Depuis des décennies, plusieurs ont soutenu que les effets de la coupe forestière et des feux de forêts
étaient significativement différents et que ceci aurait des effets significatifs sur les processus des
écosystèmes et sur la biodiversité. Toutefois, c’est seulement récemment que des quantités
appréciables de données scientifiques ont été amassées à ce propos. Dans ce rapport, nous présentons
une revue des similarités et des différences entre les effets écologiques des perturbations associées
aux incendies et à la coupe forestière qui ont été observées dans la littérature scientifique. Les
comparaisons des effets de ces perturbations sur de nombreux attributs forestiers (les débris ligneux
grossiers, les éléments nutritifs du sol, la productivité forestière, la diversité des plantes et la réponse
de la faune) sont présentées selon deux échelles spatiales distinctes : celle du peuplement et celle du
paysage.
À l’échelle du peuplement, notre revue a révélé des différences significatives entre les coupes
forestières et les feux de forêts tôt après la perturbation. D’un point de vue de la structure des
peuplements, les forêts après incendie sont caractérisées par un plus grand nombre de chicots et moins
de débris ligneux au sol, de même qu’un humus forestier significativement plus mince que celui des
sites récoltés. De plus, même si les deux perturbations génèrent une augmentation dans la quantité
d’éléments nutritifs extractibles dans le sol, l’intensité de cette augmentation est plus grande après feu
qu’après coupe. Également, on observe une augmentation du pH du sol après un incendie
contrairement à peu de changement ou à une faible baisse après coupe.
Tôt après la perturbation, les éléments de biodiversité diffèrent significativement dans les sites
incendiés comparativement aux sites récoltés. Des communautés différentes de plantes vasculaires et
non vasculaires du sous-bois colonisent généralement les sites incendiés et récoltés quoique les
différences soient habituellement une question d’abondance plutôt que d’absence/présence des
espèces. Comparativement au feu, les assemblages fauniques, que ce soit les mammifères, les
invertébrés ou les oiseaux, semblent tous répondre différemment à la récolte. Parmi ces groupes
fauniques, les espèces spécifiquement associées aux chicots étaient les plus susceptibles de montrer
une réponse différente selon la perturbation (coupe ou feu).
Les espèces d’arbres répondent différemment selon la perturbation (feu ou coupe), la récolte
favorisant l’établissement d’espèces feuillues (notamment le peuplier faux-tremble, Populus
tremuloides) et d’espèces de conifères qui ne sont pas adaptées aux incendies telles que le sapin
baumier (Abies balsamea). Par ailleurs, il y a typiquement plus d’arbres feuillus résiduels suite aux
coupes à blanc qu’après incendies. Étant donné ce fait et à cause de la réponse différentielle des
espèces d’arbres à ces deux types de perturbations, des dynamiques de succession divergentes, pour
ce qui est de la composition des arbres, peuvent être observés entre les peuplements incendiés et
récoltés. Même si nous avons observé une certaine variabilité entre les études, la productivité
forestière est généralement similaire dans les sites incendiés et récoltés.
Lorsqu’on compare les effets des perturbations associées à la récolte et aux feux de forêts à des
échelles temporelles plus longues, notre revue indique que la plupart des attributs forestiers, qui
étaient différents tôt après la perturbation, convergeaient quelques décennies après perturbation.
Néanmoins, les humus forestiers plus épais observés après la récolte, comparativement à ceux
observés après un incendie, semblaient persister plusieurs décennies après la perturbation. De plus,
même si les communautés fauniques deviennent plus similaires avec le temps, plus tard dans la
succession, certaines espèces présentes dans les peuplements incendiés sont soit significativement
moins abondantes ou soit absentes dans les peuplements récoltés d’âge similaire. Enfin, plusieurs
études soulignent que même si les effets des perturbations associées aux feux et à la récolte ne
diffèrent pas significativement après quelques décennies, il y a certains doutes qui subsistent quant à
la capacité des coupes forestières à recréer le large éventail de variabilité naturelle observée à la suite
d’un incendie.
