Black spruce decline triggered by spruce budworm at the southern limit of lichen woodland in eastern Canada

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Black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) is the dominant tree species of the southernmost (48°N) lichen woodlands in eastern Canada. Most spruce trees in mature lichen woodlands appear to be declining, as shown by the massive invasion of the epiphytic lichen Bryoria on dead branches of dying trees. A dendroecological study was undertaken to identify the main causal factors of the decline. A decline index based on the abundance of Bryoria on spruce trees was used to distinguish healthy from damaged lichen–spruce woodlands and to select sampling sites for tree-ring measurements. Three conifer species (black spruce, balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.), and jack pine (Pinus banksiana Lamb.)) were sampled to compare their growth patterns in time and space. In the late 1970s and mid-1980s, black spruce and balsam fir experienced sharp and synchronous radial-growth reductions, a high frequency of incomplete and missing rings, and mass mortality likely caused by spruce budworm (Choristoneura fumiferana (Clem.)) defoliation. Jack pine, a non-host species, showed no such trend. Because black spruce layers were spared, lichen woodlands will eventually regenerate unless fire occurs in the following years. Black spruce decline can thus be considered as a normal stage in the natural dynamics of the southern lichen woodlands.

L'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) est l'espèce dominante des pessières à lichens les plus méridionales (48°N) dans l'est du Canada. La plupart des épinettes dans les pessières à lichens matures sont selon toute apparence en voie de dépérissement, ce qui se manifeste par l'invasion du lichen épiphyte Bryoria sur les branches mortes des arbres moribonds. Afin de déterminer les facteurs responsables du dépérissement, nous avons utilisé une approche dendroécologique. Un indice de dépérissement, calculé selon l'abondance de Bryoria sur les épinettes, a servi a distinguer les pessières à lichens saines et dépéries, puis à sélectionner les sites d'échantillonnage pour fins d'analyse dendrochronologique. Trois espèces conifériennes (épinette noire, sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) et pin gris (Pinus banksiana Lamb.)) ont été échantillonnées afin de comparer leur patron de croissance dans le temps et l'espace. Dans les années 1970 et 1980, l'épinette noire et le sapin baumier ont connu des chutes de croissance radiale abruptes et synchrones, une grande incidence de cernes incomplets et absents et une mortalité en masse, probablement causées par la défoliation de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana (Clem.)). Le pin gris, une espèce non hôte, ne montre pas une telle tendance. Puisque les marcottes des épinettes ont été épargnées, les pessières à lichens vont éventuellement se régénérer à moins qu'un incendie ne survienne dans les prochaines années. Le dépérissement de l'épinette noire peut donc être considéré comme un stade normal dans la dynamique naturelle des pessières à lichens méridionales.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2001

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