Résumés
Résumé
L’objectif de cette étude était de reconstituer les changements floristiques survenus dans la tourbière de la base de plein air de Sainte-Foy (ville de Québec) entre 1978 et 2015, notamment à la suite du processus de boisement qui semble s’opérer. Les objectifs spécifiques étaient d’identifier les espèces dont la fréquence et l’abondance ont le plus changé et d’évaluer comment ces changements ont modifié la composition floristique globale de la tourbière. Trente-cinq placettes échantillonnées en 1978 ont été rééchantillonnées en 2015. La flore de la tourbière est beaucoup plus riche maintenant qu’en 1978 (hausse de 152 % de la richesse spécifique) et le cortège floristique des deux années diffère fortement (indice de dissimilarité de Sørensen de 0,62). Les espèces typiques des milieux humides sont celles qui ont le plus diminué en fréquence et en abondance, alors que celles associées à des habitats forestiers ont augmenté de façon importante. Une diversification biotique (hausse de la diversité bêta) a également été observée, ce qui indique que les assemblages floristiques sont désormais plus différents d’une placette d’échantillonnage à l’autre qu’en 1978. Des actions pouvant être prises pour assurer la protection de la tourbière sont discutées.
Mots-clés :
- boisement,
- diversité bêta,
- érable rouge,
- richesse floristique,
- tourbière ombrotrophe
Abstract
The present study aimed to reconstruct the floristic evolution of the bog at the Base de plein air de Sainte-Foy (Québec City, Québec, Canada) between 1978 and 2015, particularly considering the tree encroachment apparently occurring at the site. The specific objectives were to identify which species had shown the greatest change in frequency and abundance, and to assess how such modifications had altered the overall floristic composition of the bog. Thirty-five plots sampled in 1978 were re-sampled in 2015. There was a 152% increase in plant richness between the two sample dates, and the plant assemblages were markedly different (Sørensen dissimilarity index of 0.62). There was a notable decrease in the frequency and abundance of typical wetland associated species over time. By contrast, forest-associated species increased significantly. Biotic differentiation (an increase in beta diversity) was also observed, indicating that plant assemblages differed more between sampling plots in 2015 than they did in 1978. Management approaches for the protection of the bog are discussed.
Keywords:
- beta diversity,
- ombrotrophic peatland,
- plant richness,
- red maple,
- tree encroachment
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Parties annexes
Remerciements
Les auteurs remercient Stéphanie Savard et Jérémy Martel pour la cueillette des données en 2015, M. Favreau pour l’aide avec les analyses statistiques, la Ville de Québec pour la permission d’accès à la base de plein air de Sainte-Foy ainsi que É. Paradis et un réviseur anonyme pour leurs commentaires et suggestions de correction sur une version précédente du manuscrit. Ce projet a été soutenu par le Conseil de recherche en sciences naturelles et génie du Canada (M. Poulin : RGPIN-2014-05663; S. Pellerin : RGPIN-2014-05367).
Notes biographiques
Florence Blanchard est étudiante de premier cycle en sciences biologiques à l’Université de Montréal.
Stéphanie Pellerin est professeure associée à l’Institut de recherche en biologie végétale de l’Université de Montréal et du Jardin botanique de Montréal.
Monique Poulin est professeure titulaire au département de Phytologie de l’Université Laval.
Bibliographie
- Anderson, M., 2001. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance. Australian Ecology, 26 : 32-46.
- Anderson, M.J., K.E., Ellingsen et B.H. McArdle, 2006. Multivariate dispersion as a measure of beta diversity. Ecology Letters, 9 : 683-693.
- Bart, D., T. Davenport et A. Yates, 2016. Environmental predictors of woody plant encroachment in calcareous fens are modified by biotic and abiotic land-use legacies. Journal of Applied Ecology, 53 : 541-549.
- Bazoge, A., D. Lachance et C. Villeneuve, 2014. Identification et délimitation des milieux humides du Québec méridional. Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, Direction de l’expertise en biodiversité et Direction de l’aménagement et des eaux souterraines, Québec, 108 p.
- Berendse, F., N. VanBreemen, H. Rydin, A. Buttler, M. Heijmans, M.R. Hoosbeek, J.A. Lee, E. Mitchell, T. Saarinen, H. Vasander et B. Wallén, 2001. Raised atmospheric CO2 levels and increased N deposition cause shifts in plant species composition and production in Sphagnum bogs. Global Change Biology, 7 : 591-598.
- Berg, E.E., K. McDonnelleHillman, R. Dial et A. DeRuwed, 2009. Recent woody invasion of wetlands on the Kenai Peninsula Lowlands, south-central Alaska: a major regime shift after 18 000 years of wet Sphagnum-sedge peat recruitment. Canadian Journal of Forest Research, 39 : 2033-2046.
