Patricia Raymond

Patricia Raymond
Government of Quebec · Direction de la recherche forestière - Forest Research Branch

ing.f., Ph.D.
Ecological forestry, mixedwood management & climate-adapted silviculture

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Citations
Introduction
I study the ecology and silviculture of mixedwood forests, where I experiment silvicultural systems promoting mixed-species compositions, structural complexity and functional diversity, key to ecosystem resilience in a context of global change. I also test silvicultural scenarios comprising assisted migration to help forests to adapt to future climate conditions.
Additional affiliations
April 2002 - present
Government of Quebec
Position
  • Researcher

Publications

Publications (87)
Article
In northeastern North America, mixed hardwood-conifer forests have commonly been harvested with selective practices such as diameter-limit cutting. By removing trees of highest commercial value, these cuts often left stands with highly variable density and reduced volume, less species diversity, and lower wood quality. The lack of care to the regen...
Article
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Temperate mixedwoods (hardwood – softwood mixtures) in central and eastern U.S. and Canada can be classified into two overarching categories: those with shade-tolerant softwoods maintained by light to moderate disturbances and those with shade-intolerant to mid-tolerant softwoods maintained by moderate to severe disturbances. The former includes re...
Article
To promote the sustainability of forest ecosystems and maintain ecosystem services to human populations in the context of climate change, forest managers are considering several adaptation tools. One of those, assisted migration, consists of displacing tree species and/or populations to locations with suitable future climate conditions. Assisted mi...
Article
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In northern hardwood stands of the northeastern USA and southeastern Canada, the abundance and occurrence of American beech (Fagus grandifolia Ehrh) regeneration have increased substantially over the past decades, to the detriment of other deciduous species such as sugar maple (Acer saccharum Marshall) and yellow birch (Betula alleghaniensis Britto...
Article
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Global warming advances bud break, mismatches plant phenology from the local climate, and exposes the developing leaves to higher risks of frost damage. Bud break of sugar maple [Acer saccharum (Marsh.)], a species included in recent programs of assisted migration, is sensitive to nighttime spring temperatures. This suggests a link between frost ev...
Poster
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Partial harvest is considered as a promising alternative to clearcutting system to integrate ecological, economical, and social objectives into silvicultural planning. Logging activity alters habitat conditions for plant and microbial communities in the understory and consequently influences ecosystem processes such as nutrient cycling. Even with t...
Article
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Changing climates are altering the structural and functional components of forest ecosystems at an unprecedented rate. Simultaneously, we are seeing a diversification of public expectations on the broader sustainable use of forest resources beyond timber production. As a result, the science and art of silviculture needs to adapt to these changing r...
Article
The temperate mixedwood forests of eastern North America have been managed by partial cutting for several decades. To ensure that regeneration contributes to replacing the commercial-size stems that are removed by partial cutting, forest managers need to anticipate how saplings (i.e., regenerating trees with a diameter at breast height > 1.0 cm) de...
Technical Report
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Avec la demande grandissante pour une diversité de produits et services issus de la forêt et l'incertitude liée aux changements climatiques, les peuplements mixtes ont de plus en plus la cote. Maintenir le caractère mixte de ces peuplements constitue toutefois un réel défi. Un groupe d'experts nord-américains a examiné les caractéristiques de cinq...
Poster
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Description of the research project and preliminary results
Article
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Background Tree-related microhabitats (hereafter, “TreMs”) are key components of forest biodiversity but they are still poorly known in North American hardwood forests. The spatial patterns of living trees bearing TreMs (hereafter, “TreM-trees”) also remain to be determined. As logging practices can lead to a loss of TreM-trees and of their associa...
Article
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To facilitate forest transition to future climate conditions, managers can use adaptive silvicultural tools, for example the assisted translocation of tree species and genotypes to areas with suitable future climate conditions (i.e., assisted migration). Like traditional plantations, however, assisted migration plantations are at risk of failure be...
