Research review: Canadian forestry practices and water resources

 

Forest watershed management is an important topic for the forest industry, and has been a significant part of NCASI’s technical program since the 1970s. Research by NCASI and others has established a sound scientific basis for measuring and controlling impacts on water resources associated with timber harvesting, road construction and other practices.

NCASI recently published Technical Bulletin No. 969, Effects of Forest Management on Water Resources in Canada: a Research Review. The authors are Azim Mallik and Sonja Teichert with Lakehead University.

Although forestry practices commonly occur at the stand level, watersheds are used as the study unit for hydrological and water quality issues. To establish a cause-and-effect relationship of ecosystem response to disturbance, it is essential to determine watershed-level impact by removing biases that could occur at smaller scales. However, since the hydrologic cycle is driven by numerous processes that occur at smaller scales (e.g., evapotranspiration and snowmelt), stand-level research is also vital in understanding responses at the watershed scale.

A common goal in hydrological research is to transfer information gained at one scale of study to larger or smaller scales, or to transfer knowledge from one region to another. Unfortunately, this report notes that the field of forest watershed research is rife with scaling issues and uncertainty in transferability.

The report discusses watershed studies, stand-level research, and simulation models, and summarizes studies conducted at more than 25 research watersheds across Canada. Results of these studies demonstrate that impacts of forest management on water quantity (e.g., peak flow, annual flow) and water quality (e.g., stream temperature, nutrient concentrations) are highly variable and depend on topography, subsurface geology, climate, forest type, and other factors. Conservation measures such as riparian buffers are generally effective in mitigating effects of forestry practices, but need to be tailored to local conditions.

The authors suggest that future research should focus on defining critical processes that mediate effects of forestry practices on water resources. These processes are known to vary substantially within and among regions. The authors also suggest that watershed studies be conducted and guidelines developed in the ecozones in which the results will be applied, in order to minimize issues of transferability. Reliable methods for identifying critical processes in forest watersheds would enable more effective application of conservation principles in sustainable forestry systems.

Technical Bulletin No. 969 is available at www.ncasi.org. For more information on the contents of the report, please contact Dr. Darren Sleep at the NCASI office in Montreal.

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Revue des travaux de recherche sur les pratiques forestières canadiennes et les ressources hydriques

L’aménagement des bassins versants forestiers est un sujet important pour l’industrie forestière et a toujours constitué un sujet d’étude important dans le programme technique de NCASI, et ce, depuis les années 70. Les travaux de recherche de NCASI et d’autres organisations ont permis d’établir un fondement scientifique solide pour mesurer et limiter l’impact de la récolte du bois, de la construction des chemins forestiers et d’autres pratiques sur les ressources hydriques. 

NCASI a publié le Bulletin technique no 969, L’impact de l’aménagement des forêts au Canada sur les ressources en eau: revue des travaux de recherche. Les auteurs sont Azim Mallik et Sonja Teichert de l’Université Lakehead.

Bien que les opérations forestières aient généralement cours au niveau du peuplement, on se sert des bassins versants comme champ d’études pour en apprendre davantage sur l’hydrologie et la qualité de l’eau. Pour pouvoir établir une relation de cause à effet entre la réponse d’un écosystème et une perturbation, il est essentiel de déterminer l’impact de cette perturbation à l’échelle du bassin versant en éliminant les biais susceptibles d’être induits à des échelles plus petites. Cependant, les travaux réalisés à l’échelle des peuplements sont aussi essentiels pour bien comprendre les réponses à l’échelle du bassin versant, car le cycle hydrologique est régi par de nombreux processus qui surviennent à des échelles plus petites (par ex. l’évapotranspiration et la fonte des neiges.

L’objectif commun des études hydrologiques est le transfert des connaissances acquises à une certaine échelle pour les appliquer à une échelle plus petite ou plus grande, ou le transfert des connaissances acquises sur une région pour les appliquer à une autre région. Malheureusement, le rapport note que les problèmes d’échelle sont monnaie courante dans le domaine de la recherche sur les bassins versants forestiers, rendant le transfert des connaissances incertain.

Au cours de cette revue, les auteurs se sont intéressés aux études sur les bassins versants, aux travaux à l’échelle des peuplements et aux modèles de simulation. Cette revue est aussi un résumé des études réalisées sur plus de 25 bassins versants au Canada. Les résultats obtenus dans ces études démontrent que l’impact de l’aménagement des forêts sur l’eau en termes de quantité (par ex. débit de pointe, débit annuel) et de qualité (par ex. température du cours d’eau, concentration des nutriments) est très variable et est déterminé par la topographie, la géologie de sous-surface, le climat, le type de forêt et d’autres facteurs. Les mesures de conservation comme les bandes de protection riveraines sont généralement efficaces pour atténuer les effets des opérations forestières, mais il faut les adapter aux conditions locales.

Les auteurs recommandent que les futurs travaux de recherche mettent l’accent sur la détermination des processus critiques qui ont une influence sur les effets causés par les opérations forestières sur les ressources hydriques. Les chercheurs savent que ces processus varient beaucoup à l’intérieur d’une région et d’une région à l’autre. Les auteurs recommandent aussi de réaliser des études et d’élaborer des lignes directrices sur les bassins versants dans les écozones où l’on appliquera les résultats pour aménager les forêts, et ce, afin de réduire les problèmes de transfert. En développant des méthodes fiables pour déterminer les processus critiques dans les bassins versants, il sera alors possible d’appliquer plus efficacement les principes de conservation pour aménager les forêts de façon plus durable.

Le Bulletin technique no 969 est accessible au www.ncasi.org. Pour en savoir plus sur le contenu de ce rapport, veuillez contacter Dr. Darren Sleep au bureau de NCASI à Montréal.

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