Effects of land use disturbance on seed banks of riparian forests in southern Manitoba

AbstractRiparian forests have been adversely affected by human land use and are threatened across North America. Seed banks play an important role in the maintenance and regeneration of forests, yet effects of land use and fragmentation on forest seed banks remain poorly understood. In 1998 and 1999, we assessed impacts of human disturbance on the diversity and species composition of seed banks in upland portions of riparian forests along an urban-rural gradient in southern Manitoba. Twenty-five forest fragments were categorized according to the following land-use: urban, suburban, high-intensity rural, low-intensity rural, and relatively undisturbed reference classes. Seeds of weedy and exotic species were positively associated with fragmentation, high levels of disturbance, and dry alkaline soils. Seed bank species diversity was lower in urban sites than in rural sites, and the similarity of urban to reference sites was significantly lower than that of rural to reference sites. In contrast, the proportion of exotic to native species richness was highest in seed banks of urban sites. Exotic species Hackelia virginiana and Poa pratense were associated with urban and suburban sites, respectively. Six exotic species were unique to urban sites; these included Hesparis matronalis and Plantago major. In contrast, many of the frequently encountered native species were absent from urban sites; these included Anemone canadensis and Rubus idaeus. These changes in seed bank may affect the ability of riparian forests to recover from adverse impacts associated with urban development and agriculture.Résumé:Les forêts riveraines ont été perturbées par l'utilisation anthropique du territoire et elles sont maintenant menacées en Amérique du Nord. Les réservoirs de graines jouent un rôle important dans le maintien et la régénération des forêts. Toutefois, on connaît encore peu de choses sur les effets de l'utilisation du territoire et de la fragmentation des habitats sur les réservoirs de graines. En 1998 et 1999, nous avons déterminé quels sont les impacts des perturbations humaines sur la diversité et la composition en espèces des réservoirs de graines des portions hautes de forêts riveraines le long d'un gradient allant de la ville à la campagne, dans le sud du Manitoba. Nous avons classé 25 fragments de forêts en fonction de l'utilisation du territoire : zone urbaine, banlieue, zone rurale intensément développée, zone rurale peu développée et zone peu ou pas perturbée (site témoin). Les graines des mauvaises herbes et des plantes exotiques sont positivement associées aux milieux fragmentés, fortement perturbés et avec sols secs et alcalins. La diversité en espèces des réservoirs de graines est plus faible dans les zones urbaines que dans les zones rurales. La similitude entre les sites urbains et les sites témoins est plus faible que celle qui existe entre les sites ruraux et les sites témoins. C'est d'ailleurs dans les réservoirs de graines des sites urbains que la proportion du nombre d'espèces de plantes exotiques par rapport au nombre d'espèces indigènes est la plus élevée. Les espèces exotiques Hackelia virginiana et Poa pratense sont associées respectivement aux sites urbains et aux banlieues. Il y a six espèces exotiques que l'on ne trouve que dans les sites urbains, notamment Hesparis matronalis et Plantago major. Par contre, plusieurs des espèces indigènes les plus fréquentes, comme Anemone canadensis et Rubus idaeus, sont absentes des mêmes sites. En conclusion, les changements observés au niveau des réservoirs de graines suite aux développements urbains et agricoles peuvent avoir un effet sur l'habileté des forêts riveraines à se régénérer.Key Words: DisturbanceExoticFragmentationLand useRiparian forestSeed bankMots-clés:: ExotiqueForêt riveraineFragmentationPerturbationRéservoir de grainesUtilisation du territoireLooman & Best1987Royer & Dickinson1999.

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