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Seedbed variation from the interior through the edge of a large wildfire in Alberta

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Abstract:

Despite the importance of seedbeds in the life histories of many plant species, there has been little study of the seedbeds created by wildfire in fire-prone vegetation types such as the boreal forest. Both within the interior and at the edge of a very large (>100 000 ha) 2001 wildfire in the mixedwood boreal region of Alberta, we examined the postfire duff depth and the percent coverage of seedbed types. Minimizing the effect of site and forest composition, we looked only at Picea glauca (Moench) Voss – Populus tremuloides Michx. sites burned during a single day of high fire intensity. Good seedbeds (thin humus and exposed mineral soil, with or without ash) averaged 35% coverage within the interior of the fire but varied enormously among stands. There was a weak but significant positive correlation between prefire percent white spruce basal area and percent mineral soil exposure; that is, there is some tendency for conifer stands to create the seedbeds best suited for their own germinants. Fire severity played a clear role in mineral soil exposure, which was greatest in areas with 100% canopy mortality. Mineral soil exposure was far less at the edges of the fire, averaging only 5% even in areas where all trees had been killed; the burn edge was characterized by superficial flaming combustion with no evidence of substantial duff removal via smoldering combustion. In short, the areas where white spruce seed will be most common after the fire, the edges, are where the worst seedbeds in the burn will be found. Regeneration microsites at fire edges appear to be better suited to regeneration of broadleaf species, via suckering; the persistence of white spruce in fire-prone landscapes continues to be difficult to explain.

Malgré l'importance des lits de germination dans le cycle biologique de plusieurs espèces végétales, les lits de germination créés par le feu ont été peu étudiés dans les types de végétation soumis à l'effet du feu comme la forêt boréale. Les auteurs ont mesuré la profondeur de la litière et le pourcentage de recouvrement de différents types de lit de germination à l'intérieur et en bordure d'une très grande superficie (>100 000 ha) qui a brûlé en 2001 dans la forêt mixte boréale de l'Alberta. De façon à minimiser les effets de station et de composition forestière, ils ont limité l'étude aux stations occupées par Picea glauca (Moench) Voss et Populus tremuloides Michx. qui ont brûlé au cours d'une même journée lors d'un feu de forte intensité. Les bons lits de germination (humus mince et sol minéral exposé, avec ou sans cendre) occupaient en moyenne 35 % de l'intérieur du brûlis, mais il y avait énormément de variation entre les peuplements. Il y avait une faible corrélation positive, quoique significative, entre le pourcentage de surface terrière occupée par l'épinette blanche avant le feu et le pourcentage d'exposition du sol minéral. Ainsi, les peuplements de conifères ont tendance à favoriser la création des lits de germination qui conviennent le mieux à leur propre régénération. La sévérité du feu a joué un rôle certain dans l'exposition du sol minéral qui était maximale aux endroits où 100 % du couvert était mort. Le sol minéral a été beaucoup moins exposé en bordure du brûlis, n'atteignant que 5 % même aux endroits où tous les arbres avaient été tués. La bordure du brûlis était caractérisée par une combustion à flamme vive superficielle sans indice d'une réduction substantielle de la litière par un feu couvant. En résumé, les endroits où les graines d'épinette blanche seront les plus abondantes après un feu – les bordures – se retrouvent là où les lits de germination dans le brûlis seront les moins favorables. Les microsites de régénération à la bordure d'un feu semblent davantage favorables au drageonnement d'espèces feuillues. La persistance de l'épinette blanche dans les habitats affectés par le feu est encore difficilement explicable.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2005

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