Preprint
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Background: Short-term effects of silvicultural treatments on soil properties and understory vegetation in temperate hardwood forests are well documented, but few studies have examined longer term effects of treatment intensity. We hypothesized that short-term effects of silvicultural treatments on understory plant diversity do persist over the med...
Poster
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Presentation of my PhD research project.
Article
Acer saccharum and Acer rubrum, two main maple species in North America, will be affected by ongoing global warming. Several studies predict a southern limit contraction but limited northward expansion of maple distribution for the future. We aimed to understand the main drivers of current maple distribution to quantify potential changes to maple h...
Article
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As part of the Carrefour Forêts 2019 Conference, the forest research branch of Quebec's Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs and the Canadian Wood Fibre Centre of Natural Resources Canada organized jointly the symposium "Adaptive silviculture to climate change: from concepts to reality". The symposium brought together a hundred actors fro...
Article
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Dans le cadre du Carrefour Forêts 2019, le colloque Sylviculture d'adaptation aux changements climatiques : des concepts à la réalité, organisé conjointement par la Direction de la recherche forestière du ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec et le Centre canadien sur la fibre de bois de Ressources naturelles Canada, a rassemblé...
Article
As interest in managing and maintaining mixedwood forests in the northern United States (US) grows, so does the importance of understanding their abundance and distribution. We analyzed Forest Inventory and Analysis data for insights into mixedwood forests spanning 24 northern US states from Maine south to Maryland and westward to Kansas and North...
Article
In order to compensate for regeneration failure of red spruce (Picea rubens) in the managed temperate mixedwood forest, an enrichment planting study was conducted in yellow birch (Betula alleghaniensis)–conifer stands, in Quebec, Canada. The experimental design compared four cutting treatments: an uncut control (26 m²·ha⁻¹ of merchantable basal are...
Presentation
Northern white-cedar silviculturein mixed irregular stands
Article
Terpenes are phytochemicals found in multiple plant genera, especially aromatic herbs and conifers. Terpene content quantification is costly and complex, requiring the extraction of oil content and gas chromatography analyses. Near infrared (NIR) spectroscopy could provide an alternative quantitative method, especially if calibration can be develop...
Technical Report
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La plantation d’enrichissement en épinette rouge peut compenser un manque de régénération ou permettre la réintroduction de l’espèce. Toutefois, la survie et la croissance de l’épinette rouge plantée sont habituellement meilleures dans les ouvertures de couvert plutôt que sous un couvert partiel uniforme parce que les plants de pépinières sont déjà...
Article
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Species with wide geographical ranges exhibit specific adaptations to local climates, which may result in diverging responses among populations to changing conditions. Climate change has advanced spring phenology worldwide, but questions of whether and how the phenological responses to warming differ among individuals across the natural range of a...
Technical Report
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Au Québec, jusqu’aux années 1990, des dizaines de milliers d’hectares de forêt ont été récoltés par coupe à diamètre limite. Dans certains cas, cette méthode de récolte a laissé des peuplements appauvris en volume, en qualité, en composition et en régénération. Notre étude compare les potentiels de différentes combinaisons de méthodes de régénérati...
Technical Report
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This report summarizes the findings of a study by Martin and Raymond 2019 (Forestry Chronicle 95(03): 157-170, https://doi.org/10.5558/tfc2019-025). We propose a method to assess tree microhabitats by using an operational tree defect survey method. https://www.mffp.gouv.qc.ca/documents/forets/recherche/ARF141.pdf.
Article
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Non-nutritive phytochemicals (secondary metabolites and fibre) can influence plant resistance to herbivores and have ecological impacts on animal and plant population dynamics. A major hindrance to the ecological study of these phytochemicals is the uncertainty in the compounds one should measure, especially when limited by cost and expertise. With...
Article
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Tree-related microhabitats (hereafter “TreMs”) play a key role in forest biodiversity. However, harvesting may cause their erosion. In North America, knowledge about TreMs is still lacking but defect surveys are largely available in managed forests. The objectives of our study were: (1) to demonstrate that defect surveys can be a reliable resource...
