Considering regeneration failure in the context of changing climate and disturbance regimes in western North America

Wildfire-mediated changes to forests have prompted numerous studies on post-fire forest recovery of coniferous forests. Given climate change, a growing body of work demonstrates that conifer regeneration in temperate and boreal forests is declining, a phenomenon often termed 'regeneration failure.' However, the definition and parameters are numerous and variable. Characterization of drought also varies greatly, thus hindering the ability to compare results among areas. This review discusses new perspectives on conifer regeneration failure and places these studies into the context of drought and fire activity. We focus this review on three forest types where conifer regeneration failure is well documented: western boreal forests, cold mixed-conifer forests, and dry pine forests. To place the challenges to conifer tree regeneration in the context of regional climate trends, we present a novel regional analysis that summarizes drought conditions prior, during, and following the year of a large wildfire. We demonstrate the need to assess failure in the context of specific forest dynamics and well-defined metrics. For example, tree establishment may historically occur over longer periods, and current and future climate may exacerbate this and not promote pre-fire forest structure and composition. Many forests are undergoing rapid change and the type, magnitude, and causes of changes need to be compared among areas. As such, we should be cautious of quantifying 'regeneration failure' and drought without providing spatial and temporal context. Key words: tree regeneration, drought, climate change, forest conversion, regeneration failure, wildfires Les modifications des forets provoquees par les incendies de foret ont suscite de nombreuses etudes sur la regeneration des forets de coniferes apres un incendie. Compte tenu des changements climatiques, un nombre croissant de travaux demontre que la regeneration des coniferes dans les forets temperees et boreales est en declin, un phenomene souvent appele << accident de regeneration >>. Cependant, la definition et les parametres sont nombreux et variables. La caracterisation du phenomene de secheresse varie egalement beaucoup, ce qui entrave la capacite de comparer les resultats entre les regions. Cet article presente de nouvelles perspectives sur les accidents de regeneration des coniferes et place ces etudes dans le contexte des secheresses et des incendies. Nous nous concentrons sur trois types de forets ou les accidents de regeneration des coniferes sont bien documente : les forets boreales de l'Ouest, les forets mixtes froides de coniferes et les forets seches de pins. Pour placer les defis de la regeneration des coniferes dans le contexte des tendances climatiques regionales, nous presentons une nouvelle analyse regionale qui resume les conditions de secheresse avant, pendant et apres l'annee d'un grand incendie de foret. Nous demontrons la necessite d'evaluer l'accident de regeneration dans le contexte de dynamiques forestieres specifiques et de mesures bien definies. Par exemple, l'etablissement des arbres peut historiquement se produire sur des periodes plus longues, et le climat actuel et futur peut exacerber ce phenomene et ne pas favoriser la structure et la composition de la foret avant l'incendie. De nombreuses forets subissent des changements rapides et le type, l'ampleur et les causes de ces changements doivent etre compares entre les differentes regions. En tant que tel, nous devrions etre prudents dans la quantification des << accidents de regeneration >> et des secheresses sans fournir un contexte spatial et temporel. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : regeneration des arbres, secheresse, changement climatique, conversion des forets, echec de la regeneration, incendies de foret
Introduction The composition, structure, and ecological function of forests, which occupy around 30% of the global landmass, are strongly patterned by landform and climate (Bond et al. 2005). Worldwide, forest [...]