Paludification and management of forested peatlands in Canada: a literature review

Abstract

The Clay Belt region of Quebec and Ontario supports a large forest resource and an important forest industry. In this region, the majority of the harvested volume allotted to forest companies is in forested peatlands and boreal forests prone to paludification. Paludification is the accumulation of organic matter over time, and is generally believed to be caused by increasing soil moisture and Sphagnum colonization. Paludification is influenced by external and internal factors; it reduces soil temperature, decomposition rates, microbial activity, and nutrient availability. As a result, paludification may lead to lower site productivity with time after disturbance. Therefore, in harvested stands with a thick organic matter layer, low soil disturbance (as opposed to fire) and water table rise may create favourable conditions for paludification that may ultimately be detrimental to timber production. Past experiences suggest several solutions to prevent or control the negative effects of paludification. Drainage and fertilization applied together are generally good techniques to control paludification and to improve tree productivity. On the other hand, we suggest that site preparation as well as prescribed burning, preceded or not by drainage, are avenues of research that deserve to be explored because they hold the potential to control or even reverse paludification, especially where peat accumulation is caused by natural succession or where lateral peat expansion has occurred. Résumé : La ceinture d'argile située au Québec et en Ontario supporte une ressource et une industrie forestières importantes. Dans cette région, la majorité du volume de coupe alloué aux compagnies forestières se trouve dans des tourbières boisées et dans des forêts sujettes à la paludification considérées comme ayant une faible productivité. La paludification est principalement influencée par des facteurs internes et externes et peut être définie par l'accumulation de matière organique causée par une augmentation de l'humidité du sol et de la colonisation par les sphaignes. La paludification a pour effet de réduire la température du sol, le taux de décomposition, l'activité microbienne et la disponibilité des éléments nutritifs. Ainsi, la paludification peut avoir pour effet de réduire la productivité des sites avec une augmentation du temps depuis la dernière perturbation. Dans des peuplements récoltés avec un horizon organique épais, une faible perturbation du sol (par opposition au feu) et une élévation de la nappe phréatique sont donc susceptibles d'être dommageables pour la production de bois. Le drainage combiné à l'utilisation de fertilisant est généralement une bonne technique pour contrôler la paludification et pour améliorer la productivité des arbres. D'un autre côté, nous suggérons que la préparation de terrain ainsi que le brûlage dirigé, précédés ou non par le drainage, sont des avenues qui mériteraient d'être explorées car elles ont le potentiel de contrôler ou même de renverser la paludification, surtout dans les endroits où...

Sources and sinks of carbon in boreal ecosystems of interior Alaska: A review

“…Net primary productivity (NPP) decreases as the forest transitions from deciduous to needleleaf forest since nutrients become less available as organic matter builds up in the soil and a change to more recalcitrant species occurs (Berg, 2000). Development of black spruce/feathermoss systems constrains decomposition thermally, and this limits nutrient availability for net primary productivity (Lavoie et al, 2005;Wickland and Neff, 2008). Consequently, CO 2 uptake is low under slow-growing black spruce forests, but respiration (and thus CO 2 release) also slow as organic carbon accumulates in the soil.…”

Influence of Fuel Load Dynamics on Carbon Emission by Wildfires in the Clay Belt Boreal Landscape

“…Mean total annual precipitation was 906 and 890 mm, respectively [44]. The poor drainage conditions induced by the presence of an impermeable clay substrate, flat topography, historical low fire activity, and cold climate facilitated the accumulation of thick layers of organic soil, a process often described as paludification [45,46]. In parts of the region, peat mosses accumulate on initially mesic soils, independently of topography or drainage, and are related to forest succession [34].…”

“…Conversely, duff loads increased gradually in coniferous choronosequences, since the lower decomposition rates associated with the paludification process favor organic layer accumulation [34,45,46]. The most interesting fact is that despite a tree and DWD load loss with TSF in coniferous forests, total fuel loads increased with TSF.…”

Recuperar bosques no es solo plantar árboles: Lecciones aprendidas luego de 7 años restaurando bosques de Pilgerodendron Uviferum (D. Don) Florin en Chiloé

“…Sin embargo, se ha demostrado que en bosques turbosos de zonas boreales, en ausencia de alteraciones catastróficas, procesos de paludificación (acumulación de materia orgánica) llevan a estos sitios a perder productividad a medida que pasa el tiempo y no ha mejorarla Lavoie et al 2005;Simard et al 2007). En este sentido la acumulación de turba está controlada mayoritariamente por factores autogénicos (sucesión) y la reducción por factores alogénicos como los incendios (Simard et al 2007), lo cual se contradice con la idea inicial de sucesión natural para los bosques dominados por P. uviferum.…”