Titre de l'écran-titre (visionné le 25 janvier 2024) / L'objectif principal de cette thèse fut d'évaluer les effets de la vitesse de coupe et d'avance d'une équarrisseuse-fragmenteuse sur la coupe de billes d'épinette noire en conditions gelées et non gelées. Les critères d'évaluation furent la distribution des dimensions des copeaux papetiers, la qualité de la surface des équarris et l'énergie requise de coupe. Neuf groupes de billes ont été transformés à 20, 25 et 30 m/s de vitesse de coupe, à 19, 25 et 32 mm d'avance par couteau et à -13°C et 19°C. La distribution de la taille des copeaux a été évaluée selon leurs épaisseur, largeur et longueur. La taille des copeaux a diminué à mesure que la vitesse de coupe augmentait ou que la vitesse d'avance diminuait. Les billes gelées ont produit de plus petits copeaux et plus minces que celles non gelées. L'angle du fil du bois et la proportion des nœuds ont eu des impacts importants sur la taille des copeaux. Par ailleurs, la surface des équarris a été évaluée par des paramètres d'ondulation, de rugosité et du fil arraché. Cette surface était meilleure à mesure que la vitesse d'avance diminuait. Elle a eu également tendance à être meilleure à des vitesses de coupe plus grandes. L'ondulation et le fil arraché produits furent similaires pour le bois gelé et non gelé. Les nœuds et la fibre torse à gauche ont contribué à réduire la qualité de la surface. La puissance moyenne requise était plus grande à mesure que la vitesse de coupe ou celle d'avance augmentaient. Par contre, l'énergie spécifique de coupe a augmenté avec l'augmentation de la vitesse de coupe et la diminution de la vitesse d'avance. Le bois gelé a requis davantage d'énergie de coupe que celui non gelé. Cette thèse montre qu'un choix judicieux des paramètres de coupe, ainsi qu'un bon suivi des caractéristiques des billes, particulièrement les propriétés des nœuds et la présence de fibre torse dans les billes, permettront d'améliorer la qualité des copeaux et des surfaces produites par cette machine. De plus, l'optimisation des paramètres de coupe visant à diminuer l'ondulation, contribuera également à réduire la profondeur du fil arraché, évitant ainsi les pertes de matière. Enfin, les résultats permettront également d'ajuster les paramètres de coupe de l'équarrisseuse-fragmenteuse afin de minimiser la consommation d'énergie des scieries. / The main objective of this study was to evaluate the effect of the cutting speed, the feed per knife and temperature condition of black spruce logs on the performance of a chipper-canter. The evaluation criteria chosen were the chip size distribution, the surface quality of the cants and the energy requirements during cutting. For this purpose, nine groups of logs were transformed at 20, 25 and 30 m/s of cutting speed, 19, 25 and 32 mm of feed per knife, and at -13 °C and 19 °C. The chip size distribution was evaluated according to their thickness, width, and length. Results showed that thinner chips were produced with the increase of the cutting speed or decrease of the feed per knife. Frozen wood produced a greater proportion of small chips and thinner chips compared to unfrozen wood. The grain angle and the proportion of knots were the main significant covariates for the chip size distribution. Moreover, the surface quality was evaluated by parameters of waviness, roughness, and torn grain. The results showed that the surface quality improved as the feed per knife decreased. Surface quality has also shown a tendency to be better with greater cutting speeds. The waviness and depth of the torn grain were similar for both frozen and unfrozen wood. The knots characteristics and the presence of left handed spiral grain contributed to reduce the quality of the surface. The mean power demanded was greater as the cutting speed or the feed per knife increased. On the other hand, the specific cutting energy increased with the increase in cutting speed and the decrease in feed per knife. For all the evaluated parameters, the energy consumption was higher for frozen wood. This thesis demonstrates that a careful choice of the cutting parameters, as well as monitoring the wood characteristics, particularly the knot properties and the presence of spiral grain, will lead to quality improvements in chip size distribution and surfaces produced by this machine. In addition, the optimization of the machining parameters to reduce waviness will also help to reduce the depth of the torn grain thus avoiding material loss. Finally, the results also will allow adjustments in the cutting parameters of chipper-canters to minimize the energy consumption of sawmills.