Malheureusement, peu de recherches se sont penchées sur la comparaison entre les interventions
sylvicoles innovatrices (rétention variable, coupe partielle, etc.) ou des techniques de préparation de
terrain (brûlage dirigé, scarifiage, etc.) et ceux des feux de forêts. Toutefois, les quelques études qui
comparent les effets des brûlages dirigés et les différents niveaux de rétention indiquent que ces
pratiques peuvent atténuer certaines différences observées entre les coupes forestière et le feu tôt
après la perturbation. Notre revue indique que comparativement aux feux, la coupe de récupération
après feu peut avoir des effets significatifs sur les processus écologiques, les legs biologiques et
l’abondance des espèces généralement rencontrées seulement après un incendie. L’enlèvement des
arbres morts à la suite d’un incendie peut affecter la régénération des arbres, la composition du sousbois,
l’abondance et la distribution du bois mort, l’habitat faunique et les propriétés du sol.
Néanmoins, plusieurs de ces effets sont spécifiques au site. Par conséquent, il est nécessaire de
déployer des efforts de recherche additionnels afin de soutenir les décisions d’aménagement et
l’élaboration des politiques.
À l’échelle du paysage, la principale différence entre les régimes d’incendie et de récolte s’avère la
distribution des classes d’âges des peuplements. La proportion des peuplements plus âgés que la
période de révolution (habituellement 100 ans) tend vers zéro sous un régime de récoltes
complètement normalisé, tandis qu’elle se situe autour de 35% sous un régime d’incendies dont la
période de révolution est similaire. Cette différence fondamentale donne lieu à une perte significative
des forêts comportant des stages avancés de succession dans les paysages aménagés, ce qui affecte les
organismes qui sont essentiellement associés à de tels peuplements. Fait intéressant, puisque la coupe
forestière n’est pas en mesure de recréer les conditions généralement retrouvées dans les jeunes
peuplements incendiés, les paysages sous l’influence de la récolte seront également caractérisés par
une réduction des peuplements en mesure de remplacer le rôle écologique des jeunes peuplements
incendiés. Malheureusement, seulement quelques études ont effectué la comparaison empirique des
effets des feux de forêts et de la récolte à l’échelle du paysage sous des périodes de révolution
similaires. Néanmoins, la recherche démontre que les incendies produisent habituellement des
paysages plus hétérogènes que des coupes à blanc, incluant plus d’îlots résiduels. Les incendies
possèdent également une forme plus complexes et des bordures qui sont plus graduelles que les
coupes à blanc.
En conclusion, notre revue a révélé deux principaux défis auxquels font face les gestionnaires
forestiers afin de générer des effets écologiques similaires à ceux produits lors d’un incendie.
D’abord, les gestionnaires ont besoin d’améliorer les pratiques forestières dans le but de minimiser les
différences observées entre les jeunes peuplements coupés et les jeunes peuplements incendiés,
particulièrement en ce qui concerne les débris ligneux grossiers et les conditions au sol. Ensuite, les
gestionnaires doivent maintenir au sein des paysages aménagés des peuplements forestiers dont la
composition et la structure sont similaires à celles retrouvées dans des peuplements matures et surmatures.
De tels peuplements peuvent occuper une portion significative des paysages affectés par le
National Council for Air and Stream Improvement
feu. Ceci peut impliquer le rallongement de la période de révolution d’une certaine portion des
peuplements au sein des paysages aménagés ou alors nécessiter l’application de méthodes de récolte
innovatrices qui peuvent recréer la structure et la composition des arbres caractéristiques des stages
avancés de succession. Cette revue conclue en identifiant les besoins de recherche future qui sont
susceptibles d’aider à faire face à ces défis.
For decades, many have hypothesised that the effects of harvesting and wildfire differed significantly
and that this would have significant effects on ecosystem processes and biodiversity. However, it is
only recently that an appreciable amount of scientific data has emerged on this topic. In this report,
we present our review of the similarities and differences between the ecological effects of fire- and
harvesting-induced disturbances that have been noted in the scientific literature. Comparisons of the
effects of these disturbances on numerous forest attributes (coarse woody debris, soil nutrients,
productivity, plant diversity, wildlife response) are presented at two distinct spatial scales: stand
and landscape.
At the stand scale, our review noted significant differences between harvesting and wildfire early
after disturbance. Structurally, young post-fire stands are characterized by more snags, less downed
woody debris, and significantly thinner forest floors than logged sites. Additionally, while both
disturbances generate a pulse of extractable nutrients, the intensity of the pulse is greater after
wildfire than clearcut harvesting and an increase in soil pH is observed after fire as opposed to
little change or a slight decrease after harvesting.
