Structure, composition, and diversity of old-growth black spruce boreal forest of the Clay Belt region in Quebec and Ontario.

Old-growth black spruce (Picea mariana) boreal forest in the Clay Belt region of Ontario and Quebec is an open forest with a low canopy, quite different from what many consider to be "old growth". Here, we provide an overview of the characteristics of old-growth black spruce forest for three different site types on organic, clay, and coarse deposits. Our objectives were (1) to identify the extent of older forests; (2) to describe the structure, composition, and diversity in different age classes; and (3) to identify key processes in old-growth black spruce forest. We sampled canopy composition, deadwood abundance, understorey composition, and nonvascular plant species in 91 forest stands along a chronosequence that extended from 20 to more than 250 years after fire. We used a peak in tree basal area, which occurred at 100 years on clay and coarse sites and at 200 years on organic sites, as a process-based means of defining the start of old-growth forest. Old-growth forests are extensive in the Clay Belt, covering 30–50% of the forested landscape. Black spruce was dominant on all organic sites, and in all older stands. Although there were fewer understorey species and none exclusive to old-growth, these forests were structurally diverse and had greater abundance of Sphagnum, epiphytic lichens, and ericaceous species. Paludification, a process characteristic of old-growth forest stands on clay deposits in this region, causes decreases in tree and deadwood abundance. Old-growth black spruce forests, therefore, lack the large trees and snags that are characteristic of other old-growth forests. Small-scale disturbances such as spruce budworm and windthrow are common, creating numerous gaps. Landscape and stand level management strategies could minimize structural changes caused by harvesting, but unmanaged forest in all stages of development must be preserved in order to conserve all the attributes of old-growth black spruce forest. Key words: boreal forest, old growth, paludification, Picea mariana, structural development, succession.Dans la région de la ceinture d'argile de l`Ontario et du Québec, la forêt boréale ancienne d'épinette noire (Picea mariana) est une forêt ouverte, où la canopée est basse, ce qui diffère considérablement de la perception que le public a d'une « forêt ancienne ». Nous présentons ici un aperçu des caractéristiques de la pessière noire ancienne poussant sur dépôts organiques, argileux et grossiers. Nos objectifs étaient: (1) déterminer l'étendue des forêts plus vieilles; (2) décrire la structure, la composition et la diversité en fonction des classes d'âge; (3) mettre en lumière les processus clés dans la pessière noire ancienne. Nous avons échantillonné la composition de l'étage supérieur, l'abondance de bois mort, la composition du sous-bois et les plantes invasculaires de 91 peuplements forestiers, le long d'une chronoséquence de 20 à plus de 250 ans après feu. Nous avons utilizé le maximum de la surface terrière des arbres, observé à 100 ans sur les dépôts argileux et grossiers et à 200 ans sur les dépôts organiques, pour définir le début de la forêt ancienne. Dans la ceinture d'argile, les forêts anciennes sont abondantes, couvrant de 30 à 50 % du paysage forestier. L'épinette noire domine sur tous les sols organiques, ainsi que dans tous les peuplements plus âgés. Bien que les espèces du sous-bois soient moins nombreuses et qu'aucune d'elles ne leur soit exclusivement liée, les forêts anciennes présentent une structure variée et renferment davantage de Sphagnum, de lichens épiphytes et d'éricacées. La paludification, processus caractéristique des peuplements forestiers anciens sur dépôts argileux dans cette région, entraîne une diminution de l'abondance des arbres et du bois mort. Par conséquent, on ne trouve pas dans les forêts anciennes d'épinette noire, les quantités élevées de gros arbres et de chicots qui caractérisent d'autres forêts anciennes. Des perturbations à petite échelle, comme les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette et les chablis, sont fréquentes et créent de nombreuses trouées. Des stratégies d'aménagement à l'échelle du paysage et du peuplement pourraient réduire les changements structuraux causés par la récolte; cependant, il est essentiel de préserver des peuplements non aménagés à tous les stades de développement pour conserver toutes les caractéristiques d'une pessière noire ancienne. Mots clés : forêt boréale, forêt ancienne, paludification, Picea mariana, développement structurale, succession. [Traduit par la rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]