Projet de recherche : Le bois mort, la biodiversité associée et la décomposition de bois dans les forêts d'épinette noire aménagées et non aménagées du nord-ouest du Québec.
Les débris ligneux grossiers (DLG) sont identifiés comme étant
des éléments clé en terme d’habitat pour de nombreuses
espèces en forêt. La récolte forestière diminue
la quantité de DLG, ce qui menace beaucoup les espèces adaptées
au bois mort. En outre, ces espèces sont identifiées comme pouvant être
des éléments cruciaux au processus de décomposition. Cependant,
la contribution des DLG à la dynamique des nutriments en forêt
et le rôle de la biodiversité dans le processus ne sont pas connus.
Cette étude vise à comprendre le rôle des DLG dans le cycle
des nutriments des écosystèmes forestiers et à déterminer
comment les changements de la biodiversité dus à la récolte
forestière peuvent affecter le processus de décomposition.
Tout l’échantillonnage sera effectué dans la région
de la ceinture d’argile, dominée par l’épinette noire,
au nord de la ville de Villebois dans la région de l’Abitibi-Témiscamingue.
Ce projet va se servir de l’expertise découlant des projets de
chronoséquence et du RECPA (Réseau d'expérimentation de
Coupes Partielles de l'Abitibi). À ces sites, l’âge, la
structure de la forêt, la diversité de plantes (vasculaires et
non-vasculaires) et les DLG sont déjà bien quantifiés.
Durant l’été 2008, j’ai échantillonné des
bûches, de zéro, trois et six ou sept ans depuis la mort de l’arbre.
Des disques (2-5cm) ont été pris à partir de chaque bûche
pour des mesures de densité et d'analyse nutritive. Une section des
bûches (50cm), soit de trois, et six ou sept ans depuis la mort de l’arbre,
ont été enfermée dans des cages d'émergence et
tous les arthropodes seront comptés et identifiés, avec une attention
particulière portée sur les coléoptères. Des pièges
d’interception au vol étaient placés dans chaque peuplement
(naturel et aménagé) pour mesurer leur diversité en insectes
volants, toujours avec une attention particulière portée sur
les coléoptères.
Les résultats de ce projet vont nous permettre de mieux comprendre
les processus de la dynamique des nutriments dans les peuplements de la forêt
boréale. La compréhension de ce processus dans les peuplements
naturels et les modifications encourues selon les comment il est changé sous
différents régimes sylvicoles nous permettra de mieux évaluer
nos stratégies d’aménagement forestier.
Jenna Jacobs, Yves Bergeron, Timothy Work, David Paré. Paludification of boreal soils
reduces wood decomposition rates and
increases wood-based carbon storage. 2015. Ecosphere 6(12):1-20
DOI : 10.1890/ES14-00063.1
Over long time periods, paludification reduces aboveground productivity resulting in forest retrogression. Paludified forests are typified by intense accumulation of the soil organic layer and a reduction in soil temperatures and nutrient availability. En route to paludification, early successional forests experience large inputs of deadwood biomass during the senescence of the post-fire cohort, much of which may be entombed in this rapidly growing soil organic layer. Here we examined the effects of paludification across a .2000-year chronosequence of black spruce forests on wood decomposition using three complementary approaches.We (1) repeatedly measuredwood density of logs through time, (2) utilize a time-series of logs that varied in time since death, and (3) estimate woody biomass at the stand level as it progresses from live trees to snags, logs and ultimately to buried or decomposed deadwood. Together these approaches demonstrated a 6– 7-year delay before the onset of rapid decomposition.We also found strong evidence that paludification results in a large proportion of logs becoming buried in the soil organic layer. Stand level modeling indicates that the rates of accumulation of buried deadwoodwere greatest following the senescence of the post-fire cohort when both soil organic layer build-up and creation of deadwood peaked. Following this period of high deadwood creation, stands enter a retrogressive state whereby productivity continues to decline albeit more slowly. Continued losses inwoody carbon biomass fromtrees during this retrogressive state are offset by lower wood decomposition rates and a high biomass of accumulated buried deadwood, essentially stabilizing the wood based carbon budget in these ecosystems.We recommend that partial cutting be conducted prior to or near the senescence of the post-fire cohort to improve emulation of natural forest succession in terms of both live tree and deadwood biomass. Furthermore, deadwood during this period has an extremely short residence time and the dynamics of deadwood should recover much quicker than if harvesting is conducted later in succession when there is less live tree biomass and deadwood has longer residence times.
Jenna Jacobs, Yves Bergeron, Hervé Bescond, Pierre Drapeau, Louis Imbeau, Nicole J. Fenton, Timothy Work. Lessons learned from 12 years of ecological research on partial cuts in black spruce forests of north-western Québec. 2013. For. Chron. 89(3):350-359
DOI : 10.5558/tfc2013-065
L’aménagement multi-cohortes qui crée ou maintient une structure irrégulière dans les peuplements forestiers a été largement préconisé pour atténuer l’impact de l’exploitation forestière. Un réseau expérimental a été mis en place dans les forêts d’épinettes noires du nord-ouest du Québec pour tester cette affirmation. Dans cet article, nous retenons deux enseignements des résultats obtenus sur la biodiversité: (1) il a fallu laisser au moins de 40 % à 60 % de la surface terrière avant coupe pour maintenir des conditions d’avant la récolte pour la plupart des groupes d’espèces, (2) les coupes partielles ont montré qu’elles avaient la capacité de produire et de maintenir de façon efficace le recrutement” du bois mort. En plus de ces deux principales conclusions, nous soulignons que les recherches à venir devraient tenter de déterminer si la récolte partielle a le potentiel de faire progresser la succession forestière.
