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Role of vegetation and weather on fire behavior in the Canadian mixedwood boreal forest using two fire behavior prediction systems

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Abstract:

Spring and summer simulations were carried out using the Canadian Fire Behavior Prediction (FBP) and U.S. BEHAVE systems to study the role of vegetation and weather on fire behavior in the mixedwood boreal forest. Stands at Lake Duparquet (Quebec, Canada) were characterized as being deciduous, mixed-deciduous, mixed-coniferous, or coniferous, according to their conifer basal area percentage. Sampled fuel loads (litter, duff, woody debris, herbs, and shrubs) and local weather conditions (three different fire-risk classes) were used as inputs in the simulation. The predicted fire behavior variables were rate of spread (ROS), head fire intensity (HFI), and area burned. Results from ANOVA testing showed that both weather and vegetation are not always significant, and the two prediction systems qualitatively attribute the explained variance to these factors differently. The FBP System selects the weather factor as the most important factor for all fire behavior variables, whereas BEHAVE selects the vegetation factor. However, three research burns located in Ontario revealed that BEHAVE was not well adapted to the mixedwood boreal region, whereas FBP predictions were quantitatively close to observed prescribed values. Extreme fire weather is confirmed as producing large and intense fires, but differences in fire behavior among stand types exist across the full range of fire weather. Implications of climate change, vegetation, and seasonal effects on fire behavior and the forest mosaic are discussed.

Des simulations de feux printaniers et estivaux ont été réalisées à l'aide du Système canadien de prédiction du comportement des feux de forêts (FBP) et du système américain BEHAVE pour étudier le rôle de la végétation et des conditions météorologiques dans le comportement des feux en forêt boréale mixte. Les peuplements autour du lac Duparquet (Québec, Canada) ont été caractérisés comme feuillus, mixtes-feuillus, mixtes-conifères ou conifères selon le pourcentage de surface terrière coniférienne. La quantité des différents types de combustibles (litière, humus, débris ligneux, herbacées, et arbustes), et les conditions climatiques locales (trois niveaux de risque de feu) ont été entrées dans les modèles. Les variables prédites du comportement du feu sont la vitesse de propagation du front de flamme (ROS), l'intensité du front de flamme (HFI), et la surface brûlée. Les résultats de l'analyse statistique (ANOVA) montrent que les deux facteurs ne sont pas toujours significatifs et que qualitativement les systèmes attribuent différemment la variance expliquée par les deux facteurs: les conditions météorologiques sont le principal facteur intervenant dans le comportement du feu pour le FBP alors que la végétation occupe la première place avec BEHAVE. Cependant, trois feux prescrits réalisés en Ontario ont révélé que le système BEHAVE est inadéquat pour la région de la forêt boréale mixte alors que le FBP propose des prédictions quantitatives proches des valeurs réelles obtenues. Un indice forêt météo (IFM) extrême crée effectivement des feux très étendus et intenses, cependant des différences de comportement du feu selon les types de peuplements existent quel que soit l'IFM. L'impact des changements climatiques, de la composition de la végétationet de la saison sur le comportement du feu et sur la mosaïque forestière est discuté.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2001

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