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Modeling stability and resilience after slashburning across a sub-boreal to subalpine forest gradient in British Columbia

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Abstract:

Stability and resilience of conifer-dominated vegetation communities following clear-cutting and slashburning in central British Columbia, were modeled across gradients of resource availability, fire return interval (FRI), and fire severity. We hypothesized that high resource availability and long fire-free intervals would enhance stability, whereas high resource availability and short fire-free intervals would confer resilience. Fire weather indices and pre- and post-burn fuel loads were recorded and vegetation regrowth monitored for 5–11years at 12 sites. Stepwise regression was used to model rates of revegetation, increases in vascular species richness, and pre- and post-burn similarity of species composition as a function of the environmental variables. Predicted stability for four sub-boreal to subalpine vegetation communities with contrasting resource availability and FRI corresponded closely to our hypotheses. Rates of revegetation were more strongly correlated with resource availability, whereas composition-based response variables were more strongly correlated with the FRI. Based on revegetation rates, all ecosystems were predicted to have equal resilience. However, based on vegetation composition, mesic sub-boreal ecosystems were predicted to be more resilient than mesic subalpine ecosystems because the degree of change in species composition was less sensitive to increasing burn severity. More slashburned sites with a broader range of burn severities are needed to verify these preliminary models.

La stabilité et la résilience des groupements végétaux dominés par des conifères à la suite d’une coupe à blanc et du brûlage des déchets de coupe dans le centre de la Colombie-Britannique ont été modélisées en fonction de gradients de disponibilité des ressources, de l’intervalle entre les feux et de la sévérité du feu. Nous avons émis l’hypothèse que la disponibilité élevée des ressources et de longs intervalles sans feux augmenteraient la stabilité tandis que la disponibilité élevée des ressources et de courts intervalles sans feux favoriseraient la résilience. L’indice forêt-météo et la charge de combustibles avant et après feu ont été notés et la végétalisation a été suivie pendant cinq à 11ans dans 12 stations. La régression par degrés a été utilisée pour modéliser le taux de végétalisation, l’augmentation de la richesse en espèces vasculaires et la similitude de la composition en espèces avant et après le brûlage en fonction des variables environnementales. La prédiction de la stabilité de quatre groupements végétaux sub-boréaux à subalpins avec différentes disponibilités des ressources et des intervalles différents entre les feux correspondait étroitement à notre hypothèse. Le taux de végétalisation était plus étroitement corrélé avec la disponibilité des ressources tandis que les variables de réponse basées sur la composition étaient plus étroitement corrélées avec les intervalles entre les feux. Selon les prédictions, tous les écosystèmes avaient la même résilience sur la base du taux de végétalisation. Par contre, sur la base de la composition de la végétation, les prédictions indiquaient que les écosystèmes sub-boréaux mésiques étaient plus résilients que les écosystèmes subalpins mésiques parce que le degré de changement dans la composition en espèces était moins sensible à l’augmentation de la sévérité du brûlage. Il faudrait davantage de stations où les déchets de coupe ont été brûlés avec une plus large gamme de sévérités de brûlage pour vérifier ces modèles préliminaires.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2008

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nrc/cjfr/2008/00000038/00000002/art00013
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