1. Factors influencing black spruce reproductive potential in the northern boreal forest of Quebec
- Author
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Splawinski, Tadeusz B., Boucher, Yan, Bouchard, Mathieu, Greene, David F., Gauthier, Sylvie, Auger, Isabelle, Sirois, Luc, Valeria, Osvaldo, and Bergeron, Yves
- Subjects
Spruce -- Growth -- Environmental aspects ,Plants -- Reproduction ,Taigas -- Environmental aspects ,Company growth ,Earth sciences - 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 treelevel 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 [DELTA]T 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. Key words: black spruce, reproductive ecology, cone production, seed production, germination, boreal forest, forest fire, seed viability, resilience, adaptation L'ecologie de la reproduction de l'espece semi-serotineuse, l'epinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) dans les forets boreales froides est encore peu documentee. Il existe un manque general de donnees sur la production des cones/graines et leur viabilite en fonction des caracteristiques biotiques au niveau de l'arbre et des variables abiotiques. Aucune etude n'existe actuellement pour quantifier ces differences sur un large gradient de temperature, d'altitude, et de precipitations. De nombreuses donnees physiques, ecologiques, dendrometriques et reproductives ont ete recueillies dans des peuplements d'epinette noire jeunes a tres ages dans le nord du Quebec. Des ANOVA et des modeles mixtes lineaires generaux ont ete utilises pour examiner la production annuelle de cones et l'importance relative des facteurs explicatifs biotiques et abiotiques dans la determination de la production totale de cones; la longueur de la cime comportant des cones; le nombre de graines pleines par cone; la proportion de graines pleines; et leur taux de germination. Les resultats indiquent que l'ecologie de la reproduction de l'epinette noire dans les forets boreales nordiques est expliquee par des variables biotiques telles que l'age et le DHP, et des variables abiotiques liees a la somme thermique regionale telles que l'altitude, la duree de la saison de croissance, et les degres-jours de croissance. L'epinette noire presente un potentiel reproductif plus faible dans les forets froides du nord, ce qui la rend moins resistante a l'augmentation de la frequence des feux, particulierement dans les peuplements improductifs et tres jeunes ou tres vieux. Mots-cles : epinette noire, ecologie de la reproduction, production des cones, production des graines, germination, foret boreale, feu de foret, taux de germination, resilience, adaptation, 1. Introduction Black spruce (Picea mariana (Mill.)) is one of the most common and commercially important conifer species in the boreal forest of eastern North America (Viereck and Johnston 1990), [...]
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- 2022
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