13 (2): 152-xxx (2006) 13 (2): 152-163 (2006) Effects of fire severity and initial tree composition on stand structural development in the coniferous boreal forest of northwestern Québec, Canada 1 Nicolas LECOMTE 2 , Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 445 boul. de l’Université, Rouyn-Noranda, Québec J9X 4E5, Canada, and Groupe de recherche en écologie forestière inter-universitaire (GREFi), Université du Québec à Montréal, P.O. Box 8888, Succ. Centre-Ville, Montréal, Québec H3C 3P8, Canada, e-mail: nicolas.lecomte@uqat.ca Martin SIMARD 3 , Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, Université du Québec en Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 445 boul. de l’Université, Rouyn-Noranda, Québec J9X 4E5, Canada, Groupe de recherche en écologie forestière inter-universitaire (GREFi), Université du Québec à Montréal, P.O. Box 8888, Succ. Centre-Ville, Montréal, Québec H3C 3P8, Canada, and Natural Resources Canada, Canadian Forest Service, Laurentian Forestry Centre, 1055 du PEPS, P.O. Box 3800, Sainte-Foy, Québec G1V 4C7, Canada. Yves BERGERON, Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 445 boul. de l’Université, Rouyn-Noranda, Québec J9X 4E5, Canada, and Groupe de recherche en écologie forestière inter-universitaire (GREFi), Université du Québec à Montréal, P.O. Box 8888, Succ. Centre-Ville, Montréal, Québec H3C 3P8, Canada. Abstract: The effects of fire severity and initial post-fire tree composition on long-term stand structural development were investigated in the Picea mariana–feathermoss bioclimatic domain of northwestern Québec. Paleoecological methods were used to categorize the severity of the last fire (high or low) and initial tree composition (Picea mariana versus Pinus banksiana). Changes in stand structure were evaluated by quantifying stand structural attributes along three chronosequences. Except for accelerating stand break-up, the post-fire presence of P. banksiana (which is eventually replaced by P. mariana) had little effect on stand structural development. Fire severity had significant effects on the evolution of stand structural attributes, with low severity fires being particularly detrimental for stand productivity. Stands colonizing low severity fires were characterized by low post-fire tree recruitment and growth and remained open throughout succession. In contrast, after high severity fires, dense productive stands were rapidly established regardless of tree composition and gradually became open as succession proceeded. These results suggest that in the prolonged absence of fire, the different stand structural development pathways gradually converge regardless of fire severity or initial composition. We argue that stand structural diversity within the coniferous boreal forest is a result of the severity of the last fire and of processes operating at the stand scale in the absence of fire. Keywords: black spruce, chronosequence, Clay Belt, forest succession, jack pine, natural disturbances, Pinus banksiana, Picea mariana, residual soil organic matter, stand structure. Résumé : Les effets de la sévérité du dernier feu et de la composition forestière initiale post-incendie sur le développement Les effets de la sévérité du dernier feu et de la composition forestière initiale post-incendie sur le développement à long terme de la structure des peuplements ont été étudiés dans le domaine de la pessière noire à mousses de l’Ouest du Québec. Des méthodes paléoécologiques ont été utilisées afin de catégoriser la sévérité du dernier feu (forte versus faible) et la composition initiale (Picea mariana versus Pinus banksiana). Les changements dans la structure des peuplements ont été évalués en quantifiant les attributs de structure le long de trois chronoséquences. Si la présence après feu de Pinus banksiana (qui est éventuellement remplacé par P. mariana) a accéléré le bris des peuplements, elle a eu peu d’effets sur l’évolution de leur structure. Cependant, la sévérité du dernier feu a significativement influencé l’évolution des attributs structuraux des peuplements, les feux peu sévères étant particulièrement néfastes pour la productivité des peuplements. Les peuplements qui tirent leur origine d’un brûlis peu sévère sont caractérisés par une faible régénération, une faible croissance après feu et une canopée qui est maintenue ouverte tout au long de la succession. Après un feu sévère, peu importe la composition après feu, on observe au contraire une installation rapide d’un peuplement dense et productif qui s’ouvre graduellement en l’absence prolongée du feu. Ces résultats suggèrent donc que les différentes trajectoires de développement de la structure des peuplements convergent graduellement, et cela peu importe la sévérité du dernier feu ou la composition initiale. Nous avançons que la diversité dans la structure des peuplements au sein de la forêt boréale coniférienne est fonction de la sévérité du dernier feu et de processus opérant en l’absence du feu. Mots-clés : ceinture d’argile, chronoséquence, épinette noire, matière organique résiduelle du sol, perturbations naturelles, Picea mariana, pin gris, Pinus banksiana, structure des peuplements, succession forestière. Nomenclature: Anderson, Crum & Buck, 1990; Marie-Victorin, 1995; Poole & Gentili, 1996-97. 1 Rec. 2004-11-15; acc. 2005-06-14. Associate Editor: Gilles Houle. 2 Author for correspondence. 3 Current address: Department of Zoology, Birge Hall, University of Wisconsin, 430 Lincoln drive. Madison, Wisconsin 53706, USA.