bioclimatique de la pessière à mousses de l’Ouest et certaines d’entre elles sont recouvertes de forêts productives justifiant une récolte de matière ligneuse. Les études paléoécologiques révèlent que l’évolution millénaire de cet écosystème est issue d’interactions complexes entre les feux, la topographie et le climat. Dans le contexte des changements climatiques, il est probable que les tourbières s’assècheront et seront colonisées davantage par les conifères. Elles pourraient donc devenir plus vulnérables aux feux, et ainsi transformer ces grands réservoirs de carbone en une importante source de gaz à effet de serre. Ces nouvelles connaissances permettront d’améliorer les pratiques sylvicoles, notamment en considérant la fonction de séquestration de carbone dans ces milieux.
Yves Bergeron, Dominic Senici, Cécile C. Remy, Laure Paradis, Han Chen, Martin Lavoie, Adam A. Ali. Coniferization of the mixed?wood boreal forests under warm climate. 2019. Journal of Quaternary Science 34(7):509-518
DOI : 10.1002/jqs.3136
Mixed?wood boreal forests are characterized by a heterogeneous landscape dominated by coniferous or deciduous species depending on stand moisture and fire activity. Our study highlights the long?term drivers of these differences between landscapes across mixed?wood boreal forests to improve simulated vegetation dynamics under predicted climate changes. We investigate the effects of main climate trends and wildfire activities on the vegetation dynamics of two areas characterized by different stand moisture regimes during the last 9000 years. We performed paleofire and pollen analyses in the mixed?wood boreal forest of north?western Ontario, derived from lacustrine sediment deposits, to reconstruct historical vegetation dynamics, which encompassed both the Holocene climatic optimum (ca. 8000–4000 a bp) and the Neoglacial period (ca. 4000 a bp). The past warm and dry period (Holocene climatic optimum) promoted higher fire activity that resulted in an increase in coniferous species abundance in the xeric area. The predicted warmer climate and an increase in drought events should lead to a coniferization of the xeric areas affected by high fire activity while the mesic areas may retain a higher broadleaf abundance, as these areas are not prone to an increase in fire activity.
Lisa Bajolle, Yves Bergeron, Isabelle Larocque, Emmanuel Gandouin, Martin Lavoie, Adam A. Ali. A chironomid-inferred Holocene temperature record
from a shallow Canadian boreal lake: potentials and pitfalls. 2019. J Paleolimnol 61(1):69-84
DOI : 10.1007/s10933-018-0045-9
The biodiversity of shallow (zmax?5–7 m) lakes is sensitive to water-level and climate changes, but few such aquatic ecosystems have been studied in the context of quantitative climate reconstruction. Lac Lili (unofficial name) is located in the boreal forest of western Quebec, Canada, and was chosen for its shallowness (zmax?=?1.40 m) to assess if chironomid assemblages in the sediments could be used to reconstruct Holocene temperature fluctuations quantitatively. Inferred temperatures displayed a decreasing trend from a maximum value ca. 8000–3500 cal year BP, slight warming between ca. 3500 and 3000 cal year BP, followed by cooling to the present. Although chironomid assemblages were influenced by factors other than climate, primarily water depth and changes in macrophyte richness, the reconstructed Holocene temperature pattern was very similar to the known regional climate history. Temperature inferences derived from the chironomid assemblages were, however, warmer than the two reference periods. This deviation was likely a consequence of three factors: (1) shallowness of the lake, which favoured littoral taxa with warmer-than-today temperature optima, (2) the low number of lakes warmer than 16 °C in the training set, and (3) the absence of shallow lakes in the training set.