*Calonectria canadiana*, un champignon pathogène connu pour entrainer de la pourriture aux racines et au collet, a causé d'importantes pertes dans les cultures d'épinette de deux pépinières forestières gaspésiennes. Afin de mieux comprendre son infectiosité, un essai basé sur le gène de l'espaceur interne transcrit (*Internal transcribed spacer* (ITS)), qui utilise des amorces couplées à une sonde TaqMan, a été testé et validé pour détecter et quantifier *C. canadiana*. Cet essai a ensuite été utilisé pour analyser des échantillons d'air et d'eau provenant d'échantillonnages hebdomadaires faits durant deux saisons de croissance. L'essai a aussi été utilisé pour montrer que les semis présentant des dommages au collet étaient les semis qui contenaient la plus grande biomasse de champignon et que sur ces semis les aiguilles au collet sont la section qui contient la plus grande biomasse de champignon. Des expériences en serre, qui avaient pour but de tester le rôle des spores et des débris végétaux infectés sur le développement de la maladie sur des semis à différents stades de développement et soumis à différents régimes hydriques, ont aussi été analysées à l'aide de l'essai. Il n'a pas été possible de tirer de conclusions de ces expériences à cause du faible nombre de semis infectés. Des échantillonnages ponctuels de débris végétaux et des planches de bois présentes à la surface du lit de roche qui forme les champs ont été faits. Il a été possible de détecter *C. canadiana*, ce qui laisse croire que la surface des champs pourrait être un vecteur du champignon. Pour nettoyer ces champs, il a été envisagé d'utiliser la solarisation, qui utilise la chaleur, et, pour évaluer l'efficacité d'un traitement à la chaleur, un test de résistance à la chaleur a été fait. Il a été observé que *C. canadiana* est éliminé après 1 h d'exposition à 45°C. / *Calonectria canadiana*, a pathogenic fungus known to cause root and crown rot, caused significant losses in spruce crops in two Gaspé forest nurseries. To better understand its infectivity, an assay based on the internal transcribed spacer (ITS) gene, which uses primers and a probe from TaqMan, was tested and validated to detect and quantify *C. canadiana*. This test was then used to analyze air and water samples from weekly sampling taken over two growing seasons. The test was also used to show that seedlings with crown damage were the seedlings that contained the greatest fungal biomass and that on these seedlings the crown needles are the section that contains the greatest fungal biomass. Greenhouse experiments, which aimed to test the role of spores and infected plant debris on the development of the disease on seedlings at different stages of development and subjected to different water regimes, were also analyzed using the test. It was not possible to draw conclusions from these experiments due to the small number of infected seedlings. Spot sampling of plant debris and wooden planks present on the surface of the rock bed which forms the fields were taken. I was possible to detect *C. canadiana*, which suggests that field surfaces could be a vector of the fungus. To clean these fields, it was considered using solarization, which uses heat, and to evaluate the effectiveness of the heat treatment, a heat resistance test was carried out. It has been observed that *C. canadiana* is eliminated after 1 hour of exposure to 45°C.