Article
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Advance regeneration of red spruce (Picea rubens Sarg.) is scarce in many forest stands, due to past clearcuts and heavy harvesting of large seed trees in partial cuts. Understory enrichment planting has been proposed as a means to reintroduce the species in managed stands in which regeneration is deficient. Here, we present 5-year results regardin...
Article
Harvesting practices in temperate mixedwoods of eastern North America have a history of diameter-limit cuts, which have often resulted in degraded residual stands. In this study, we examined the factors influencing stand basal area (BA) and tree diameter growth in previously high-graded mixedwood forests, to understand which stands are more likely...
Presentation
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La régénération préétablie d’épinette rouge (EPR, Picea rubens Sarg.) est de plus en plus rare dans les forêts aménagées en raison des coupes totales du passé et de la récolte trop importante des arbres semenciers lors des coupes partielles. La diminution de la proportion d’EPR qui en résulte est préoccupante, notamment à cause de son effet potenti...
Poster
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La complexité de la forêt mixte augmente sa résilience et l’avantage pour faire face aux perturbations et aux changements climatiques. Nous suggérons une approche sylvicole qui s’inspire de la succession naturelle de la forêt mixte boréale et de la dynamique des perturbations légères à modérées de la forêt mixte tempérée (sénescence naturelle, chab...
Technical Report
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Les procédés de régénération traditionnels, tels que la coupe totale et la coupe de jardinage par pieds d’arbres, sont parfois critiqués pour leur tendance à simplifier la complexité de la forêt. En nous inspirant du régime de perturbations naturelles de la forêt mixte tempérée, nous avons expérimenté des procédés de régénération causant des pertur...
Technical Report
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La régénération préétablie d’épinette rouge (EPR, Picea rubens Sarg.) est de plus en plus rare dans les forêts aménagées en raison des coupes totales du passé et de la récolte trop importante des arbres semenciers lors des coupes partielles. La diminution de la proportion d’EPR qui en résulte est préoccupante, notamment à cause de son effet potenti...
Chapter
Our understanding of disturbance dynamics of old-growth forest ecosystems in eastern North America has expanded significantly over the past several decades. This expansion has largely stemmed from an active period of discovery of remnant old-growth stands across the region beginning in the late 1980s (Davis 1996; Tyrrell et al. 1998) and parallel d...
Article
Declines in the diversity of herbaceous and woody plant species in the understory of eastern North American hardwood forests are increasingly common. Forest managers are tasked with maintaining and/or promoting species diversity and resilience; however, the success of these efforts depends on a robust understanding of past and future system dynamic...
Presentation
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A brief presentation and update of Cedar Project at the Direction de la recherche forestière.
Poster
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Bien que mal adaptées aux peuplements de la forêt mixte tempérée, la coupe totale et ses variantes sont utilisées depuis longtemps en Amérique du Nord pour aménager les forêts à prédominance résineuse, altérant ainsi leur composition et leur structure. D’autres méthodes s’inspirant davantage de la dynamique naturelle, comme la coupe progressive irr...
Technical Report
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La coupe totale et ses variantes sont utilisées depuis longtemps en Amérique du Nord pour aménager les peuplements à dominance résineuse. Bien que ces procédés s’appliquent en forêt boréale, ils sont mal adaptés aux peuplements de la forêt mixte tempérée. Avec le temps, les coupes de forte intensité ont simplifié la structure et la composition de c...
Poster
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Présentation de l'équipe de recherche sur la sylviculture des peuplements mixtes de la Direction de la recherche forestière du Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec (Canada).
Article
Even-aged systems including clearcutting and its variants have been used for decades in North America for managing conifer-dominated stands with the goal to achieve sustainable wood production. Although clearcutting has been successfully applied in conifer-dominated stands of the boreal forest, it has proved maladapted in the temperate mixedwood fo...
Article
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Despite growing interest in management strategies for climate change adaptation, there are few methods for assessing the ability of stands to endure or adapt to projected future climates. We developed a means for assigning climate“Compatibility” and “Adaptability” scores to stands for assessing the suitability of tree species for projected climate...
