Réponses du zooplancton lacustre aux feux et aux coupes de forêt dans l'écozone boréale du Québec : étude préliminaire

Responses of lake zooplankton to natural fire and forest harvesting in the boreal ecozone in Quebec : preliminary study

¹ Groupe de Recherche Interuniversitaire en Limnologie et en Environnement Aquatique (GRIL) et Centre d'Excellence en Gestion Durable de la Forêt, Département de sciences biologiques, Université de Montréal, C.P. 6128, Succ. Centre ville, Montréal, Qué. H3C 3J7, Canada
² Centre of Excellence for Sustainable Forest Management, Department of Biological Sciences, G-208 Biological Sciences Building, University of Alberta, Edmonton, Alberta, TG9 2E9, Canada

Résumé

Les changements du zooplancton lacustre à la suite des feux et des coupes à blanc dans la forêt boréale ont été évalués en 1996 en comparant trois groupes de lacs du Québec méridional : 20 lacs de référence aux bassins versants non perturbés, 9 lacs ayant subi en 1995 des feux de forêt sur la majorité de leur bassin versant et 9 lacs ayant eu en 1995 une coupe à blanc sur une partie de leur bassin versant. Les communautés zooplanctoniques ont été caractérisées par différentes variables : 1) la composition, la richesse spécifique et la densité du zooplancton, 2) la masse organique du limnoplancton (seston > 53 µm) et 3) le biovolume du méso- et macrozooplancton (> 250 µm). La richesse spécifique et les assemblages d'espèces en juillet 1996 ne différaient pas entre les groupes de lacs ; la variation inter-réplicats dans les assemblages d'espèces de chaque lac était très faible en comparaison de la variation inter-lacs. Par contre, la densité du zooplancton et la masse organique du limnoplancton étaient en moyenne significativement plus élevées dans les lacs de feux que dans les lacs de coupes et les lacs de référence. Le biovolume du méso et macrozooplancton suivait les mêmes tendances. L'effet des traitements (groupes de lacs : référence, feu, coupe) expliquait moins de 15 % de la variance totale de la masse organique du limnoplancton et du biovolume du méso et macrozooplancton tandis que les différences inter-lacs expliquaient la majorité (> 70 %) de la variance totale dans ces indicateurs. Les 15 % de variance résiduelle étaient attribuables à la variation inter-réplicats dans chaque lac. Notre étude préliminaire indique que les feux de forêts provoquent une poussée trophique du zooplancton et du limnoplancton mais n'ont pas d'effet sur la biodiversité et les assemblages d'espèces de zooplancton. Par contre, les coupes de forêt n'accroissent pas la biomasse du zooplancton en dépit d'une légère augmentation des nutriments, car les apports plus importants en carbone organique dissous après la coupe limitent la production biologique. Les changements limnologiques d'un lac à l'autre ont beaucoup plus d'importance que les feux et les coupes de forêts dans le contrôle environnemental du zooplancton des lacs de la forêt boréale.

Abstract

Changes in lake zooplankton following forest fire and clear-cut harvesting in the boreal forest were investigated in 1996 by comparing three groups of lakes in southern Quebec : 20 reference lakes with unperturbed watersheds, 9 lakes impacted in 1995 by forest fires over most of their watersheds and 9 lakes impacted in 1995 by forest harvesting over a part of their watersheds. Zooplankton community has been characterized by different variables : 1) species richness, density and composition, 2) organic biomass of limnoplankton (seston > 53 µm) and 3) meso- and macrozooplankton biovolume (> 250 µm). Species richness and assemblages in July 1996 did not vary among groups of lakes ; inter-replicate variation in species assemblages within a lake was low compared to inter-lake variation. On the other hand, zooplankton density and total limnoplankton biomass were in average significantly higher in the lakes impacted by fire than in the reference lakes and lakes impacted by forest harvesting. Meso- and macrozooplankton biovolume followed a similar trend. The effect of treatments (groups of lakes: reference, fire, harvesting) explain less than 15 % of total variance in limnoplankton and meso- and macrozooplankton whereas most of the variation (> 70 %) is related to changes among lake environments. The 15 % of the residual variance was due to inter-replicate variation within a lake. Our preliminary study indicates that forest fires are related to a trophic upsurge of limnoplankton and meso- and macrozooplankton but have little influence on zooplankton biodiversity and species composition. In contrast, forest harvesting does not increase zooplankton variables, despite a slight increase in nutrients, because higher inputs of organic carbon after harvesting limits the biological production. Variations in limnological characteristics among lakes are more important for the environmental control of zooplankton community of boreal lakes than perturbations due to forest fire or harvesting.