La présente recherche a eu comme objectif principal d’améliorer la qualité de l’écorçage à anneau de billes de deux espèces résineuses du Québec, soit l’épinette noire et le sapin baumier. Afin d’évaluer les effets des paramètres de l’écorçage à anneau sur la performance du procédé, un premier volet du travail s’est consacré au développement d’un prototype pour simuler l’action de coupe de la machine en laboratoire. Ce prototype a ainsi été construit, de manière à pouvoir régler la force radiale d’écorçage, l’angle d’attaque des outils de coupe ainsi que les vitesses d’avance et de rotation. Suite à cela, un deuxième volet a évalué les effets de la force radiale et de la position suivant la hauteur de la bille dans la tige sur l’écorçage de billes gelées des deux espèces. La qualité d’écorçage fut évaluée selon deux critères, soit la proportion de la surface d’écorce restante par rapport à la superficie totale de la bille et la proportion de fibres de bois dans les résidus d’écorce. L’augmentation de la force radiale a engendré une diminution de la proportion d’écorce restante sur la bille mais une augmentation de la proportion des fibres dans les résidus d’écorce. De plus, la qualité d’écorçage n’a pas été affectée par la position de la bille dans la tige. Un troisième volet s’est consacré aux effets de la force radiale et de l’angle d’attaque sur la qualité d’écorçage des billes gelées et non gelées d’épinette noire. L’effet du gel des billes sur la qualité de l’écorçage s’est avéré très important. De plus, l’impact de la force radiale sur les deux critères de la qualité d’écorçage a été confirmé pour les deux températures. Cependant, l’angle d’attaque n’a pas affecté de manière significative l’écorçage des billes non gelées. Pour les billes gelées, une augmentation de l’angle d’attaque a produit une légère diminution de la proportion d’écorce restante sur la bille. Les effets de ces paramètres de la machine furent étudiés en tenant compte de diverses propriétés des billes. Des équations de régressions ont ainsi été établies pour prédire les deux critères de qualité d’écorçage pour les différentes conditions étudiées. D’une part, l’adhésion bois-écorce, la force radiale et la surface des nœuds étaient les meilleurs prédicteurs de la proportion de la surface d’écorce restante sur la bille. D’autre part, l’excentricité des billes et l’adhésion bois-écorce venaient s’ajouter à la force radiale comme étant les meilleurs prédicteurs de la proportion des fibres de bois dans les résidus d’écorce. L’écorçage pourra ainsi être amélioré en ajustant la force radiale et l’angle d’attaque tout en tenant compte des propriétés des billes, en particulier, l’excentricité, l’adhésion bois-écorce et les caractéristiques des nœuds. / The main goal of this research was to improve ring debarking of logs from two lumber producing species in Quebec: black spruce and balsam fir. Firstly, a one-arm laboratory-scale debarking prototype was built in order to analyze the effects of operational parameters on ring debarking process and performance. The prototype allows to set the radial force, rake angle, and cutting and feed speeds. Secondly, the effect of the radial force applied by a ring debarker tip to frozen black spruce and balsam fir logs, obtained at three positions in the stem, was studied. Debarking quality was evaluated by two criteria: the proportion of bark remaining on log surfaces (BRL) and the amount of wood in bark residues (WIB). The proportion of BRL increased while the amount of WIB decreased as radial force decreased. However, log position in the stem did not affect any of debarking quality indicators. Finally, the effects of the radial force and the rake angle to frozen and unfrozen black spruce logs were studied. Log temperature significantly affected the ring debarking process and performance. In addition, the impact of the radial force on both debarking quality indicators was confirmed for frozen and unfrozen logs. On the contrary, the rake angle did not affect any of debarking quality indicators for unfrozen logs. An increase of the rake angle brought a slight decrease in the proportion of BRL for frozen logs without negatively affect loss offibers. The effects of these operational parameters on debarking quality were studied takinginto account log characteristics. Regressions equations were established in order to predict debarking quality indicators. The statistical model showed that radial force, bark/wood shear strength, and knot surface were significant predictors of BRL. On the other hand, radial force, bark/wood shear strength, and log eccentricity were significant predictors of WIB. Therefore, ring debarking could be improved by applying an appropriate radial force, choosing an optimal rake angle, and taking into account the log eccentricity, bark/wood shear strength,and knot features.