Presentation
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Decline of some tree species, mainly conifers (red and white spruces, eastern white cedar, white pine, hemlock), is currently an important biodiversity issue in temperate mixedwood forest in province of Quebec (Canada). Even if these 'companion' species have important ecological and economic values, past silviculture did not favour their regenerati...
Technical Report
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En 2013, le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs a publié le Guide sylvicole du Québec qui rassemble en trois tomes toutes les connaissances scientifiques utiles au sylviculteur. Le tome 2 du guide, intitulé Les concepts et l’application de la sylviculture, présente plus particulièrement les assises scientifiques des traitements sylvicole...
Conference Paper
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Mixedwood management has been practiced in Québec for nearly 25 years, with the objective of maintaining biodiversity and improving resistance to pests. Managing mixed productions of hardwoods and softwoods in the yellow birch–conifer forest type is challenging because of the diversity of tree species, their contrasting ecological characteristics,...
Conference Paper
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Multi-aged silviculture of northern hardwood and mixedwood forests. Proceedings — Field tour in Québec. Hosted by the ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs and the Northeastern Society of American Foresters Silviculture Working Group.
Article
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Gap-based silvicultural systems were developed under the assumption that richness, and diversity of tree species and other biota positively respond to variation in size of harvest-created canopy gaps. However, varying gap size alone often does not meet diversity objectives and broader goals to address contemporary forest conditions. Recent research...
Technical Report
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La raréfaction de certaines espèces d'arbres, principalement des conifères, est aujourd'hui un enjeu important pour la biodiversité et la résilience de la forêt mixte tempérée. Qu'il s'agisse de l'épinette rouge (Picea rubens), de l'épinette blanche (Picea glauca), du thuya occidental (Thuja occidentalis, communément nommé « cèdre »), du pin blanc...
Article
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Over the last two decades, patch cutting systems have been applied in Eastern Canada to regenerate uneven-aged yellow birch (Betula alleghaniensis Britton)-conifer stands. Yet, we still know very little about how the trees located in the between-patch matrix respond to treatments. This study compares growth, recruitment, and tree mortality of yello...
Presentation
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La raréfaction de certaines espèces d’arbre, principalement des conifères, est aujourd’hui un enjeu important pour la biodiversité et la résilience de la forêt mixte tempérée. Qu’il s’agisse de l’épinette rouge, de l’épinette blanche, du thuya occidental, du pin blanc ou de la pruche du Canada, ces espèces n’occupent qu’une portion réduite de la su...
Conference Paper
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En avril 2013, l’entrée en vigueur du nouveau régime forestier a modifié la pratique de la sylviculture dans les forêts publiques québécoises en mettant l’accent davantage sur les résultats obtenus plutôt que sur les moyens utilisés pour les atteindre. Cette nouvelle approche de gestion par objectifs nécessite le développement d’outils pour faire f...
Technical Report
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La coupe progressive irrégulière à régénération lente (CPI-RL) est un procédé de régénération qui vise à la fois à récolter, à régénérer, à éduquer et à améliorer le peuplement, par une série de coupes partielles étalées sur plus d'un cinquième de la révolution. Ce traitement est effectué dans le but de maintenir ou de restaurer une structure irrég...
Technical Report
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La coupe progressive irrégulière à régénération lente (CPI-RL) est un procédé de régénération qui vise à la fois à récolter, à régénérer, à éduquer et à améliorer le peuplement par une série de coupes partielles étalées sur plus d'un cinquième de la révolution. Ce traitement est effectué dans le but de maintenir ou de restaurer une structure irrégu...
Technical Report
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http://www.mffp.gouv.qc.ca/publications/forets/connaissances/recherche/Tremblay-Stephane/Fiche6-aide-decision-CPI-CP-resineux.pdf La coupe progressive irrégulière à couvert permanent (CPI-CP) est un procédé de régénération qui vise à la fois à régénérer, à récolter, à éduquer et à améliorer le peuplement, par une série de coupes partielles étalées...
