Développement de systèmes de coupe progressive en pessière noire: réaction des peuplements et impact sur la possibilité forestière


L'aménagement forestier écosystémique propose les coupes partielles comme une alternative pour intégrer les objectifs écologiques, économiques et sociaux dans la planification sylvicole de façon à atteindre l'aménagement durable de la forêt boréale. Les coupes partielles sont de plus en plus utilisées comme traitement de récolte au Canada. Pourtant, il y a encore des modalités de coupes partielles qui ne sont pas suffisamment connues dans le contexte de la forêt boréale canadienne, comme les coupes progressives régulières (CPR). C'est un système sylvicole classique qui n'a pas de forme adaptée à la forêt boréale et son application est jusqu'à maintenant demeurée marginale.

Les objectifs spécifiques du projet étaient les suivants :

(1) Développer des approches opérationnelles pour la réalisation de CPR (2) Évaluer la productivité opérationnelle et les coûts de chaque méthode (3) Évaluer l'impact de la coupe partielle et du scarifiage sur la production ligneuse et la régénération des peuplements, incluant les pertes par chablis. (4) Développer un modèle de prédiction de la réaction de la régénération à la coupe partielle et au scarifiage (5) Évaluer l'impact de l'application stratégique des CPR sur la possibilité forestière, le panier de produits et les coûts d'approvisionnement.

Cinq axes de recherche ont été développés pour répondre à ces objectifs dans un dispositif expérimental de coupes partielles régulières original implanté en 2003 et remesuré en 2014-15. La productivité opérationnelle, les coûts de chaque méthode et les coûts d'approvisionnement ont fait l'objet d'une étude particulière en marge de ce projet impliquant Partenariat Innovation Forêt.

AXE 1 : CROISSANCE RADIALE DES ARBRES RESIDUELS

L'étude dendrochronologique confirme que tous les traitements de CPR ont été efficaces en terme de croissance radiale et est influencée par : âge, position spatiale, croissance avant coupe, traitement et temps.

L'effet bordure sur la croissance de l'épinette noire a été déterminé pour une première fois. Les arbres en bordures ont doublé leur croissance comparativement aux arbres à l'intérieur de la bande résiduelle, à cause de la diminution de la compétition.

Des modèles individuels non linéaires ont été utilisés pour évaluer la variabilité de la réponse des arbres et nous avons réussi à simplifier la forte hétérogénéité de la croissance en 4 courbes. Les courbes ont été interprétées d'après la théorie écologique, et nous avons identifié la courbe la plus efficace en termes de croissance radiale.

AXE 2 : MORTALITÉ DES ARBRES RESIDUELS

Les CPR étudiées montrent une mortalité entre 15-20% plus élevée que celle du témoin. Par contre, la réserve de semencier a des valeurs de mortalité d'environ 60% des arbres résiduels.

La mortalité a été influencée par les effets : traitement, âge, diamètre, surface terrière et hauteur dominante. Nous avons déterminé que 80% de la mortalité après coupe a été causée par des chablis cassés ou renversés.

AXE 3 : RÉGÉNÉRATION DE SEMIS

Les traitements de CPR et la réserve de semencier ont montré plus de densité de semis d'épinette noire que la CPRS. Les traitements d'étude (CPR) sont plus efficaces dans les peuplements jeunes que dans les vieux en termes de densité de semis d'épinette noire. Les peuplements vieux ont montré plus de densité de semis de sapin baumier que les jeunes. La CPRS dans les peuplements vieux a 10 fois plus de semis de sapins que dans les peuplements jeunes. Nos analyses ont montré que la régénération des semis est plus dépendante du substrat que de la lumière.

AXE 4 : VIEILLES FORÊTS

Les vieilles forêts boréales sont des écosystèmes encore peu connus mais dont l'importance, principalement sur le plan écologique, fait consensus chez la communauté scientifique. Ces écosystèmes sont par ailleurs de plus en plus soumis à la pression de l'activité humaine. Il devient urgent de déterminer si les vieilles forêts doivent être considérées de manière uniforme ou si certaines montrent une valeur de conservation bien plus élevée que d'autres. Trois objectifs ont été définis dans cet axe : (1) élaboration d'une typologie des vieilles forêts du domaine de la pessière noire à mousse de l'Ouest, (2) amélioration des connaissances quant à la dynamique de ces vieilles forêts et (3) estimation de la valeur de conservation des vieilles forêts boréales situées en territoire aménagé. Au total, 74 sites ont été inventoriés au cours des années 2014, 2015 et 2016 dans un même territoire de 2000km2 situé dans le domaine de la pessière noire à mousse de l'est et soumis à l'aménagement forestier. Les analyses sont en cours et se poursuivront pendant encore deux ans grâce à d'autres sources de financement.

AXE 5 : RÉSILIENCE FORESTIÈRE

Une étude comparative entre la forêt finlandaise et québécoise a été développée en collaboration avec l'Université de Helsinki dans le cadre de la résilience écologique après coupe partielle.

Pour étudier la résilience forestière nous avons utilisé les réponses spatiale et temporelle de la végétation après coupe, en utilisant différents indicateurs (diversité, équitabilité...). Parmi les résultats les plus importants on remarque que 10 ans après coupe la forêt finlandaise montre un niveau de couverture de végétation supérieur à la forêt québécoise.

Chercheur responsable

Hubert Morin, Université du Québec à Chicoutimi

Équipe de recherche

  • Serge Gosselin, Produits forestiers Saguenay
  • Jean-Martin Lussier, Service canadien des forêts, Québec
  • Robert Schneider, Université du Québec à Rimouski

Durée

3 ans

Montant

197 500 $

Partenaire financier

  • Ministère des Ressources naturelles et de la Faune

Appel de propositions

Aménagement et environnement forestiers – IV