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Past, current, and future fire frequencies in Quebec's commercial forests: implications for the cumulative effects of harvesting and fire on age-class structure and natural disturbance-based management

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Abstract:

The past decade has seen an increasing interest in forest management based on historical or natural disturbance dynamics. The rationale is that management that favours landscape compositions and stand structures similar to those found historically should also maintain biodiversity and essential ecological functions. In fire-dominated landscapes, this approach is feasible only if current and future fire frequencies are sufficiently low compared with the preindustrial fire frequency, so a substitution of fire by forest management can occur without elevating the overall frequency of disturbance. We address this question by comparing current and simulated future fire frequency based on 2 × CO2 and 3 × CO2 scenarios to historical reconstructions of fire frequency in the commercial forests of Quebec. For most regions, current and simulated future fire frequencies are lower than the historical fire frequency, suggesting that forest management could potentially be used to maintain or recreate the age-class distribution of fire-dominated preindustrial landscapes. Current even-aged management, however, tends to reduce forest variability by, for example, truncating the natural age-class distribution and eliminating mature and old-growth forests from the landscape. Therefore, in the context of sustainable forest management, silvicultural techniques that retain a spectrum of forest compositions and structures at different scales are necessary to maintain this variability and thereby allow a substitution of fire by harvesting.

Au cours de la dernière décennie, un intérêt grandissant pour le développement d'approches d'aménagement basées sur notre compréhension de la dynamique historique des perturbations naturelles s'est manifesté. Ces approches reposent sur l'idée qu'un aménagement favorisant une composition des paysages et une structure des peuplements similaires à celles créées dans les forêts passées devrait aussi maintenir la diversité biologique et les fonctions écologiques essentielles de ces mêmes paysages et peuplements. Dans les paysages contrôlés par les feux, cette approche est possible seulement si les fréquences de feux actuelles et futures sont suffisamment faibles lorsque comparées aux fréquences pré-industrielles, cela afin de permettre de substituer le feu par la coupe forestière. Nous évaluons cette possibilité en comparant les fréquences de feux actuelles et futures aux fréquences historiques à partir d'études réalisées dans la forêt commerciale québécoise. Les fréquences actuelles et futures des feux, simulées en utilisant deux scénarios de concentration de CO2 (2× et 3× la concentration actuelle), sont plus faibles que les fréquences passées pour la majorité du territoire, suggérant que l'aménagement forestier pourrait potentiellement être utilisé afin de recréer la structure d'âge de la forêt soumise à un régime de feux sévères. Les aménagements équiennes actuels tendent toutefois à réduire la variabilité naturelle du système: par exemple, un aménagement équienne amputera, à terme, la structure d'âge de la forêt naturelle éliminant ainsi les forêts surannées et anciennes du paysage. Le développement de techniques de sylviculture permettant le maintien d'un spectre de compositions et structures forestières à différentes échelles de paysage est une des avenues proposées afin de maintenir cette variabilité.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2006

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