Lisa Bajolle, Isabelle Larocque, Emmanuel Gandouin, Yves Bergeron, Adam A. Ali, Martin Lavoie. Major postglacial summer temperature changes in the central
coniferous boreal forest of Quebec (Canada) inferred using
chironomid assemblages. 2018. Journal of Quaternary Science 33(4):409-420
DOI : 10.1002/jqs.3022
Chironomid head capsules preserved in lake sediments were used to reconstruct 8200 years of summer temperatures in the boreal forest of north?eastern Canada. Two training sets were used derived from Canadian and Eastern Canadian transfer functions. Both models reconstructed similar climate patterns, but the Canadian model provided temperatures generally 2–3?°C lower than the Eastern Canadian model. Three main thermal changes inferred by chironomids were: (i) the Holocene Thermal Maximum, which occurred between 8 and 5k cal a BP, with temperatures generally higher than today's, maximum temperatures between 8 and 6.5k cal a BP, and an average of?+?0.9?°C; (ii) the Medieval Climate Anomaly around 1.1–1.2k cal a BP with an amplitude of?+?0.7?°C; and (iii) a colder period reconstructed between the 14th and 19th centuries, corresponding to the Little Ice Age, with summer temperatures on average ?0.5?°C lower than the climate normal. For each of these three climatic events, the timing and the amplitude of changes were similar with other published regional, North American and Northern Hemisphere records.
Louis Dubois, Jean Faubert, Yves Bergeron, Nicole J. Fenton, Marion Barbé, Martin Lavoie. Range Extensions of 35 Bryophyte Species in the Black Spruce–
Feather Moss Forest of Western Quebec, Canada. 2018. Can. Field Nat. 131(3): 258-269
DOI : 10.22621/cfn.v131i3.1901
Although the North American bryophyte flora are relatively well known, bryophytes of the Black Spruce–feather moss forest in the Nord-du-Québec administrative region, especially its southern portion (49–51°N, 74–79°W), remain under-sampled. Here, we report 169 bryophyte taxa for this region, of which 35 (14 true mosses, 20 liverworts, one sphagnum) represent noteworthy records, including 20 taxa new for the region. These new occurrences close several gaps in distribution in the study area and, more broadly, in the boreal Black Spruce (Picea mariana) forest of adjacent ontario. Microhabitat preferences of the species are also documented. This work represents a substantial contribution to knowledge of the bryophyte flora, which will help refine protection priority ranks of species of Quebec and Labrador.
Cécile C. Remy, Gabriel Magnan, Yves Bergeron, Olivier Blarquez, Martin Lavoie, Adam A. Ali, Christelle Hely-Alleaume. Different regional climatic drivers of Holocene large wildfires in boreal forests of northeastern America. 2017. Environmental Research Letters 12(3):article 035005
Global warming could increase climatic instability and large wildfire activity in circumboreal regions, potentially impairing both ecosystem functioning and human health. However, links between large wildfire events and climatic and/or meteorological conditions are still poorly understood, partly because few studies have covered a wide range of past climate-fire interactions. We compared palaeofire and simulated climatic data over the last 7000 years to assess causes of large wildfire events in three coniferous boreal forest regions in north-eastern Canada. These regions span an east-west cline, from a hilly region influenced by the Atlantic Ocean currently dominated by Picea mariana and Abies balsamea to a flatter continental region dominated by Picea mariana and Pinus banksiana. The largest wildfires occurred across the entire study zone between 3000 and 1000 cal. BP. In western and central continental regions these events were triggered by increases in both the fire-season length and summer/spring temperatures, while in the eastern region close to the ocean they were likely responses to hydrological (precipitation/evapotranspiration) variability. The impact of climatic drivers on fire size varied spatially across the study zone, confirming that regional climate dynamics could modulate effects of global climate change on wildfire regimes.
Cécile C. Remy, Yves Bergeron, Hugo Asselin, Martin Lavoie, France Oris, Adam A. Ali, Christelle Hely-Alleaume, Martin-Philippe Girardin, Pierre Grondin. Wildfire size alters long-term vegetation trajectories in boreal forests of eastern North America. 2016. J. of Biogeography 43(12):vv
DOI : 10.1111/jbi.12921
Martin Lavoie. Réaction des micromammifères et des oiseaux à l’aménagement forêt/bleuet dans des pinèdes grises de l’ouest du Lac Saint-Jean. 2009. Mémoire de maîtrise en Ressources Renouvelables. 70 p.
