Disturbance plays an important role in the distributional range of species by affecting their colonization potential and persistence. Short disturbance intervals have been linked to reduced seedbank sizes of some species, but the effects of long intervals are largely unknown. To explore the potential existence of seedbank sizes that may also be limited by long disturbance intervals, we studied an area in boreal eastern North America where time since fire (TSF) coincides with an increase in environmental stress (accumulating organic matter measured as depth of the soil organic layer (SOL)). Along a chronosequence dating back about 710 years, we counted the number of seeds cone?1 of black spruce (Picea mariana) and then estimated the number of seeds tree?1 and site?1 by upscaling. Younger sites [TSF 60–150 years] with mature first regeneration trees had average-sized seedbanks for black spruce [12.0–17.9 (105) seeds ha?1], whereas subsequent pulse trees that established in SOL depths greater than 35 cm showed highly reduced seed numbers. Sites with second- to fourth-regeneration pulse individuals [TSF c. 350–710 years] had exceptionally small seedbanks of 0.90 (105) and 0.46 (105) seeds ha?1, respectively. Radial tree growth rate showed a similarly negative response to SOL depth and could potentially be used as an indicator of seed output in plant species. Because the decline in seedbank size was possibly caused by more general environmental stress factors such as reduced nutrient availability, we suggest exploring whether other examples of ecosystems exist where long time since disturbance may lead to reduced seedbank sizes.

Temporal patterns of tree mortality and snag dynamics after fire were investigated over 10 years in a permanent plot design established immediately after a wildfire in an eastern boreal forest landscape of north-western Quebec, Canada. Post-fire tree mortality, snag persistence, tree fall patterns and variables influencing snag dynamics were assessed in deciduous, mixed and coniferous stands that experienced low- and moderate-severity fires. Temporal patterns of tree mortality for the three species revealed that mortality was delayed through time. Most post-fire tree mortality occurred within 2 years following fire but continued until the end of the 10-year observation period. Jack pine was the most persistent snag species, followed by trembling aspen and black spruce. Factors influencing the persistence of snags were multi-scaled and generally species-specific. Fire severity was the only common factor influencing snag persistence among all species, with snags located in severely-burned stands being less susceptible to falling. Trembling aspen snag persistence increased with basal area and diameter. Salvage logging in the vicinity affected black spruce. Fall patterns also differed among species. Bypasses of the snag stage (i.e. when a living tree falls directly to the forest floor) as well as uprooting of snags were common.

Fire regimes in the boreal forest are dominated by crown fires that burn over large areas. However, these fires rarely burn forest stands entirely and with the same intensity throughout resulting in a mosaic of vegetation burnt to varying degrees of severity. The objectives of this study were to: (1) assess regeneration of tree species six or seven years after fire in relation to crown fire severity in non-salvaged jack pine and black spruce stands, and (2) assess establishment preferences of seedlings on the different types of germination beds created by fire. Logistic regressions indicate that seed tree abundance influenced regeneration success. The relationship between fire severity at the crown level and regeneration success was not significant, although seedling recruitment appeared limited in areas where severity was light to moderate. Poisson regressions showed seedlings preferentially established on mineral soil, and that woody debris seems to be a good substrate for germination and survival. Seedlings establish more frequently and grow better where thickness of residual organic matter is lowest. Crown fire severity, combined with severity at ground level may therefore be a good indicator of regeneration success in coniferous stands.

