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Copyright of Environmental Reviews is the property of Canadian Science Publishing and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

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Conservation efforts to sustain water resources and aquatic biodiversity in boreal watersheds will require reliable information on the recent status of various indicator species and an improved understanding of the risks to aquatic biodiversity posed by resource development activities. We reviewed the recent state of knowledge on the responses of aquatic biodiversity to forest management, pulp and paper mill effluents, hydroelectric impoundments, mining of minerals and metals, oil sands extractions, and peat mining and offer a prognosis for aquatic biodiversity under each of these environmental stressors. Despite the prevalence of natural resource development in Canada's largest forest ecosystem, there was a limited amount of published literature on the effects of many of the disturbance types on various indicators of aquatic biodiversity, making it difficult to produce a current and reliable status assessment. Across most of the boreal zone, there is a lack of coordinated, consistent data collection for many of the bioindicators and disturbance types discussed in this review. Forecasting the future state of aquatic biodiversity across the boreal zone is challenged by increasing natural resource development and its interactions with other stressors, especially climate change. The cumulative effects of multiple stressors coupled with resource development activities in boreal watersheds remain largely unknown. More importantly, the ecological thresholds for these cumulative effects (that is, the point at which aquatic ecosystems and their biodiversity cannot recover to a desired state within a reasonable time frame) are also unknown and remain gaps in our knowledge. The recent literature identifies a number of risks to aquatic biodiversity at local (tens of square kilometres) to regional (hundreds of square kilometres) scales associated with natural resource development. There are indications that many of these risks can be minimized by 'greener' technologies for resource development and reclamation, practical conservation planning and regulation, and increased stewardship in watershed management, although the effectiveness of many of these measures cannot yet be assessed from the published literature. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

This paper synthesizes data extracted from the literature and data collected in various studies by the author on the quantity, characteristics, and functional importance of coarse woody debris (CWD) in the old-growth forests of British Columbia (B.C.). There is little agreement in the literature about the minimum diameter of CWD or the number of decay classes recognized. In western North America, five decay classes are commonly used, but recent studies suggest fewer decay classes are preferable. Comparisons among decay classes and biogeoclimatic zones and subzones in B.C. reveal that quantities and volumes are greatest (up to approximately 60 kg/m[sup 2] and approximately 1800 m[sup 3] /ha, respectively), and CWD persists the longest (sometimes in excess of 1000 years) in the Coastal Western Hemlock (CWH) biogeoclimatic zone. The quantity and ground cover of CWD increase with forest productivity. Persistence of CWD has varied from less than 100 to over 800 years in two coastal (CWH and Mountain Hemlock (MH)) and three interior (Interior Douglas-fir (IDF), Interior Cedar–Hemlock (ICH), and Engelmann Spruce – Subalpine Fir (ESSF)) biogeoclimatic zones. Trends in CWD quantity with forest age in managed coastal B.C. forests suggest a U-shaped curve, with greater quantities occurring in recent cutovers than in old-growth forests, and lowest quantities occurring in middle-aged forests. This may be the normal trend in CWD with forest age, with departures from this trend resulting from disturbance- or environment-specific factors. Relatively large amounts of data exist on the characteristics of CWD in the CWH, IDF, ICH, ESSF, and Boreal White and Black Spruce (BWBS) biogeoclimatic zones, but such data for the Coastal Douglas-fir, Sub-Boreal Pine–Spruce, Sub-Boreal Spruce (SBS), and Spruce–Willow–Birch biogeoclimatic zones appear relatively sparse. There have been few studies of the functional role of CWD in B.C. forests, but those studies that have been completed indicate that CWD is an important habitat component for some plant and animal species. A total of 169 plant species, including >95% of all lichens and liverworts, were found to grow on CWD in old-growth forests in the CWH, MH, IDF, ICH, and ESSF biogeoclimatic zones. One third of these species were restricted to CWD. Studies in several biogeoclimatic zones have found that CWD provided preferred habitat for and was associated with higher populations of some small animal species, such as shrews, some voles, and some salamanders, in old-growth forests, but the effects varied with species and