L'utilisation de l'éclaircie commerciale (EC) permet de réduire la densité des arbres de façon à atténuer la compétition pour les ressources et à favoriser, par la suite, la croissance des arbres résiduels. Dans ce cadre, cette étude vise à mettre en évidence l'effet de différentes modalités de l'éclaircie commerciale sur une espèce indigène et largement répandue au Québec, l'épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss). L'objectif de ce présent manuscrit est de comparer la productivité des éclaircies commerciales hâtives et tardives appliquées selon trois modes d'application (par le haut, par le bas et neutre) et deux intensités de prélèvement (20 ou 33 % de la surface terrière initiale) dans une plantation d'épinette blanche. Pour y arriver, nous avons utilisé les données d'inventaires d'une expérience sylvicole qui a été établie en 2007 par la Direction de la recherche forestière (DRF) du ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) du Québec dans une plantation d'épinette blanche mise en terre en 1987 au nord-ouest de Rivière-à-Pierre. Le dispositif est composé de 65 placettes représentant 5 répétitions complètement aléatoires de 13 traitements d'éclaircie commerciale. Les mesures dendrométriques récoltées de 2007 à 2017 ont été complétées par des mesures de hauteur et de longueur de cime en 2021. Les données ont fait l'objet d'une analyse statistique en utilisant des modèles linéaires mixtes. Les résultats montrent qu'à l'échelle de la placette, les modalités appliquées ne diffèrent pas significativement entre elles en termes d'accroissement en volume marchand des peuplements. En effet, le taux de mortalité et l'accroissement en volume étaient similaires entre les placettes éclaircies et non éclaircies. À l'échelle de l'arbre, l'éclaircie a permis de réduire la compétition, surtout pour les petits arbres. Ceci a permis d'augmenter l'efficacité de la croissance et l'accroissement en volume marchand des petits arbres. Finalement, bien que l'épinette blanche ait réagi positivement aux traitements d'éclaircie commerciale, il n'a pas été possible d'identifier la meilleure modalité à appliquer. / Commercial thinning (CT) reduces tree density such that competition for resources between trees is reduced, which generally promotes the growth of residual trees. This study aims to compare the effect of different modalities of commercial thinning applied to a white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) plantation, a species that is widespread and common in Canada. The main purpose of this document is to compare the productivity of early and late commercial thinning applied according to three modes of application (high, low and neutral) and two intensities (20 or 33% of the initial basal area) in a white spruce plantation. The experimental design of this silvicultural experiment was established in 2007 by the Direction de la recherche forestière (DRF) of the Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) of Quebec, in a white spruce plantation established in 1987 at about 100 km northwest of Quebec City. The experimental design is composed of 65 circular plots within which 13 commercial thinning treatments were randomly applied 5 times. Usual inventory measurements were taken in these plots at 5-year intervals from 2007 to 2017 while we measured tree height and crown length in 2021. Mixed linear models revealed that at the plot level, tree mortality and volume growth rates were statistically equal among all treatments. At the tree level, the competition between trees was particularly reduced for small trees by the thinning treatments, which led to increases in their growth efficiency and merchantable volume. However, because of similar responses between treatments, we were unable to determine the thinning treatment that maximizes tree growth volume.

Composée surtout de conifères, la forêt boréale est un important puits de carbone et représente la principale source de matière première pour la fabrication du papier et du bois d'œuvre à l'échelle mondiale. Toutefois, les changements climatiques affectent ce biome et menacent sa stabilité. Par ailleurs, le bois issu de cette forêt est de plus en plus utilisé comme matériau, car il est renouvelable et capable de stocker du CO₂. Le faible impact environnemental du bois en fait un matériau intéressant dans le contexte des changements climatiques. Cependant, pour que le bois soit aussi compétitif que d'autres matériaux tels que l'acier ou le béton, les producteurs doivent garantir la qualité du produit. Ainsi, plusieurs approches sont utilisées pour permettre le maintien d'un approvisionnement en bois ayant des propriétés physiques et mécaniques qui répondent aux attentes des utilisateurs. L'une des approches utilisées par les gestionnaires forestiers est le reboisement par sélection génétique des arbres. Cette méthode peut à la fois garantir le maintien d'une production de bois de qualité, une croissance rapide et une résistance accrue aux parasites. C'est dans ce cadre que se situe ce travail de thèse. Nous avons séparé les sources de variation et évalué le contrôle génétique de la