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Consequences of various landscape-scale ecosystem management strategies and fire cycles on age-class structure and harvest in boreal forests

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Abstract:

At the landscape scale, one of the key indicators of sustainable forest management is the age-class distribution of stands, since it provides a coarse synopsis of habitat potential, structural complexity, and stand volume, and it is directly modified by timber extraction and wildfire. To explore the consequences of several landscape-scale boreal forest management strategies on age-class structure in the Mauricie region of Quebec, we used spatially explicit simulation modelling. Our study investigated three different harvesting strategies (the one currently practiced and two different strategies to maintain late seral stands) and interactions between fire and harvesting on stand age-class distribution. We found that the legacy of initial forested age structure and its spatial configuration can pose short- (<50 years) to medium-term (150–300 years) challenges to balancing wood supply and ecological objectives. Also, ongoing disturbance by fire, even at relatively long cycles in relation to historic levels, can further constrain the achievement of both timber and biodiversity goals. For example, when fire was combined with management, harvest shortfalls occurred in all scenarios with a fire cycle of 100 years and most scenarios with a fire cycle of 150 years. Even a fire cycle of 500 years led to a reduction in older forest when its maintenance was not a primary constraint. Our results highlight the need to consider the broad-scale effects of natural disturbance when developing ecosystem management policies and the importance of prioritizing objectives when planning for multiple resource use.

À l'échelle du paysage, un des indicateurs clés d'un aménagement forestier durable est la distribution des classes d'âges des peuplements étant donné qu'elle fournit un aperçu grossier des habitats potentiels, de la complexité structurale et du volume du peuplement et qu'elle est directement modifiée par le prélèvement de matière ligneuse et les feux de forêt. Nous avons utilisé un modèle de simulation spatialement explicite pour étudier les conséquences de plusieurs stratégies d'aménagement forestier à l'échelle du paysage en forêt boréale sur la structure des classes d'âges dans la région de la Mauricie, au Québec. Nous avons étudié trois stratégies de récolte (celle présentement utilisée dans la pratique et deux autres stratégies visant à maintenir les peuplements de fin de succession) et les interactions entre le feu et la récolte sur la distribution des classes d'âges des peuplements. Nous avons constaté que l'héritage laissé par la structure d'âge initiale de la forêt et sa configuration spatiale peuvent constituer des défis à court (<50 ans) et moyen (150–300 ans) termes pour arriver à concilier l'approvisionnement en bois et les objectifs écologiques. De plus, les perturbations dues aux feux, même avec des cycles relativement longs comparativement aux cycles passés peuvent compliquer encore davantage l'atteinte des objectifs de production de bois et de conservation de la biodiversité. Par exemple, lorsque le feu est combiné à l'aménagement, il y a des problèmes de récolte dans tous les scénarios avec un cycle de feu de 100 ans et dans la plupart des scénarios avec un cycle de feu de 150 ans. Même un cycle de feu de 500 ans entraîne une diminution de la vieille forêt lorsque son maintien n'est pas une contrainte principale. Nos résultats mettent en évidence la nécessité de considérer les effets à grande échelle des perturbations naturelles dans l'élaboration de politiques d'aménagement des écosystèmes et l'importance de prioriser les objectifs lorsqu'on planifie en vue d'un usage multiple des ressources.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2004

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