Structural changes in coniferous stands along a chronosequence and a productivity gradient in the northeastern boreal forest of Québec¹

1 Guest Editor: Yves Bergeron.

Abstract:

The influence of stand age and site conditions on the structure of coniferous stands was studied in the boreal forest of Québec’s Côte-Nord, a region with low fire recurrence. Stand diameter diversity was measured in 2202 forest inventory plots in black spruce (Picea mariana), balsam fir (Abies balsamea), and mixed stands using the Shannon-Wiener diversity index. A relative productivity index was developed based on the relationship between height and age of dominant trees. A stepwise regression analysis indicated that this productivity index best explains stand structure variation in all composition types, while stand age seems to influence structure more at the beginning of stand development. The results suggest that productive stands become uneven-sized earlier than unproductive stands and also maintain a greater diameter diversity. These contrasting structural dynamics may be explained by (i) a higher growth rate in richer stands that likely induces earlier senescence and thus an earlier passage to an uneven-sized structure and (ii) a restricted maximum tree diameter in poor stands caused by a scarcity of resources, which in turn reduces the diameter diversity of these stands, even after their break-up time.

Résumé:

L’influence de l’âge et des conditions de site sur la structure des peuplements résineux a été étudiée dans la forêt boréale de la Côte-Nord du Québec, une région à faible récurrence des feux. La diversité diamétrale des peuplements a été mesurée à l’aide de l’indice de diversité de Shannon-Wiener dans 2202 placettes d’inventaire forestier incluant des pessières (Picea mariana), des sapinières (Abies balsamea) et des peuplements mixtes. Un indice de productivité relative a été développé à partir de la relation âge-hauteur des arbres dominants. Une analyse de régression pas-à-pas a révélé que cet indice de productivité expliquait le mieux la variation de la structure des peuplements, et ce, pour tous les types de composition, alors que l’âge du peuplement semblait influencer la structure davantage au début du développement. Nos résultats suggèrent que les peuplements productifs deviennent irréguliers plus hâtivement que les peuplements peu productifs et maintiennent une diversité diamétrale plus élevée. Ces dynamiques contrastées peuvent être expliquées (i) par un taux de croissance supérieur chez les peuplements les plus riches, entraînant vraisemblablement une sénescence plus hâtive et donc un passage plus hâtif à une structure irrégulière et (ii) par un diamètre maximum des arbres qui est restreint par la rareté des ressources chez les peuplements pauvres, restreignant leur diversité diamétrale, même après l’âge de bris.

Key words::

• Abies balsamea
• balsam fir stands
• black spruce stands
• Picea mariana
• site productivity
• stand diameter distribution
• stand dynamics
• stand structure

Mots-clés::

• Abies balsamea
• distribution diamétrale des peuplements
• dynamique des peuplements
• peuplements d’épinette noire
• peuplements de sapin baumier
• Picea mariana
• productivité du site
• structure des peuplements

Nomenclature::

• Marie-Victorin
• 1964
• Poole & Gentili
• 1996-97

Notes

1 Guest Editor: Yves Bergeron.