biogeoclimatic zone. The nutrient cycling role of CWD is not yet well known, but it currently appears to be relatively insignificant in B.C. old-growth forests. Although it has been considered that CWD could increase mineral soil acidification and eluviation, no evidence for this was found in a study of the CWH, MH, IDF, ICH, ESSF, BWBS, and SBS biogeoclimatic zones. Future studies of the functional role of CWD should consider both scale (square metre vs. hectare) and temporal (changes in CWD with forest age) issues, as studies including these are sparse and both may be important. Key words: biogeoclimatic zones, British Columbia, coarse woody debris, old-growth forests.Cette communication résume les données tirées de la littérature et celles recueillies par l'auteur dans diverses études sur la quantité, les caractéristiques et l'importance fonctionnelle des débris ligneux grossiers (DLG) dans les forêts anciennes de la Colombie-Britannique (C.-B.). Dans la littérature, on ne s'entend pas sur le diamètre minimum des DLG, ou le nombre de classes de décomposition. Dans l'ouest de l'Amérique du Nord, on emploie le plus souvent cinq classes, mais des études récentes portent à croire qu'un nombre de classes inférieur serait préférable. Les comparaisons entre les classes de décomposition et les zones et sous-zones biogéoclimatiques de la C.-B. révèlent que les DLG sont plus abondants (pouvant atteindre environ 60 kg/m[sup 2] et 1800 m[sup 3] /ha) et persistent le plus longtemps (parfois pendant plus de 1000 ans) dans la zone biogéoclimatique cótière de la pruche de l'Ouest (CWH). L'abondance des DLG et la superficie de sol qu'ils couvrent augmentent avec la productivité de la forêt. La persistance des DLG varie de moins de 100 ans à plus de 800 ans dans cinq zones biogéoclimatiques : deux zones côtières (la CWH et la zone de la pruche subalpine (MH)) et trois zones intérieures (celle du douglas taxifolié de l'intérieur (IDF), celle des cèdres et des pruches de l'intérieur (ICH) et celle de l'épinette d'Engelmann et du sapin subalpin (ESSF)). Dans les forêts côtières aménagées de la C.-B., l'abondance des DLG en fonction de l'âge de la forêt suivrait une courbe en U, les débris étant plus abondants sur les parterres de coupe récents que dans les forêts anciennes, et moins abondants dans les forêts d'âge moyen. Cette relation entre les DLG et l'âge de la forêt est peut-être la tendance normale, et les écarts par rapport à celle-ci pourraient être le résultat de facteurs propres à chaque perturbation ou milieu. Il existe beaucoup de données sur les caractéristiques des DLG dans la CWH, la IDF, la ICH, la ESSF et la zone boréale des épinettes blanche et noire (BWBS), mais il en existe relativement peu pour la zone côtière du douglas taxifolié, la zone subboréale des pins et des épinettes, la zone subboréale de l'épinette (SBS) et la zone de l'épinette, du saule et du bouleau. Peu d'études ont été consacrées au rôle fonctionnel des DLG dans les forêts de la Colombie-Britannique, mais d'après celles qui ont été réalisées, les DLG constitueraient une composante importante de l'habitat de certaines espèces végétales et animales. On a recensé 169 espèces végétales poussant sur ces débris, dont plus de 95 % de tous les lichens et hépatiques, dans les forêts anciennes de la CWH, de la MH, de la IDF, de la ICH et de la ESSF. Le tiers de ces espèces ne poussent que sur les DLG. D'après des études effectuées dans plusieurs zones biogéoclimatiques, ces débris constituent l'habitat préféré de certains petits animaux présents dans les forêts anciennes, tels que les musaraignes, certains campagnols et certaines salamandres, et sont associés à de plus fortes populations de ces animaux, mais les effets varient selon l'espèce et la zone biogéoclimatique. Le rôle des DLG dans le recyclage des éléments nutritifs n'est pas bien connu, mais il semble qu'il soit relativement négligeable dans les forêts anciennes de la C.-B. Il a été avancé que les débris ligneux grossiers pourraient accroître l'acidification et le lessivage des sols minéraux, mais de tels effets n'ont pas été mis en évidence dans une étude de la zone CWH, de la MH, de la IDF, de la ICH, de la ESSF, de la BWBS et de la SBS. À l'avenir, les études sur le rôle fonctionnel des DLG devraient tenir compte des aspects liés à l'échelle (m[sup 2] ou ha) et temporels (modifications des DLG avec le vieillissement de la forêt) puisque les études impliquent ces paramètres potentiellement importants sont rares. Mots clés : zones biogéoclimatiques, Colombie-Britannique, débris ligneux grossiers, forêts anciennes. [Traduit par la rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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Mosses and hepatics (bryophytes) are the most diverse and abundant understorey vegetation within the Coastal Western Hemlock (CWH) and Interior Cedar–Hemlock (ICH) zones of British Columbia. This study intensively sampled bryophytes in 287 young- and old-growth stands in the CWH and ICH zones. Two major variables strongly influence the patterning of bryophyte diversity in these