BelleauEtAl2011

Reference

Belleau, A., Leduc, A., Lecomte, N., Bergeron, Y. (2011) Forest succession rate and pathways on different surface deposit types in the boreal forest of northwestern Quebec. Ecoscience, 18(4):329-340.

Abstract

La ceinture d’argile québéco-ontarienne est susceptible à l’entourbement. Dans cette région, on s’attend à ce que les peuplements convergent vers des peuplements d’épinettes noires (Picea mariana) ouverts et peu productifs peu importe leur composition initiale. Cependant, des études sur l’Holocène et l’historique de la déglaciation suggèrent que la susceptibilité à l’entourbement pourrait varier en fonction du dépôt de surface et qu’ainsi les peuplements pourraient présenter des caractéristiques de succession différentes selon le dépôt. À l’aide d’une base de données forestières spatio-temporelles, nous avons quantifié le taux et l’âge de transition des peuplements entre différents stades de succession pour différents dépôts de surface de la ceinture d’argile. Nos résultats suggèrent qu’une convergence totale vers des peuplements d’épinettes noires ouverts et moins productifs peut se produire, mais qu’elle peut s’étaler sur une très longue période (plus de 500 ans), surtout dans le cas des dépôts peu susceptibles à l’entourbement comme les dépôts grossiers. De plus, nos résultats suggèrent que dans le cas des successions qui débutent avec des peuplements d’épinettes noires ouverts et moins productifs, leur capacité à atteindre un état plus productif est aussi liée au type de dépôt de surface. Sur la base des âges préférentiels de transition, des taux de transition et des types de peuplements impliqués dans la succession, nous suggérons un gradient croissant de susceptibilité à l’entourbement allant des dépôts grossiers aux dépôts fins argileux, et enfin, aux dépôts fins ayant subi une réavancée des glaces lors de la dernière grande déglaciation. Dans un contexte d’aménagement forestier, une bonne gestion de la couche organique du sol en fonction de la susceptibilité du dépôt à l’entourbement pourrait assurer le retour de peuplements productifs. Forest stands within the Quebec–Ontario paludification-prone Clay Belt are expected to converge to open unproductive black spruce (Picea mariana) stands regardless of initial tree composition with the prolonged absence of fire. We hypothesized that different surface deposits would display different stand transition characteristics, as recent research on the deglaciation history of the regions suggests that certain site conditions could exhibit different susceptibility to paludification. We quantified the rate and age of transitions of different succession stages for various surface deposits using a large spatio-temporal forest database. Our results suggest that a complete convergence to open and less productive black spruce stands can occur, but it may take a long time (i.e., more than 500 y), especially on surface deposits less prone to paludification, such as coarse-textured soils. We also observed that if succession pathways start with open and less productive black spruce stands, their capacity to change to more productive stands is conditioned by the surface deposit. Consequently, based on preferential age of transition, transition rates, and succession pathways, we suggest an increased susceptibility to paludification as one goes from coarse-textured deposits to fine-textured deposits and finally to restructured clay deposits, which are regionally designated as Cochrane Till. In terms of forest management, surface deposit susceptibility to paludification should be taken into account in order to minimize soil organic accumulation and the loss of tree productivity.

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@ARTICLE { BelleauEtAl2011,
    AUTHOR = { Belleau, A. and Leduc, A. and Lecomte, N. and Bergeron, Y. },
    TITLE = { Forest succession rate and pathways on different surface deposit types in the boreal forest of northwestern Quebec. },
    JOURNAL = { Ecoscience },
    YEAR = { 2011 },
    VOLUME = { 18 },
    NUMBER = { 4 },
    PAGES = { 329-340 },
    ABSTRACT = { La ceinture d’argile québéco-ontarienne est susceptible à l’entourbement. Dans cette région, on s’attend à ce que les peuplements convergent vers des peuplements d’épinettes noires (Picea mariana) ouverts et peu productifs peu importe leur composition initiale. Cependant, des études sur l’Holocène et l’historique de la déglaciation suggèrent que la susceptibilité à l’entourbement pourrait varier en fonction du dépôt de surface et qu’ainsi les peuplements pourraient présenter des caractéristiques de succession différentes selon le dépôt. À l’aide d’une base de données forestières spatio-temporelles, nous avons quantifié le taux et l’âge de transition des peuplements entre différents stades de succession pour différents dépôts de surface de la ceinture d’argile. Nos résultats suggèrent qu’une convergence totale vers des peuplements d’épinettes noires ouverts et moins productifs peut se produire, mais qu’elle peut s’étaler sur une très longue période (plus de 500 ans), surtout dans le cas des dépôts peu susceptibles à l’entourbement comme les dépôts grossiers. De plus, nos résultats suggèrent que dans le cas des successions qui débutent avec des peuplements d’épinettes noires ouverts et moins productifs, leur capacité à atteindre un état plus productif est aussi liée au type de dépôt de surface. Sur la base des âges préférentiels de transition, des taux de transition et des types de peuplements impliqués dans la succession, nous suggérons un gradient croissant de susceptibilité à l’entourbement allant des dépôts grossiers aux dépôts fins argileux, et enfin, aux dépôts fins ayant subi une réavancée des glaces lors de la dernière grande déglaciation. Dans un contexte d’aménagement forestier, une bonne gestion de la couche organique du sol en fonction de la susceptibilité du dépôt à l’entourbement pourrait assurer le retour de peuplements productifs. Forest stands within the Quebec–Ontario paludification-prone Clay Belt are expected to converge to open unproductive black spruce (Picea mariana) stands regardless of initial tree composition with the prolonged absence of fire. We hypothesized that different surface deposits would display different stand transition characteristics, as recent research on the deglaciation history of the regions suggests that certain site conditions could exhibit different susceptibility to paludification. We quantified the rate and age of transitions of different succession stages for various surface deposits using a large spatio-temporal forest database. Our results suggest that a complete convergence to open and less productive black spruce stands can occur, but it may take a long time (i.e., more than 500 y), especially on surface deposits less prone to paludification, such as coarse-textured soils. We also observed that if succession pathways start with open and less productive black spruce stands, their capacity to change to more productive stands is conditioned by the surface deposit. Consequently, based on preferential age of transition, transition rates, and succession pathways, we suggest an increased susceptibility to paludification as one goes from coarse-textured deposits to fine-textured deposits and finally to restructured clay deposits, which are regionally designated as Cochrane Till. In terms of forest management, surface deposit susceptibility to paludification should be taken into account in order to minimize soil organic accumulation and the loss of tree productivity. },
    KEYWORDS = { black spruce, boreal forest, Clay Belt, forest succession, paludification, semi-Markov chain, Ceinture d’argile, chaînes semi-markoviennes, entourbement, épinette noire, forêt boréale, succession forestière },
    OWNER = { Daniel Lesieur },
    TIMESTAMP = { 2012.03.06 },
}

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