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Patterns of initial versus delayed regeneration of white spruce in boreal mixedwood succession

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Abstract:

The timing of white spruce regeneration in aspen (Populus tremuloides Michx.) – white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) boreal mixedwood stands is an important factor in stand development. We examined boreal mixedwood stands representing a 59-year period of time since fire and determined (1) whether and when a delayed regeneration period of white spruce occurred, (2) whether the relative abundance of initial (<20 years) versus delayed (≥20 years postfire) regeneration is related to seed availability at the time of the fire, and (3) what are the important regeneration substrates for initial versus delayed regeneration. Initial regeneration occurred primarily on mineral soil or humus, while delayed regeneration established primarily on logs and peaked 38–44 years after fire. Of the 20 stands investigated, seven were dominated by initial regeneration, six were dominated by delayed regeneration, and seven were even mixtures of both. The dominance of a site by initial or delayed regeneration could not be simply explained by burn timing relative to mast years or distance to seed source; our results suggested that fire severity and the competitive influence of initial regeneration on delayed regeneration were important at fine scales. Based on our results we describe several possible postfire successional pathways for boreal mixedwood forests.

La période au cours de laquelle l'épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) se régénère dans les peuplements mixtes boréaux composés de peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) et d'épinette blanche est un facteur important dans le développement de ces peuplements. Nous avons étudié des peuplements mixtes boréaux couvrant une période de 59 ans après feu et avons déterminé (1) si une régénération retardataire d'épinette blanche s'était établie et, le cas échéant, à quel moment elle était apparue, (2) si l'abondance relative de la régénération initiale (<20 ans après feu) et retardataire (≥20 ans après feu) est reliée à la disponibilité des semences au moment du feu, et (3) quels sont les substrats de régénération importants pour la régénération initiale et retardataire. La régénération initiale s'est installée principalement sur le sol minéral ou l'humus alors que la régénération retardataire s'est établie surtout sur des troncs d'arbres et a atteint un sommet d'établissement entre 38 et 44 ans après feu. Sur les 20 peuple ments étudiés, sept étaient dominés par la régénération initiale, six étaient dominés par la régénération retardataire et les sept autres étaient dominés par un mélange égal des deux types de régénération. La dominance de la régénération initiale ou retardataire sur une station ne pouvait pas être expliquée simplement par la relation entre le moment du feu, les années semencières ou la distance des sources de semences. Nos résultats indiquent que la sévérité du feu et la compétition exercée par la régénération initiale sur la régénération retardataire jouent un rôle important à des échelles fines. Nous décrivons plusieurs trajectoires possibles de succession pour les forêts mixtes boréales en se basant sur nos résultats.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2006

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