The resilience of the forest field layer to anthropogenic disturbances depends on site productivity

The resilience of the boreal forest field layer (herbs plus dwarf shrubs) to anthropogenic disturbances is insufficiently understood because of the multitude of direct or indirect driver pathways and environmental conditions involved. We hypothesized that the impact of the forest-management-induced disturbances on field layer varies along the gradient of site productivity. To explore that we proposed a method for estimating the proportional effect of each driver on the field-layer composition, in a survey data of 273 mature or overgrown boreal forests, by combining variogram analysis with multifactorial general linear modelling. In forest types of very low and high productivity, field-layer composition was sensitive to the management disturbances in general and, particularly, to the management-controlled variations in the structure of the stand and its understory, i.e., in environmentally stressful conditions the main limiting factors were light availability and its spatiotemporal variability. At intermediate productivity, instead, the natural heterogeneity of ground layer conditions was the dominant driver, pointing to the limitation of regeneration microsites. Accordingly, on soils with low and high productivity, biodiversity-oriented sustainable forestry should diversify silvicultural approaches among stands and (or) enhance the within-stand mosaic, whereas small-scale natural disturbances of the ground-level 'organic blanket' should be promoted in forests of intermediate productivity. Resume: La resilience aux perturbations anthropiques de la strate de sous-bois (herbacees et petits arbustes) de la foret boreale n'est pas suffisamment comprise a cause de l'implication directe ou indirecte d'une multitude de facteurs de changement et de conditions environnementales. Nous avons pose l'hypothese que l'impact des perturbations induites par l'amenagement forestier sur la strate de sous-bois varie selon un gradient de productivite des stations. Pour tester cette hypothese, nous avons propose une methode pour estimer l'effet proportionnel de chaque facteur sur la composition de la strate de sous-bois a l'aide de releves effectues dans 273 peuplements boreaux matures ou surannes en combinant l'analyse de variogramme et la modelisation lineaire generalisee multifactorielle. Dans les types forestiers ayant une productivite tres faible ou forte, la composition de la strate de sous-bois etait generalement sensible aux perturbations causees par l'amenagement, plus particulierement dans le cas des amenagements provoquant des changements de structure du peuplement et de sa strate de sous-bois. Ainsi, les facteurs limitatifs sous des conditions de stress environnementaux etaient la disponibilite de la lumiere et sa variabilite spatio-temporelle. Par ailleurs, dans les peuplements dont la productivite est intermediaire, l'heterogeneite naturelle des conditions de la strate de sous-bois etait le facteur dominant, ce qui indique une limitation des microsites de regeneration. Selon ces resultats, sur les sols dont la productivite est faible ou forte, la foresterie durable orientee vers la biodiversite devrait diversifier les approches sylvicoles parmi les peuplements ou ameliorer la mosaique intra-peuplement. Dans le cas des forets dont la productivite est intermediaire, on devrait favoriser les perturbations naturelles de dimensions reduites sur la couverture organique du sol. [Traduit par la Redaction]
Introduction Resilience in a broad sense is the capacity of communities to resist disturbances or to recover after exogenous disturbance events, and it has two more specific subtypes--engineering resilience (also [...]