Étude des mécanismes impliqués dans la stagnation de croissance de l'épinette noire après traitements sylvicoles : prévision des délais de croissance selon les conditions du site et le type de traitement



Problématique

Au Québec, la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS) est devenue, au tournant des années 1990, le traitement sylvicole le plus couramment utilisé en forêt boréale. La prémisse à ce traitement, qui s'avère être confirmée sur bon nombre de sites, est que la régénération préétablie présente un fort potentiel de croissance qui ne demande qu'à s'exprimer dès que les conditions de pleine lumière sont rencontrées. En Jamésie et au nord de l'Abitibi, des travaux antérieurs (Simard et al. 2007, Fenton et al. 2010) ont soulevé un questionnement quant aux performances de croissance de jeunes plants d'épinette se développant en situation de pleine lumière. Les sols froids et tourbeux du nord de l'Abitibi pourraient faire en sorte que la croissance des jeunes épinettes dégagées par la coupe soit limitée.

Cependant ces carences de croissance apparaissent de manières très variables au sein d'un même parterre de régénération. Comme le fait remarquer Lafleur et al. (2010), les bons microsites de croissance deviennent de moins en moins fréquents au fur et à mesure que les peuplements prennent en âge. Comme dans ce secteur, les peuplements d'épinettes noires prélevés ont en moyenne 135 à 150 ans, l'usage de la CPRS qui ne perturbe que peu les sols, ne peut se comparer au passage du feu qui brûle une partie de l'épaisse couche de matière organique. Il en résulte une régénération qui, bien qu'affichant une bonne répartition sur les parterres, présente des performances de croissance très variables. Nous avons donc entrepris des travaux afin de mieux cerner les facteurs qui limitent la croissance de jeunes épinettes se développant en situation de pleine lumière sur ces sites.

Objectifs

Le premier volet de l'étude avait pour but de vérifier si les performances de croissance actuelles (après coupe mais également après feu) se comparent à celles du passé. Nos résultats indiquent que la croissance actuelle est, dans bien des cas, supérieure à celle du passé. Les forêts d'épinettes actuellement récoltées se sont souvent développées sous un climat plus rigoureux que le climat actuel, ce qui en soi, constitue une bonne nouvelle pour les forestiers. Cependant, croissent-elles pour autant au rythme prévu par les modèles utilisées pour aménager la forêt? Jusqu'à présent, les croissances en hauteur qu'on observe sur le terrain, sont à la limite inférieure de ce qui est prévu par les courbes de croissance habituellement retenues pour prévoir le rendement future des peuplements. Bref, il y a lieu de demeurer vigilant quant au suivi de la croissance de la régénération d'épinette noire après coupe au nord de La Sarre. Cette étude comportait également quatre autres volets visant à mieux comprendre les facteurs impliqués dans la stagnation de croissance observée chez bon nombres de jeunes épinettes noires.

Le 2e volet de l'étude était plus expérimental et consistait en la manipulation des conditions de croissance des jeunes épinettes issues de coupe. Le dispositif comprenait la manipulation du bilan thermique des sols en utilisant des paillis foncé et des paillis isolant pâles. De plus nous avons éliminé la végétation compétitive et avons fertilisé les microsites de croissance. Ces traitements ont été croisé afin d'en estimer leurs effets relatifs et leurs interactions. De plus, ils ont été appliqués sur de jeunes épinettes présentant des carences de croissance et d'autres pas. Ces traitements ont été suivis sur une période de 2 ans. En ce moment, les résultats sont trop préliminaires pour être rapportés. Cependant, on observe déjà réponse positive à la fertilisation et à l'usage de paillis foncés. Les jeunes épinettes apparaissent donc limiter dans leur croissance en raison de la présence de sols pauvres et froids.

Un 3e volet de l'étude consistait à excaver le système racinaire de jeunes épinettes sélectionnées selon qu'elles présentaient des carences de croissance ou non. L'analyse du système racinaire révèle une grande hétérogénéité du milieu d'enracinement. Les racines semblent explorer ce milieu à la recherche de bons microsites. Ces microsites, qui seraient vraisemblablement constitués de bois en décomposition enfouis dans la tourbe donne naissance à un foisonnement de radicelles qui présentent alors de nombreux mycorhizes. D'autres analyses sont présentement en cours afin de vérifier en quoi l'arrivée du système racinaire dans ces pochettes de sols fertiles correspond à une reprise de croissance chez les jeunes plants.

Un 4e volet de l'étude consistait en l'identification d'indicateurs de morphométrie et/ou physiologiques de la vigueur de croissance d'épinette noire se développant en conditions de pleine lumière. Pour ce faire, plus de 390 jeunes plants ont été sélectionnés selon qu'ils présentaient des carences de croissance ou non. Les analyses révèlent peu de relation entre les performances de croissance et les mesures physiologiques effectuées sur le feuillage. Certaines mesures morphométriques montrent cependant de meilleurs liens avec la croissance apicale. De toutes ces mesures, la taille du sujet apparaît la plus efficace pour prévoir la croissance. Les plants de forte taille après coupe ont généralement plus de chance de bien s'en sortir que les plants de petites tailles. Ces résultats pourrait permettre d'améliorer le diagnostic de croissance posé sur les parterres de régénération après coupe en attribuant une probabilité d'appartenir à une tige d'avenir selon la taille des plants.

Le 5e volet de l'étude consistait en analyse de la base de données d'inventaire des strates en régénération après coupe dont dispose Tembec. Cette base de données est composée de plus de 4000 grappes d'inventaire de la régénération pour lesquelles il est possible d'estimer la qualité d'établissement (coefficient de répartition des tiges) et les performances de croissance. Les analyses de cette imposante base de données révèlent que le défi que pose la régénération après coupe au sud de l'Abitibi en est un de gestion de la végétation compétitive sur des sols fertiles alors qu'au nord on fait plutôt face à des conditions de croissance limitées en raison de sols qui en moyenne sont peu fertiles. Au bilan, la région au nord présente des taux de croissance moyens nettement moindres que celle du sud.

Chercheur responsable

Alain Leduc, UQAM

Équipe de recherche

  • Yves Bergeron, UQAM, UQAT
  • Dan Kneeshaw, UQAM
  • Nelson Thiffault, DRF
  • David Paré, CFFL
  • Louis Dumas, Tembec

Durée

2009-2011

Montant

180 600 $

Partenaire financier

  • Ministère des Ressources naturelles et de la Faune

Appel de propositions

Aménagement et environnement forestiers - III (3e concours)