Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Abstract The reproductive ecology of the semi-serotinous species black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) in northern boreal forests remains poorly understood. There is a general lack of data on cone/seed production and viability as a function of biotic tree-level characteristics and abiotic variables. No studies currently exist to quantify these differences over a large gradient in temperature, elevation, and precipitation. Extensive physical, ecological, dendrometric, and reproductive data were collected from young to very old black spruce stands in northern Quebec. ANOVA and general linear mixed models were used to examine interannual cone production, and the relative importance of the biotic and abiotic explanatory factors in determining total cone production; length of the cone-bearing zone; filled seeds per cone; proportion of filled seeds; and seed viability. The results illustrate that the reproductive ecology of black spruce in northern cold forests is mainly explained by biotic variables such as age and diameter at breast height, and by abiotic variables related to temperature such as elevation, length of the growing season, and growing degree-days. Black spruce exhibits a lower reproductive potential in northern cold forests, making it possibly less resilient to increased fire frequency, particularly in unproductive and very young or very old stands.

Résumé L'écologie de la reproduction de l'espèce semi-serotineuse, l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) dans les forêts boréales froides est encore peu documentée. Il existe un manque général de données sur la production des cônes/graines et leur viabilité en fonction des caractéristiques biotiques au niveau de l'arbre et des variables abiotiques. Aucune étude n”existe actuellement pour quantifier ces différences sur un large gradient de température, d'altitude, et de précipitations. De nombreuses données physiques, écologiques, dendrométriques et reproductives ont été recueillies dans des peuplements d“épinette noire jeunes à très âgés dans le nord du Québec. Des ANOVA et des modèles mixtes linéaires généraux ont été utilisés pour examiner la production annuelle de cônes et l'importance relative des facteurs explicatifs biotiques et abiotiques dans la détermination de la production totale de cônes; la longueur de la cime comportant des cônes; le nombre de graines pleines par cône; la proportion de graines pleines; et leur taux de germination. Les résultats indiquent que l'écologie de la reproduction de l'épinette noire dans les forêts boréales nordiques est expliquée par des variables biotiques telles que l'âge et le DHP, et des variables abiotiques liées à la somme thermique régionale telles que l'altitude, la durée de la saison de croissance, et les degrés-jours de croissance. L'épinette noire présente un potentiel reproductif plus faible dans les forêts froides du nord, ce qui la rend moins résistante à l'augmentation de la fréquence des feux, particulièrement dans les peuplements improductifs et très jeunes ou très vieux.