zones: stand age and habitat heterogeneity. Canonical correspondence analyses (CCA) identified these as the most important variables explaining stand–environment interactions. Alpha diversity is much greater in old-growth forests and beta diversity is high between young and old forests. Old-growth cedar–hemlock forests have between 60 (ICH) and 100% (CWH) more species than younger forests disturbed by wildfire in the ICH zones or logging in the CWH zones. Furthermore, a stand classification built on species composition partitioned species into stands of different ages and mesohabitat heterogeneity. Beta diversity was also partitioned between stands of different ages and habitat heterogeneity. This indicates that both young and old forests have a unique assemblage of species. Indicator analysis was used to choose a partial lists of species that are indicators of "old growthness". These old forests support a rich flora of hepatics and rare western North American endemics. High environmental continuity is associated with the most humid watersheds and cedar–hemlock forests within these watersheds have the highest bryophyte diversity. The establishment of rich communities of bryophytes in the moist cedar–hemlock forest has been occurring over the last 2000–7000 years, with the coastal rainforest much older than the inland rainforest. Large-scale disturbance, such as forestry, threatens the existence of these highly diverse communities. A better understanding of the patterning of bryophyte diversity will provide an opportunity to minimize the impact of forest operations on biodiversity. Bryophyte diversity in British Columbia cedar–hemlock forests will be sustained through ecosystem management of old-growth legacies (i.e., landscapes, stands, and their components) and preservation of areas of high diversity. Temporal and habitat variables are influential in the patterning of bryophyte diversity. Management plans that consider these variables will be better equipped to manage cedar–hemlock forests for maintaining biodiversity. Key words: biodiversity, bryophytes, cedar–hemlock, CWH, disturbance, ecosystem management, floristic habitat sampling, forest conservation, ICH, old growth, patterning of diversity, rare species, species richness.Les mousses et les hépatiques (bryophytes) représentent la végétation de sous-étage la plus diversifiée et abondante dans la zone côtière de la pruche de l'Ouest (CWH) et la zone à thuya et à pruche de l'Intérieur (ICH) en Colombie-Britannique. Cette étude a comporté un échantillonnage intensif des bryophytes dans 287 peuplements jeunes et anciens de ces deux zones. Deux variables y exercent une influence majeure sur le patron de répartition de la diversité des bryophytes : l'âge des peuplements et l'hétérogénéité des habitats. Des analyses canoniques des correspondances (ACC) ont indiqué qu'il s'agissait des plus importantes variables pour expliquer les interactions peuplement–environnement. La diversité alpha est beaucoup plus grande dans les forêts anciennes, et la diversité bêta est élevée entre les forêts jeunes et les forêts vieilles. Les forêts anciennes de thuya et de pruche comptent entre 60 % (ICH) et 100 % (CWH) plus d'espèces que les forêts plus jeunes perturbées par un incendie dans la zone ICH ou une récolte dans CWH. De plus, une classification des peuplements reposant sur la composition en espèces a fourni une répartition de la richesse en espèces entre peuplements ayant différentes caractéristiques d'âge et d'hétérogénéité des mesohabitats. La diversité bêta a aussi été répartie entre peuplements ayant différentes caractéristiques. Il ressort que la jeune forêt et la vieille forêt ont toutes deux un assemblage unique d'espèces. Une analyse a été effectuée pour établir une liste partielle d'espèces indicatrices d' « ancienneté ». Les vieilles forêts étudiées abritent une flore riche en hépatiques et en espèces endémiques rares de l'Ouest de l'Amérique du Nord. Une grande continuité de l'environnement est associée aux bassins versants les plus humides, et les forêts de thuya et de pruche de ces bassins renferment la plus forte diversité en bryophytes. L'établissement de riches communautés de bryophytes dans la forêt humide de thuya et de pruche se poursuit depuis des milliers d'années, de 2000 à 7000 ans, la forêt ombrophile côtière étant beaucoup plus âgée que la forêt ombrophile intérieure. Les perturbations de grande échelle, comme l'exploitation forestière, menacent l'existence de ces communautés de grande diversité. Une meilleure compréhension du patron de répartition de la diversité des bryophytes aidera à limiter l'impact des opérations forestières sur la biodiversité. La diversité des bryophytes dans les forêts de thuya et de pruche de la Colombie-Britannique pourra être maintenue en aménageant à l'échelle de l'écosystème les vestiges des forêts anciennes (c.