Grâce à ses éléments nutritifs et nutraceutiques, le bleuet sauvage (Vaccinium myrtilloides, Michaux et V. angustifolium, Aiton) a acquis une notoriété mondiale. Afin de répondre à une demande croissante sur les marchés internationaux et de développer son exploitation tout en maintenant la production de matière ligneuse sur un même territoire, un nouvel aménagement agroforestier a été créé au Québec. Cet aménagement, nommé forêt/bleuet, comprend des bandes alternées de 60 m et de 42 m de largeur allouées à la production respective de bleuets et de bois. Les peuplements de pins gris (Pinus banksiana Lambert) situés sur des sites plats et bien drainés sont principalement ciblés pour cet aménagement dans la région du Saguenay-Saint-Jean, car ils offrent des qualités intéressantes pour la culture de bleuets. En produisant une perte nette d'habitat (agriculture du bleuet), une modification (récoltes forestières, éclaircies) et une fragmentation (création de bandes forestières) de ce dernier, l'aménagement forêt/bleuet saura-t-il préserver une faune représentative de celle retrouvée dans la pinède grise comparativement à la bleuetière conventionnelle? Ces peuplements font l'objet de pressions anthropiques importantes, notamment pour la production agricole de bleuets en champs (bleuetière conventionnelle) et cela, malgré que leur communauté faunique soit peu étudiée et que certaines espèces rares et peu connues semblent occuper cet habitat. Les objectifs de cette étude sont de déterminer si à l'échelle du peuplement et à court terme 1) la présence d'espèces aviaires et de micromammifères, 2) la diversité des espèces et 3) l'assemblage de ces communautés sont similaires dans la pinède grise naturelle, la bleuetière conventionnelle et la forêt/bleuet. Des inventaires de points d'écoute (oiseaux) et des grilles de trappes (micromammifères) ont permis d'estimer l'abondance des espèces présentes dans 45 stations (15 par milieux). L'approche par sélection de modèles (AICC) basée sur des modèles d'occupation de sites, montre que 8 espèces aviaires sur 10 occupent autant les sites en pinède grise témoin qu'en forêt/bleuet ainsi qu'en bleuetière conventionnelle. Toutefois, d'après les analyses de variance (ANOVA), l'abondance des oiseaux forestiers en forêt/bleuet est moindre qu'en pinède grise et à l'inverse, l'abondance des oiseaux généralistes est plus élevée en forêt/bleuet qu'en pinède grise en 2007. Le campagnol à dos roux de Gapper (Myodes gapperi Vigors), un micromammifère associé aux forêts matures a vu son abondance décliner en forêt/bleuet alors que la souris sylvestre (Peromyscus maniculatus Wagner), une espèce généraliste, y est devenue plus abondante. Les abondances de ces deux mammifères ressemblaient davantage à celles observées en bleuetière conventionnelle que celles retrouvées en pinède grise. Toutefois, en termes de richesse spécifique et de nombre de captures, les sites en forêt/bleuet ne différaient pas de ceux en pinède. Les analyses de similarité (ANOSIMs), suivi des tests de comparaisons pairées, indiquent que la communauté aviaire en forêt/bleuet se distingue de celle retrouvée en pinède grise et ce, dès la première année d'inventaire. Toutefois, elle ressemble davantage à cette dernière qu'à celle observée en bleuetière conventionnelle. Les différences observées chez les communautés de micromammifères et d'oiseaux entre la pinède et la forêt/bleuet semblent s'accentuer à la deuxième année. D'après nos résultats, l'aménagement forêt/bleuet semble maintenir des communautés fauniques s'approchant davantage de la pinède naturelle que de la bleuetière conventionnelle, bien que l'abondance de certaines espèces (p. ex., souris sylvestre et campagnol à dos roux de Gapper) soit plus près de celles retrouvées en bleuetière conventionnelle. Cependant, cette conclusion à court terme ne tient pas compte de l'effet cumulatif des différents aménagements prévus à l'échelle d'une révolution forestière complète en forêt/bleuet. Le développement de ce type d'aménagement devrait donc s'effectuer avec prudence sur le territoire forestier québécois, tant que les effets fauniques sur une plus longue période temporelle demeurent méconnus.