En forêt boréale, bien que les régimes de feux soient dominés par des feux de cime couvrant de grandes superficies, ceux-ci brûlent rarement la forêt entièrement et uniformément. Par conséquent, il en résulte une mosaïque de végétation brûlée à divers degrés de sévérité. Cette étude avait pour objectifs de caractériser 1) la régénération arborescente dans des peuplements non récupérés et composés principalement de pins gris et d’épinettes noires dans quatre feux de 6 et 7 ans selon le degré de sévérité du feu au niveau de la couronne des arbres, 2) les préférences d’établissement des semis sur les différents types de litière mis en place à la suite du passage du feu. Des régressions logistiques ont indiqué que l’abondance des semenciers influençait le succès de la régénération. La relation entre la sévérité du feu au niveau de la couronne et le succès de la régénération n’était pas significative, mais le recrutement des semis semblait être limité dans les zones où la sévérité au niveau de la couronne était de légère à modérée. Des régressions de Poisson ont montré que les semis se sont établis préférentiellement sur le sol minéral et que les débris ligneux semblent être un bon substrat de germination et de survie. Une analyse de variance a montré que les semis semblent mieux s’établir et mieux croître là où l’épaisseur de matière organique résiduelle est la moins importante. La sévérité au niveau de la couronne combinée à la sévérité au sol peuvent donc être de bons indicateurs de la régénération dans les peuplements conifériens.

En forêt boréale, bien que les régimes de feux soient dominés par des feux de cime très intenses et couvrant de grandes superficies, ceux-ci brûlent rarement la forêt entièrement et uniformément. Par conséquent, il en résulte une mosaïque de végétation brûlée à divers degrés de sévérité. La sévérité d’un feu peut se définir comme étant l’effet global du feu sur l’écosystème et inclut à la fois la mortalité des arbres et la quantité de matière organique consumée. Puisque, le feu brûle les peuplements à divers degrés de sévérité, la réponse de la végétation sera alors différente suivant que le feu aura eut une sévérité légère, modérée ou forte et sera différente selon les conditions environnementales et l’abondance des lits de germination mis en place par le feu.

Au Québec, des cartes d’impact de feu qui représentent les dommages causés aux arbres sont dressées immédiatement après feu pour guider les plans de récupération des bois brûlés. Ces cartes d’impact représentent la mortalité immédiate après feu, au contraire de la sévérité qui représente non seulement la mortalité immédiate après feu mais aussi la mortalité subséquente qui s’établit dans les années suivant le passage du feu, ainsi que l’épaisseur de matière organique consumée.

Le premier chapitre de cette étude avait pour objectifs 1) de caractériser l’évolution de la mortalité depuis la confection des cartes d’impact dans des brûlis non récupérés de la forêt boréale coniférienne 5 à 7 ans après feu et 2) d’évaluer la corrélation entre la sévérité au niveau de la canopée et l’épaisseur de matière organique résiduelle prise ici comme indicateur de la sévérité au sol. Nos résultats indiquent que le patron de sévérité au niveau de la canopée s’installerait entre la première et deuxième année après feu et que celle-ci représenterait minimalement une classe de mortalité de plus que celle de l’impact du feu. L’épaisseur de matière organique résiduelle serait corrélée au type de peuplement plutôt qu’à la sévérité au niveau de la canopée.

Le deuxième chapitre avait pour objectifs 1) de caractériser la régénération arborescente dans des peuplements non récupérés et composés principalement de pins gris et d’épinettes noires dans quatre feux de 6 et 7 ans selon le degré de sévérité du feu au niveau de la canopée, 2) de caractériser les préférences d’établissement des semis sur les différents types de litière mis en place à la suite du passage du feu. La relation entre la sévérité du feu au niveau de la canopée et le succès de la régénération n’était pas significative, mais le recrutement des semis semblait être limité dans les zones où la sévérité au niveau de la canopée était de légère à modérée. Une analyse de variance a montré que les semis semblaient mieux s’établir et mieux croître là où l’épaisseur de matière organique résiduelle était la moins importante. Des régressions de Poisson ont montré que les semis s’étaient établis préférentiellement sur le sol minéral et/ou le polytric et que les débris ligneux sembleraient être un bon substrat de germination et de survie. Des régressions logistiques ont indiqué que l’abondance en semenciers influençait le coefficient de distribution de la régénération.

Cette recherche a permis de mettre en valeur le caractère prédictif des cartes d’impact concernant la sévérité ainsi que leur potentiel en matière d’études sur la régénération. © 2004 UQAM tous droits réservés.