- Bergeron, A. et S. Pellerin, 2014. Pteridophytes as indicators or urban forest integrity. Ecological Indicators, 38 : 40-49.
- Brice, M.H., S. Pellerin et M. Poulin, 2016. Environmental filtering and spatial processes in urban riparian forests. Journal of Vegetation Science, 27 : 1023-1035.
- Brice, M.H., S. Pellerin et M. Poulin, 2017. Does urbanization lead to taxonomic and functional homogenization in riparian forests? Diversity and Distributions, 23 : 828-840.
- Brouillet, L., F. Coursol, S.J. Meades, M. Favreau, M. Anions, P. Bélisle et P. Desmet, 2016. VASCAN, the Database of Vascular Plants of Canada. Disponible en ligne à : http://data.canadensys.net/vascan/ [Visité le 2016-05-20].
- Cholet, J., 2010. Quelle place pour les arbres en tourbière? Dans : Cholet, J. et G. Magnon (édit.). Tourbières des montagnes françaises : nouveaux éléments de connaissance, de réflexions et de gestion. Pôle-relais Tourbières et Fédérations des Conservatoires d’Espaces Naturels, Frasne, France, p. 128-149.
- Darveau, M., 1979. Contribution à l’étude phytosociologique de la tourbière de la base de plein air de la ville de Sainte-Foy, Québec. Mémoire de baccalauréat, Université Laval, Québec, 48 p.
- Faubert, J., 2012. Flore des bryophytes du Québec-Labrador. Volume 1 : Anthocérotes et hépatiques. Société québécoise de bryologie, Saint-Valérien, 356 p.
- Faubert, J., 2013. Flore des bryophytes du Québec-Labrador. Volume 2 : Mousses, première partie. Société québécoise de bryologie, Saint-Valérien, 402 p.
- Faubert, J., 2014. Flore des bryophytes du Québec-Labrador. Volume 3 : Mousses, seconde partie. Société québécoise de bryologie, Saint-Valérien, 456 p.
- Gering, J.C., T.O. Crist et J.A. Vetch, 2003. Additive partitioning of species diversity across multiple spatial scales: implications for regional conservation of biodiversity. Conservation Biology, 17 : 488-499.
- Heijmans, M.M.P.D., Y.A.M. vanderKnaap, M. Holmgren et J. Limpens, 2013. Persistent versus transient tree encroachment of temperate peat bogs: effects of climate warming and drought events. Global Change Biology, 19 : 2240-2250.
- Hugron, S., J. Landry, S. Raymond et O. Marcoux, 2013. Remouillage du secteur sud de la tourbière Grande-Plée-Bleue. Groupe de recherche en écologie des tourbières, Québec, 31 p.
- Ingerpuu, N., K. Vellak, T. Kukk et M. Partel, 2001. Bryophyte and vascular plant species richness in boreo-nemoral moist forests and mires. Biodiversity and Conservation, 10 : 2153-2166.
- Ireland, A.W. et R.K. Booth, 2012. Upland deforestation triggered an ecosystem state-shift in a kettle peatland. Journal of Ecology, 100 : 586-596.
- Kamocki, A.J., A. Kołos et P. Banaszuk, 2017. Can we effectively stop the expansion of trees on wetlands? Results of a birch removal experiment. Wetlands Ecology and Management, 25 : 359-367.
- Kapfer, J., R. Hédl, G. Jurasinski, M. Kopecký, F.H. Schei et J.A. Grytnes, 2017. Resurveying historical vegetation data – opportunities and challenges. Applied Vegetation Science, 20 : 164-171.
- Kopecký, M. et M. Macek, 2015. Vegetation resurvey is robust to plot location uncertainty. Diversity and Distribution, 21 : 322-330.
- Lachance, D., C. Lavoie et A. Desrochers, 2005. The impact of peatland afforestation on plant and bird diversity in southeastern Québec. Ecoscience, 12 : 161-171.
- Landry, J. et O. Marcoux, 2010. Remouillage de la section sud de la tourbière Grande plée Bleue. Groupe de recherche en écologie des tourbières, Québec, 42 p.
- Landry, J. et L. Rochefort, 2011. Le drainage des tourbières : impacts et techniques de remouillage. Groupe de recherche en écologie des tourbières, Québec, 53 p.
- Lapointe, M., 2014. Plantes des milieux humides et des bords de mer du Québec et des Maritimes. Éditions Michel Quintin, Montréal, 455 p.