Jenna Jacobs, Timothy Work. Linking deadwood-associated beetles and fungi with wood decomposition rates in managed black spruce forests. 2012. Can. J. For. Res. 42(8):1477-1490
DOI : 10.1139/X2012-075
Les champignons saprophytes et les insectes associés au bois mort sont les principaux agents de la décomposition du bois dans la forêt boréale. Les traitements sylvicoles qui modifient le microclimat et la disponibilité du bois mort pourraient avoir un impact sur la composition et le taux de croissance des communautés d’insectes et de champignons. Dans cet article, nous mettons en relation les assemblages d’insectes saproxyliques et de polypores dominants avec le taux de décomposition de la matière ligneuse et les variables environnementales dans des coupes expérimentales, partielles ou totales, et des témoins non coupés à l’aide d’une série de modèles causals, dans le but de déterminer la relation qui existe entre la structure du peuplement, la biodiversité et la fonction de l’écosystème dans les forêts d’épicéa noir (Picea mariana (Mill.) BSP). Dans l’ensemble, la composition des insectes et des champignons était différente selon que les peuplements avaient été coupés ou non. Les principaux effets de la récolte incluaient de fortes augmentations des insectes qui se nourrissent du bois et du champignon Gloeophyllum sepiarium (Wul.:Fr.) Karst. Nous croyons que ces espèces étaient favorisées par des modifications spécifiques dans les conditions de microhabitat du bois mort. En particulier dans les coupes totales, les changements dans la composition en espèces et significativement plus de degrés-jours fongiques se traduisaient par des taux de décomposition significativement plus élevés. Nous concluons que les niveaux de coupe partielle dans la gamme de 15%–20% de rétention n’étaient pas suffisants pour maintenir les communautés présentes avant la perturbation, mais qu’ils étaient suffisants pour maintenir des taux de décomposition du bois semblables à ceux des peuplements non coupés.
Jenna Jacobs, Benoît St-Onge, Timothy Work. Response of female beetles to LIDAR derived topographic variables in Eastern boreal mixedwood forests (Coleoptera, Carabidae). 2011. Zookeys 147:623-639
DOI : 10.3897/zookeys.147.2013
Biodiversity monitoring is increasingly being bolstered with high resolution data derived from remote sensing such as LIDAR (Light Detection and Ranging). We derived a series of topographical variables, including slope, azimuth, ground curvature and flow accumulation from LIDAR images and compared these to captures of female carabids in pitfall traps in Eastern boreal mixedwood forests. We developed a series of species-specific logistic models predicting the proportion of females for eight dominant species, including Agonum retractum, Calathus ingratus, Platynus decentis, Pterostichus adstrictus, Pterostichus coracinus, Pterostichus pensylvanicus, Sphaeroderus nitidicollis and Synuchus impunctatus. We used these models to test three hypotheses related to how the modest topography in boreal forests could influence the availability of microhabitats and possibly potential sites for oviposition and larval development. In general, topographic features such as north facing slopes and high flow accumulation were important predictors of the proportion of females. Models derived from larger scale topography, such as hillsides or small watersheds on the order of ¼-1 ha were better predictors of the proportion of females than were models derived from finer scale topography such as hummocks and small depressions. We conclude that topography likely influences the distribution of carabids based on hydrological mechanisms rather than factors related to temperature. We further suggest based on the scale of responses that these hydrological mechanisms may be linked to the attenuation of past disturbances by wildfire and the propensity of unburned forest patches and fire skips.
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Jenna Jacobs Le bois mort, la biodiversité associée et la décomposition de bois dans les forêts d'épinette noire aménagées et non aménagées du nord-ouest du Québec Soutenance thèse (2014-11-21)
Jenna Jacobs Évaluation des coupes partielles comme stratégie d’aménagement écosystémique avec des coléoptères et des champignons associés au bois mort. séminaire thèse (2014-06-02)
Jenna Jacobs, Timothy Work. Les coupes partielles pour conserver les éléments structuraux et la biodiversité des champignons en pessière 12e colloque de la Chaire AFD. Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Rouyn-Noranda, Québec. (2010-11-13)
Jenna Jacobs Mechanisms of forest decline in tropical, temperate and boreal forests examen synthèse (2010-06-29)
Jenna Jacobs, Timothy Work. La coupe forestière augmente le taux de décomposition du bois. Affiche scientifique 11e colloque de la Chaire AFD. Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Rouyn-Noranda, Québec. (2009-12-09)
Jenna Jacobs The role of biodiversity in wood decay and nutrient cycling in (managed and unmanaged) black spruce stands in north-western Québec. projet thèse (2009-06-02)