Technical Report
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La coupe progressive irrégulière à couvert permanent (CPI-CP) est un procédé de régénération qui vise à la fois à régénérer, à récolter, à éduquer et à améliorer le peuplement, par une série de coupes partielles étalées sur plus d'un cinquième de la révolution. Ce traitement est effectué dans le but de maintenir, de convertir ou de restaurer une st...
Technical Report
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http://www.mffp.gouv.qc.ca/publications/forets/connaissances/recherche/Larouche-Catherine/Avis55.pdf La sylviculture nous pose de grands défis: elle doit être adaptée à une multitude d'enjeux et d'objectifs de plus en plus complexes et qui connaissent une évolution fulgurante. Les professionnels de la forêt se doivent de s'en tenir informés. Dans c...
Article
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We evaluated silvicultural scenarios for the rehabilitation of impoverished northern hardwood stands in Québec (Canada). The experiment comprises five treatments: a control, a hybrid single-tree and group selection (SC), two continuous cover irregular shelterwoods (CCIS) with respective residual basal areas (BAs) of 16 m2·ha−1 and 14 m2·ha−1, and a...
Chapter
La connaissance des régimes et des traitements sylvicoles ainsi que des concepts sous-jacents est essentielle à la démarche diagnostique menant à la prescription sylvicole. Le présent chapitre vise d'abord à expliquer les grands concepts que sont la structure d'un peuplement, la révolution et la rotation, les stades de développement, les stades évo...
Chapter
La sylviculture occupe une place majeure dans l'aménagement des forêts, puisqu'elle en constitue l'une des applications les plus concrètes. En effet, l'aménagement forestier intègre des principes de plusieurs sciences aux fins de la conservation et de l'utilisation des forêts pour déterminer des objectifs pouvant satisfaire les besoins d'une multit...
Chapter
La coupe progressive irrégulière (CPI) est un procédé de régénération qui vise à la fois à récolter, à régénérer, à éduquer et à améliorer le peuplement par une série de coupes partielles étalées sur plus de 1⁄5 de la révolution. L’application des coupes dans l’espace et le temps différera selon la variante utilisée : la CPI par trouées agrandies...
Conference Paper
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Background/Question/Methods Harvesting multiple-tree gaps has become a current strategy for natural regeneration in many forests types, especially when both producing forest goods and emulating natural disturbances dynamics are desired. Harvest gaps can be used in different variants of silvicultural systems, such as selection cutting and shelterwo...
Article
Solar radiation, photosynthetically active radiation (PAR) and soil temperature were monitored during three summers following establishment of silvicultural gaps (1-ha square patch clearcut, 20- and 30-m diameter circular gaps) in yellow birch–conifer stands, in eastern Quebec, Canada (47°N latitude, 72°W longitude). We assessed the effect of aspec...
Conference Paper
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C’est sous le thème « Qu’avons-nous appris au cours de la dernière décennie? » que s’est déroulé ce colloque portant sur l’écologie et la sylviculture de la forêt mixte. Cette journée a permis de constater que la décennie 2000 a été riche en acquisition de connaissances. Elle fut aussi ponctuée de nouveaux défis, dont ceux liés à la mise en œuvre d...
Conference Paper
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La forêt mixte à feuillus tolérants est un milieu riche qui renferme une diversité d’espèces arborescentes de grande valeur, dont le bouleau jaune, l’épinette blanche et l’épinette rouge. Certaines espèces de compétition, telles l’érable à épis, le cerisier de Pennsylvanie et le framboisier, y sont également omniprésentes. Les coupes du passé ont m...
Conference Paper
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Au Québec, la raréfaction de certaines essences d’arbre en forêt mixte tempérée constitue un enjeu majeur de biodiversité en ce qui a trait à la composition forestière. Qu’il s’agisse de l’épinette rouge, de l’épinette blanche, du pin blanc, du thuya ou de la pruche, ces espèces ont plusieurs points en commun. Bien que leur valeur soit grande, les...