Abstract

The aim of this study was to evaluate if and how the previous land use (here: agriculture versus forest) has influenced the floristic composition now observed in the understory of jack pine plantations of Abitibi-Temiscamingue (North-Eastern Canada). Floristic inventories were conducted in jack pine plantations which had been established on forest sites after logging and on sites previously utilized for agriculture. These were compared to one another and to inventories conducted in natural forests and on agricultural sites which had not (not yet) been planted with trees (old fields). The vegetation community composition of the sites is analysed using several multivariate techniques. Results show that the flora of plantations on old agricultural fields is markedly different than that of plantations established on sites which were previously forested and that the two types of plantation are unlikely to become floristically the same before the anticipated harvest time. Comparing old and young plantations and old fields in light of natural forests sites, we show that the previous land-use is a key determinant of future compositional differences in plantations. This must be considered when we evaluate the impact of establishing plantations on sites with different land-use histories.

Résumé

Le but de cette étude est d’évaluer dans quelle mesure l’utilisation du sol a pu influencer la composition floristique observée aujourd’hui dans le sous-bois de plantations de pin gris en Abitibi-Témiscamingue (nord-ouest du Québec). Des inventaires floristiques ont été effectués dans des plantations établies sur d’anciennes friches agricoles et sur d’anciennes friches forestières. Une comparaison (à l’aide d’analyses multivariées) est faite entre les sous-bois de chaque type de plantation, ainsi qu’avec ceux de sites présentement en friche et de forêts naturelles. Nos résultats montrent que la flore du sous-bois de plantations réalisées sur d’anciennes terres agricoles est très différente du sous-bois de plantations réalisées en sites forestiers. Les deux types de sites ont ainsi peu de chances de se ressembler dans le futur, surtout compte tenu des délais d’exploitation. L’historique d’utilisation du sol est donc un facteur déterminant qui explique les différences de composition floristique dans le sous-bois des plantations, ce qui doit être pris en compte dans l’évaluation des impacts de plantations réalisées dans ces environnements fort différents.© 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

The nonvascular and vascular plant composition of the early regenerating vegetation present following wildfires and clear-cut logging has been compared separately in three areas of the black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) - feathermoss (Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt.)) forest of western and central Quebec. In each area, a detrended correspondence analysis successfully differentiated the burned and logged stands along the first ordination axis. This separation mainly resulted from the greater abundance of pioneer species or lichens after fire and the greater abundance of residual species after clear-cutting. Spearman's correlation coefficients were calculated to relate variables characterizing physical disturbance of the forest floor and general site conditions to the two first differentiating axes. Variables characterizing forest floor disturbance severity were strongly associated with the first ordination axis in two of the study areas but not in the third one. The interpretation of compositional differences in the light of plant reproductive strategies led to the identification of regeneration patterns that illustrated the influence of disturbance type and severity on post-disturbance vegetation composition. These results suggest that certain forestry practices such as careful logging with the protection of regeneration and soil, scarification, and prescribed burning may differ in their capability to address sustainable forest management issues. ©2000 NRC Canada

Les perturbations jouent un rôle important dans la dynamique de la régénération de la forêt boréale. Les feux de forêt et les coupes forestières initient la régénération des peuplements forestiers en améliorant les conditions d’établissement et de croissance de la végétation, tout particulièrement en ce qui concerne les espèces de début de succession. Ces améliorations découlent des changements observés suite à la perturbation tant dans l’environnement physique que chimique du sol forestier. Plusieurs études ont démontré qu’il existait des différences importantes dans la composition de la régénération observée après feu et après coupe. L’étude présente vise à expliquer ces différences en évaluant premièrement l’influence de la perturbation physique du sol et deuxièmement celle de la fertilité du sol sur la composition de la régénération végétale initiale de 73 peuplements brûlés ou coupés de la pessière noire à mousses de l’ouest et du centre du Québec.

L’examen séparé de la composition de la régénération de chacun des secteurs en fonction de variables caractérisant l’environnement physique au niveau du sol suite au feu et à la coupe a permis d’illustrer que la sévérité de la perturbation du sol avait une très forte influence sur les patrons de régénération observés. Les analyses des correspondances détendancées effectuées sur l’ensemble des espèces et les comparaisons de recouvrement moyen des espèces prédominantes présentes suite au feu et à la coupe ont démontré que de façon générale le feu favorisait le maintien d’espèces pionnières ou de lichens. Ces différences étaient fortement liées à des différences de sévérité de perturbation du sol.

L’examen de l’ensemble des peuplements perturbés en fonction de variables caractérisant les sols forestiers a permis d’illustrer que la nature des relations entre le sol et la régénération végétale évoluait avec le temps écoulé depuis la perturbation. Une analyse canonique partielle des correspondances a démontré qu’immédiatement après le passage d’un feu la croissance de plusieurs espèces pionnières serait favorisée par une forte augmentation de la fertilité du sol et que durant les stades subséquents de début de succession les espèces pionnières auraient une influence bénéfique sur les dynamiques nutritionnelles des sols forestiers.

Les résultats de cette étude indiquent donc qu’en forêt boréale la sévérité de la perturbation du sol aurait une influence indirecte sur la fertilité du sol et de la productivité d’un peuplement forestier durant sa régénération à travers l’influence directe qu’elle exerce sur la composition initiale de sa régénération végétale. Ceci comporte certaines implications en terme d’aménagement durable de la forêt boréale. Ainsi, les pratiques sylvicoles qui occasionnent une perturbation de l’humus, tels la scarification et le brûlage dirigé, mèneraient à la préservation de la diversité biologique de l’écosystème boréal étant donné que l’établissement d’une majorité d’espèces pionnières est facilité par une perturbation importante du sol forestier. De plus, un aménagement qui vise au maintien et à l’amélioration de la productivité des écosystèmes forestiers se doit de favoriser la croissance d’espèces pionnières suite aux activités de coupe vu l’influence qu’elles semblent avoir sur la dynamique nutritionnelle du sol en début de succession. © 1999 UQAM tous droits réservés.