-à-d. paysages, peuplements et leurs composantes) et en préservant des zones à forte diversité. Des variables temporelles et des variables de l'habitat influent sur le patron de répartition de la diversité des bryophytes. Les plans d'aménagement prenant en considération ces variables seront mieux en mesure d'assurer le maintien de la biodiversité des forêts de thuya et de pruche. Mots clés : aménagement écosystémique, biodiversité, bryophytes, conservation de la forêt, CWH, échantillonnage floristique de l'habitat, espèces rares, forêt ancienne, ICH, patron de répartition de la diversité, perturbation, pruche, richesse en espèces, thuya.[Traduit par la rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Wet boreal forests occur primarily in Atlantic Canada especially in Newfoundland, but examples are also found in Quebec and the northeastern U.S.A. These forests are dominated by balsam fir (Abies balsamea), which is susceptible to fire but flourishes in wetter environments where fire is absent. The major stand disturbances are caused by insects, primarily spruce budworm (Choristoneura fumiferana) and hemlock looper (Lambdina fiscellaria), followed by root rots and blowdown. Stands in Newfoundland were characterized by large amounts of dead standing and fallen wood, as a result of self-thinning processes and insect attacks. A comparison of 40-, 60-, and >= 80-year-old forests in Newfoundland indicated that the oldest stage of balsam fir forests had a distinctly different structure, including more large dead and fallen wood, a more irregular canopy including gaps, a more diverse ground flora, more moss ground cover, a more variable tree height, taller snags, fewer white birch snags, and fewer deciduous small trees. These differences were reflected in various plant and animal faunas that were distinct in the old forest including: flowering plants, beetles, Collembola, oribatid mites, mammals, and birds. Several species of plants and animals were only found in the oldest forest stands, including a high percentage among the arthropods. Suggested indicator species at the stand level include black-backed woodpeckers (Picoides arcticus) and marten (Martes americana). Logging results in a larger mean patch size than that caused by natural insect disturbances, possibly affecting dispersal by soil organisms and plants within the new landscape. A portion of the landscape, keyed to species with the largest area requirements to maintain their populations, including marten, black-backed woodpeckers, and (or) boreal owls (Aegolius funereus) could guide the amount of old forest, and individual patch sizes, required across a landscape over time. Key words: old growth, biodiversity, species richness, forest management, balsam fir.Les forêts boréales humides se trouvent principalement dans les provinces canadiennes de l'Atlantique, surtout à Terre-Neuve. Il en existe également au Québec et dans le Nord-Est des États-Unis. Dans ces forêts domine le sapin baumier (Abies balsamea), sensible au feu, qui prospère dans les milieux plus humides où le feu est absent. Les principales sources de perturbation des peuplements sont les insectes, plus particulièrement la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana) et l'arpenteuse de la pruche ( Lambdina fiscellaria), puis les pourridiés et les chablis. À Terre-Neuve, les peuplements se caractérisent par des quantités importantes d'arbres morts sur pied et de bois au sol résultant des processus d'éclaircie naturelle et des attaques d'insectes. Une comparaison de forêts terre-neuviennes de 40, 60 et 80+ ans a indiqué que, par rapport aux peuplements de 40 ou 60 ans, les sapinières les plus âgées présentent une structure nettement différente, se caractérisant, entre autres, par une plus grande quantité de gros bois morts, un étage supérieur plus irrégulier avec des trouées, une flore au sol plus diversifiée, une strate muscinée plus abondante, une hauteur des arbres plus variable, des chicots de plus grande hauteur, moins de chicots de bouleau à papier et moins de petits arbres feuillus. Ces différences se reflètent dans diverses composantes de la flore et de la faune qui sont distinctes dans la vieille forêt (plantes à fleurs, coléoptères, collemboles, acariens oribates, mammifères et oiseaux, entre autres). Plusieurs espèces végétales et animales, dont un pourcentage élevé d'arthropodes, n'ont été trouvées que dans les peuplements forestiers les plus âgés. Le pic à dos noir (Picoides arcticus) et la martre (Martes americana) sont suggérés en tant qu'espèces indicatrices au niveau du peuplement. La récolte forestière crée des trouées en moyenne plus grandes que celles résultant des perturbations naturelles causées par les insectes, ce qui pourrait affecter la dispersion par les organismes du sol et les plantes dans le nouveau paysage. Une portion du paysage déterminée en fonction d'espèces ayant besoin de plus d'espace pour maintenir leurs populations, incluant la nyctale boréale (Aegolius funereus), pourrait servir de guide pour établir la quantité requise de vieille forêt, et la taille appropriée des parcelles, dans un paysage en fonction du temps. Mots clés : forêts anciennes, biodiversité, richesse des espèces, gestion des forêts, sapin baumier. [Traduit par la rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]