Évaluation de l'atteinte des objectifs d'aménagement écosystémique pour la productivité et la diversité biologique dans les forêts brûlées soumises aux plans spéciaux d'aménagement


Depuis plus d'une décennie le Québec s'est engagé à s'assurer de la durabilité des pratiques d'aménagement forestier. Cette durabilité repose à la fois sur la capacité de la forêt à maintenir une production ligneuse soutenue dans le temps (maintien de la productivité) et sur la conservation de la diversité biologique. En forêt boréale, les incendies de forêts représentent des perturbations naturelles qui sont à la base de la dynamique des écosystèmes forestiers et qui affectent sans distinction les forêts naturelles et les forêts aménagées. Les forêts brûlées constituent des stades pionniers de la succession forestière qui diffèrent passablement des forêts récemment coupées notamment en ce qui a trait au bois mort sur pied, un attribut d'habitat important pour de nombreuses espèces animales et végétales.

L'adoption récente au Québec de la loi sur l'aménagement durable du territoire forestier demande maintenant que l'élaboration de plans spéciaux d'aménagement des forêts brûlées prenne en compte les enjeux de maintien de la diversité biologique et de productivité de la forêt tout en soutirant les bénéfices économiques de la récole des bois brûlés. Bien que nos connaissances scientifiques sur la régénération naturelle et sur les communautés animales (oiseaux et insectes) dans les brûlis se sont grandement améliorées depuis les 15 dernières années, les effets de la récolte après feu sur la biodiversité et la régénération des brûlis demeurent faibles. Le présent projet visait à (1) évaluer l'impact d'un plan spécial d'aménagement qui incorpore la rétention de bois brûlé dans un feu sur la productivité et la diversité biologique, (2) déterminer le potentiel du longicorne noir comme espèce indicatrice de la diversité spécifique et fonctionnelle associée au feu, (3) élaborer des indicateurs du potentiel de régénération et de diversité biologique aptes à orienter l'organisation spatiale de la récolte et de la rétention du bois brûlé.

La productivité de la forêt après le feu a été mesurée au moyen d'un suivi sur le terrain de la régénération post-feu du pin gris et de l'épinette noire en fonction de la sévérité du feu (au sol et à la canopée) telle que déterminée au moyen d'un indice (dNBR : en anglais, differential Normalized Burn Ratio) qui compare une image satellitaire avant le feu et une autre après le feu. Nos résultats suggèrent que le dNBR est un bon indicateur de la matière organique consummée au sol (sévérité du feu au sol). Le dNBR permet également de prévoir assez bien la croissance du pin gris, ainsi que le stocking de l'épinette noire en fonction de la sévérité du feu à la canopée.

La réponse des communautés d'insectes liées au bois mort a été évaluée suite à différents types d'interventions ainsi que dans des parcelles témoins brûlées et non-brûlées. Les communautés d'insectes ont été caractérisées en utilisant diverses approches d'échantillonnage (pièges de Lindgren, dissection d'arbres sénéscents et morts). Bien que nos résultats montrent que les substrats laissés derrière suite à la récupération et à la scarification des sites sont utilisés par des assemblages d'insectes semblables à ceux retrouvés dans les parcelles de rétention, les très faibles volumes de bois laissés derrière par ces opérations. entrainent la mortalité de près de 70% de la population déjà présente avant les opérations, et que la scarification engendre encore de la mortalité supplémentaire. La scarification semble également dégrader de façon significative le bois mort laissé derrière, la machinerie détruisant l'intégrité de la matrice d'écorce et accélérant sa dessication. Un niveau de rétention de bois brûlé sur pied élevé reste vraisemblablement nécessaire pour le maintien de ces populations d'insectes dans un paysage forestier régi par le feu.

Nous avons testé l'hypothèse que la rétention post-récolte peut maintenir les oiseaux qui utilisent des cavités d'arbres (cavicoles) dans ce feu, mais que ce maintien peut varier en fonction du type de rétention (par pied d'arbre, linéaire et en parcelles). Les recensements de l'avifaune nicheuse trois ans après le feu et la récolte post-feu indiquent que la composition des assemblages d'oiseaux est affectée par le type de rétention de forêt brûlée après récolte. Les sites de rétention par tiges individuelles, par rangées d'arbres (bandes riveraines) et par petites parcelles de moins de 20 ha étaient composés de très peu d'espèces qui nichent dans ou sur des arbres. Les parcelles de rétention de plus de 20 ha étaient composées d'une plus grande proportion d'espèces qui utilisent les arbres comme substrat de nidification. Des modèles hiérarchiques de type « Generalized Linear Models » (GLM) incluant itérativement l'ensemble de variables décrivant les conditions de l'habitat à des échelles spatiales multiples montrent qu'outre le nombre d'arbres morts de plus de 20 cm de diamètre, la proportion de forêt mature brûlée dans un rayon de 250 m au pourtour de nos stations d'échantillonnage influence fortement le nombre d'espèces cavicoles détectées. Enfin un modèle hiérarchique mesurant la probabilité de retrouver une cavité active de Pic à dos noir, la principale espèce excavatrice des brûlis, s'accroit rapidement lorsque la quantité de forêt brûlée non récoltée atteint plus de 20 ha dans un rayon de 500 m centré sur une cavité.

Les relations entre l'indice dNBR et la quantité de même que la qualité de la régénération de l'épinette noire et du pin gris laissent entrevoir la possibilité d'utiliser la technologie des images satellites pour déterminer les secteurs qui montrent un potentiel élevé de régénération naturelle par rapport à ceux qui pourraient nécessiter des interventions de remise en production. De son côté, le bon potentiel du longicorne noir comme indicateur de la diversité des insectes xylophages et phloeophages est non seulement utile pour déterminer où la rétention de bois brûlé mature risque d'offrir les meilleures garanties de maintien pour la diversité des insectes mais pourra également être bénéfique pour leurs prédateurs, les pics, qui pourront jouir d'une meilleure disponibilité de ressources alimentaires à la fois quant à l'abondance et à la diversité des proies, donc d'habitats de meilleure qualité. Enfin, la réponse des oiseaux aux divers types de rétention mis en place dans le feu #433 montre que la rétention en parcelles de plus de 20 ha est davantage garante du maintien des espèces cavicoles dans les brûlis aménagés que la rétention par tiges individuelles, par bandes linéaires ou de petites parcelles de moins de 20 ha.

Chercheur responsable

Pierre Drapeau, Université du Québec à Montréal

Équipe de recherche

  • Sylvie Gauthier, Service canadien des forêts - Centre de Foresterie des Laurentides (CFL)
  • Christian Hébert, Service canadien des forêts - Centre de Foresterie des Laurentides (CFL)
  • Jacques Ibarzabal, U. du Québec à Chicoutimi
  • Hubert Morin, U. du Québec à Chicoutimi

Durée

3 ans

Montant

215 420 $

Partenaire financier

  • Ministère des Ressources naturelles et de la Faune

Appel de propositions

Aménagement et environnement forestiers – IV