Martin Lavoie, David Paré, Yves Bergeron. Relationships between microsite type and the growth and nutrition of young black spruce on post-disturbed lowland black spruce sites in eastern Canada. 2007. Can. J. For. Res. 37(1):62-73.
DOI : 10.1139/X06-196
Abstract
The surface of the soil in recently harvested or burned lowland black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) sites is composed of a fine mosaic of different bryophytes (mostly Sphagnum spp. and feathermosses), disturbed organic material originating mostly from mosses at different stages of decay, and exposed mineral soil. Growth substrates were compared in lowland black spruce stands regenerating after either careful logging or wildfire. The 3-year annual increment for black spruce seedlings was greatest with substrates of feathermosses, mainly Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., fibric material of P. schreberi origin, and a mixture of fibric P. schreberi and humic materials; it was least with fibric Sphagnum spp., mineral soil, and decaying wood substrates. The most favourable substrates for growth were characterized by better black spruce N and P foliar status. Our results also suggest that categories of growth substrates in the rooting zone reflect nutritional quality better than categories of growth substrates on the soil surface. To maintain or increase black spruce growth following careful logging of sites prone to paludification, we recommend fill-planting of seedlings in substrates originating from P. schreberi; management techniques that favour P. schreberi over Sphagnum mosses should also be developed.
Résumé
La surface du sol de sites récemment récoltés ou brûlés dans des peuplements d'épinettes noires (Picea mariana (Mill.) BSP) de basses terres est composée d'une fine mosaïque de différents types de bryophytes, principalement les sphaignes et les mousses hypnacées, de matière organique perturbée composée de différents types de mousses à différents degrés de décomposition et de sol minéral exposé. Les substrats de croissance qu'on retrouve dans des peuplements d'épinettes noires de basses terres provenant de sites régénérés suite à la coupe avec protection de la régénération et des sols ou suite à un feu ont été comparés. Les résultats suggèrent que la croissance en hauteur des semis d'épinette noire sur 3 ans est plus élevée avec les substrats de Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., de matériel fibrique composé de P. schreberi et d'un mélange de matériels fibrique (composé de P. schreberi) et humique qu'avec la sphaigne fibrique, le sol minéral et le bois mort. Les substrats de croissance les plus favorables à la croissance sont caractérisés par une meilleure nutrition en azote et phosphore. Nos résultats suggèrent également que la classification des substrats de croissance au niveau des racines est plus indicative de leur valeur nutritive que la classification des substrats de croissance localisés en surface. En se basant sur ces résultats, pour maintenir ou augmenter la croissance en hauteur de l'épinette noire après coupe sur des sites susceptibles à la paludification, nous recommandons que la plantation dans des substrats formés de P. schreberi et qu'un aménagement qui favorise la présence de P. schreberi au détriment des sphaignes soient favorisés. ©2006 NRC Canada
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Guillaume de Lafontaine, Martin Lavoie, Martin Lavoie. Dynamique Holocène de l'interface forêt - lande alpine en forêt boréale 17e colloque annuel du CEF, Université du Québec en Outaouais (2024-05-02)
Pierre Grondin, Martin Lavoie, Maude Demers, Ana Verhulst-Casanova, Laurie-Anne Chabot, Fabio Gennaretti, Catherine Caron. Conséquences des activités anthropiques sur la dynamique naturelle des tourbières forestières des Basses-Terres du Saint-Laurent (Québec) 3e rencontre annuelle du Laboratoire International de Recherche sur les Forêts Froides. Station touristique Duchesnay, Québec. (2023-10-04)
Martin Lavoie, Martin Lavoie. L’incidence de l’aménagement du sol sur le
maintien de la fertilité et sur l’optimisation de
la productivité forestière dans les pessières
noires à mousse sujettes à l’entourbement. Soutenance thèse (2006-08-31)