- LaRose, S., J. Price et L. Rochefort. 1997. Rewetting of a cutover peatland: hydrologic assessment. Wetlands, 17 : 416-423.
- Larouche, A., 1979. Histoire postglaciaire comparée de la végétation à Sainte-Foy et au mont des Éboulements, Québec, par l’analyse macro-fossile et l’analyse pollinique. Mémoire de maîtrise, Université Laval, Québec, 117 p.
- Lavoie, M., G. Magnan et J. Colpron-Tremblay. 2010. Le couvert végétal de la région de Québec : une histoire plurimillénaire. Le Naturaliste canadien, 134 (1) : 5-12.
- Legendre, P. et M. DeCáceres, 2013. Beta diversity as the variance of community data: dissimilarity coefficient and partitioning. Ecology Letters, 16 : 951-963.
- Linderholm, H.W. et M. Leine, 2004. An assessment of twentieth century tree-cover changes on a southern Swedish peatland combining dendrochronology and aerial photograph analysis. Wetlands, 24 : 357-363.
- McCune, J.L. et M. Vellend, 2013. Gains in native species promote biotic homogenization over four decades in a human-dominated landscape. Journal of Ecology, 101 : 1542-1551.
- McKinney, M.L. et J.L. Lockwood, 1999. Biotic homogenization: a few winners replacing many losers in the next mass extinction. Trends in Ecology and Evolution, 14 : 450-453.
- Moore, P.D., 2002. The future of cool temperate bogs. Environmental Conservation, 29 : 3-20.
- Pasquet, S., S. Pellerin et M. Poulin, 2015. Three decades of vegetation changes in peatlands isolated in an agricultural landscape. Applied Vegetation Science, 18 : 220-229.
- Pellerin, S., 2003. Des tourbières et des hommes. L’utilisation des tourbières dans la région de Rivière-du-Loup–L’Isle-Verte. Le Naturaliste canadien, 127 (1) : 18-23.
- Pellerin, S. et C. Lavoie, 2003. Reconstructing the recent dynamics of mires using a multitechnique approach. Journal of Ecology, 91 : 1008-1021.
- Pellerin, S. et M. Poulin, 2013. Analyse de la situation des milieux humides au Québec et recommandations à des fins de conservation et de gestion durable. Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs, Québec, 104 p.
- Poulin, M., L. Rochefort, S.Pellerin et J. Thibault, 2004. Threats and protection for peatlands in Eastern Canada. Géocarrefour, 79 : 331-344.
- Roul, I., 2004. Restoration strategies for block-cut peatlands: a hydrological and plant community analysis. Mémoire de maîtrise, Université Laval, Québec, 65 p.
- Savage, J. et M. Vellend, 2015. Elevational shifts, biotic homogenization and time lags in vegetation change during 40 years of climate warming. Ecography, 38 : 546-555.
- Sørensen, T.A., 1948. A method of establishing groups of equal amplitude in plant phytosociology based on similarity content, and its application to analyses of the vegetation on Danish commons. Biologiske Skrifter, 5 : 1-34.
- Talbot, J., P.J.H. Richard, N.T. Roulet et R.K. Booth, 2009. Assessing long-term hydrological and ecological responses to drainage in a raised bog using paleoecology and a hydrosequence. Journal of Vegetation Science, 21 : 143-156.
- Tousignant, M.E., S. Pellerin et J. Brisson, 2010. The relative impact of human disturbances on the vegetation of a large wetland complex. Wetlands, 30 : 333-344.
- Tuittila, E.S., H. Vasander et J. Laine, 2000. Impact of rewetting on the vegetation of a cut-away peatland. Applied Vegetation Science, 3 : 205-212.
- USDA et NRSC, 2016. The PLANTS Database. Disponible en ligne à : http://plants.usda.gov [Visité le 2016-05-20].
- VanBreemen, N., 1995. How Sphagnum bogs down other plants. Trends in Ecology and Evolution, 10 : 270-275.
- Warner, B.G. et T. Asada, 2006. Biological diversity of peatlands in Canada. Aquatic Sciences, 68 : 240-253.
- Warner, R.J.I.I, I.M. Roswell, K.K. Moorhead et J.D. Pittillo, 2007. The influence of woody encroachment upon herbaceous vegetation in a southern Appalachian wetland complex. American Midland Naturalist, 157 : 39-51.
- White, M.D. et K.A. Greer, 2006. The effects of watershed urbanization on the stream hydrology and riparian vegetation of Los Penasquitos Creek, California. Landscape and Urban Planning, 74 : 125-138.
- Williams, N.S.G., A.K. Hahs et P.A. Vesk, 2015. Urbanisation, plant traits and the composition of urban flora. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 17 : 78-86.