Early after disturbance, biodiversity elements significantly differ between burned and logged sites.
Dissimilar understory vascular and non-vascular communities generally colonize burned and logged
sites, although differences are usually a question of abundance rather than species absence/presence.
As compared to fire, faunal assemblages, be it mammals, invertebrates or birds, all seem to respond
differently to harvesting. Among these faunal groups, species specifically associated with snags were
the most likely to show a contrasting response to harvesting- and wildfire-induced disturbances.
Tree species respond differently to fire- and harvesting-induced disturbances, with harvesting
favouring the establishment of deciduous species (notably trembling aspen, Populus tremuloides)
and of coniferous tree species not adapted to fire such as balsam fir (Abies balsamea). Furthermore,
there are commonly more residual deciduous trees in clearcuts than in fires. Because of this and the
differential response of tree species to these two types of disturbances, divergent successional patterns
with respect to overstory tree species compositions can be observed in burned and harvested stands.
While we noted some variability among studies, stand and tree productivity are generally similar in
burned and logged sites.
When the effects of harvesting- and wildfire-induced disturbances are compared at longer temporal
scales, our review noted that most forest attributes that were reported as dissimilar early after
disturbance converged a few decades post-disturbance. Nonetheless, thicker forest floors observed
after logging as compared to fire appear to persist numerous decades after disturbance. Additionally,
while faunal communities do become less different as time passes, late in succession, some species
present in burned stands are either significantly less abundant or absent in similarly aged logged
stands. Finally, several studies warn that while the effects of wildfire- and harvesting-induced
disturbances do not significantly differ after a few decades, there is some concern about the ability
of harvesting-induced disturbances to recreate the full range of natural variability observed during
post-fire stand succession.
Unfortunately, little research has compared the effects of alternative silvicultural interventions
(partial retention, partial cutting, etc.) or site preparation techniques (controlled burning, scarification,
etc.) to the effects of wildfires. However, the few studies comparing the effects of post-logging
control burns and different levels of retention indicate that these practices may attenuate some of the
differences observed early after disturbance. Our review indicates that as compared to wildfire alone,
salvage logging can have significant effects on ecological processes, biological legacies and the
abundance of species commonly encountered only after fire. Removal of fire-killed trees can affect
tree regeneration, understory composition, the abundance and distribution of dead wood, wildlife
habitat, and soil properties. Nonetheless, many of these effects are site-specific; hence, additional
investments in research are needed to support management decisions and policy development.
At the landscape scale, the main difference between fire and harvesting regimes is the distribution
of stand age classes. The proportion of stands older than the rotation period (usually 100 yrs) tends
toward zero under a fully regulated harvesting regime, while it is around 35% under a fire regime
of similar rotation period. This fundamental difference results in a significant loss of advanced seral
stage forests in managed landscapes, thereby affecting organisms that are primarily associated with
such stands. Interestingly, since harvesting-induced disturbances are unable to recreate the conditions
commonly found in young burned stands, landscapes under the influence of harvesting will also be
characterized by a reduction of stands capable of replacing the ecological role of young burned stands
within landscapes. Unfortunately, only a few studies have empirically compared the effects of
wildfire and harvesting at the landscape scale under similar rotation periods. Nonetheless, research
demonstrates that fires usually produce more heterogeneous landscapes than clearcuts, with more
remnant islands. Fires are also more complex in shape, and have edges that are more gradual than
clearcuts.
In conclusion, our review reveals two main challenges faced by forest managers in order to generate
similar ecological effects as produced by fire. First, managers need to improve management practices
in order to minimize the differences observed between young post-harvest stands and young post-fire
stands, particularly with respect to coarse woody debris and soil conditions. Second, managers need
to maintain some areas with the tree species composition and structural attributes characteristic of
over-mature fire-origin stands. Such stands can occupy a significant portion of fire-mediated
landscapes. This may necessitate lengthening the rotation period of a certain proportion of stands
within managed landscapes or may require the application of alternative harvesting methods that can
recreate the structure and tree composition characteristic of advanced seral stage stands. This review
concludes by identifying future research needs that might help meet these challenges.