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The effects of timber harvest, forest fire, and herbivores on regeneration of deciduous trees in boreal pine-dominated forests

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Abstract:

Forest management, fire, and herbivores are the major factors affecting regeneration of deciduous trees in boreal forests. In a large-scale experiment, we manipulated the use of prescribed burning, the level of green-tree retention and the presence of moose (Alces alces L.) and hare (Lepus timidus L. and Lepus europaeus Pallas) to study their effects on early regeneration of three native pioneer tree species, i.e., rowan (Sorbus aucuparia L.), aspen (Populus tremula L.), and silver birch (Betula pendula Roth). Green-tree retention enhanced survival of all tested tree species. Prescribed burning enhanced the survival rate of birch and rowan, but aspen survival was only enhanced by burning on clearcuts and areas with 50m3/ha of retention trees. Excluding moose enhanced rowan growth and birch survival. Aspen growth and survival was enhanced when both moose and hare were excluded. Seedlings were most frequently browsed on clearcuts, and most seedling mortality was caused by voles or hare. At low densities, the effect of moose on pioneer trees may be smaller than that of other herbivores or the fire–management regime. Considering the large number of species depending on pioneer trees, the results support the use of tree retention and fire as useful management alternatives not only to promote biodiversity but also to enhance regeneration of deciduous trees and reduce herbivore damage.

L’aménagement forestier, le feu et les herbivores sont des facteurs importants qui influencent la régénération des essences feuillues en forêt boréale. Dans une expérience à grande échelle, nous avons contrôlé l’utilisation du brûlage dirigé, le niveau de rétention d’arbres vivants et la présence d’orignaux (Alces alces L.) et de lièvres (Lepus timidus L. and Lepus europaeus Pallas) pour étudier leurs effets sur la régénération précoce de trois espèces pionnières indigènes: le sorbier (Sorbus aucuparia L.), le peuplier (Populus tremula L.) et le bouleau verruqueux (Betula pendula Roth). La rétention d’arbres vivants a amélioré la survie de toutes les espèces visées par l’étude. Le brûlage dirigé a amélioré le taux de survie du bouleau et du sorbier, mais la survie du peuplier a été améliorée seulement lorsque le brûlage a été utilisé dans les coupes à blanc et dans les zones où la rétention d’arbres était supérieure à 50 m3/ha. L’exclusion de l’orignal a amélioré la croissance du sorbier et la survie du bouleau. La croissance et la survie du peuplier ont été améliorées aux endroits où l’orignal et le lièvre ont été exclus. Les semis étaient plus fréquemment broutés dans les coupes à blanc et la mortalité des semis était surtout causée par les campagnols ou par les lièvres. À de faibles densités, l’orignal peut être moins dommageable pour les arbres pionniers que les autres herbivores ou que les régimes de feu et d’aménagement. En tenant compte du grand nombre d’espèces qui dépendent des arbres pionniers, les résultats indiquent que l’utilisation de la rétention d’arbres et du feu comme méthodes alternatives d’aménagement favorise non seulement la biodiversité, mais améliore aussi la régénération des essences feuillues et diminue les dommages causés par les herbivores.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2009

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