densité du bois qui représente un caractère clé pour la qualité du bois. Ensuite, nous avons évalué l'effet de la sécheresse sur les propriétés et la conductivité spécifique du xylème par une expérimentation d'arrosage en serre sur des clones d'épinette blanche. Les caractères qui ont été étudiés sont la densité du bois, la croissance des arbres, la biomasse, la largeur et la longueur des trachéides et le nombre de ponctuations par trachéides. Le contrôle génétique sur la variation de ces caractères a été estimé par des mesures d'héritabilité. Les résultats du premier chapitre ont démontré que la variation moyenne de la densité du bois est principalement contrôlée par la génétique. Les programmes d'amélioration génétique pourraient donc sélectionner des arbres à partir de ce caractère. Les deux derniers chapitres ont mis en évidence que les clones utilisent différentes stratégies d'adaptation à la sécheresse et que certains sont moins sensibles que d'autres. Ces résultats indiquent qu'il existe un potentiel de sélection clonale pour l'augmentation de la résistance à la sécheresse chez les semis d'épinette blanche. L'interdisciplinarité de cette thèse permet de contribuer à l'avancée des connaissances fondamentales de la science forestière en plus d'apporter des résultats pratiques qui permettront d'orienter les efforts de sélection des arbres pour le reboisement. / Composed mostly of conifers, the boreal forest is an important carbon sink and is the main source of raw material for the manufacture of paper and lumber of worldwide. However, climate change is affecting this biome and threatening its stability. In addition, wood from this forest is used more and more as a material, because it is renewable and capable of storing CO₂. The low environmental impact of wood makes it an interesting material in the context of climate change. However, for wood to be as competitive as other materials such as steel or concrete, producers must guarantee the quality of the product. Thus, several approaches are used to allow the maintenance of a supply of wood having physical and mechanical properties which meet the expectations of the users. One of the approaches used by forest managers is reforestation by genetic selection of trees. This method can ensure both maintenance of quality timber production, rapid growth and increased resistance to pests. It is within this framework that this thesis work is situated. We separated the sources of variation and assessed the genetic control of wood density which is a key trait for wood quality. Next, we evaluated the effect of drought on the properties and specific conductivity of the xylem by a greenhouse watering experiment on white spruce clones. Traits that have been studied are wood density, tree growth, biomass, tracheid width and length, and number of pits per tracheid. The genetic control over the variation of these traits was estimated by heritability measurements. The results of the first chapter demonstrated that the average variation in wood density is mainly controlled by genetics. Genetic improvement programs could therefore select trees from this trait. The last two chapters have shown that the clones use different drought adaptation strategies and that some are less sensitive than others. These results suggest that there is potential for clonal selection for increasing drought resistance in white spruce seedlings. The interdisciplinarity of this thesis makes it possible to contribute to the advancement of fundamental knowledge of forest science in addition to providing practical results that will guide efforts to select trees for reforestation.

Une approche biogéographique, dendroécologique et paléoécologique a été utilisée pour étudier la répartition, la dynamique et l'origine des pessières à lichens dans la zone de la forêt boréale fermée. À l'intérieur d'un gradient latitudinal de plus de 500 km, la répartition des pessières à lichens et des principales perturbations visibles sur les photographies aériennes des années 1950 et des années plus récentes a été cartographiée le long de 19 transects d'inventaire. L'analyse photographique, validée sur le terrain, a permis de mesurer une diminution de 9 % de la superficie totale de la forêt fermée au profit de la pessière à lichens au cours des 50 dernières années. Cette diminution est le résultat d'une faible régénération de la forêt fermée suite aux incendies, principalement au-delà de 51°N de latitude. La croissance des épinettes noires établies dans 54 pessières à lichens a été étudiée et la relation avec les variables climatiques (précipitations et températures mensuelles) a été vérifiée sur une période de 100 ans. Bien que les précipitations exercent une plus grande influence sur la croissance des arbres que les températures mensuelles, très peu de relations significatives ont été obtenues. Même si ces peuplements présentent une faible -densité arborescente, la réponse dendroclimatique des arbres est atténuée par les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette dans la plupart des pessières à lichens. Les réductions de la croissance radiale reliées à cet insecte sont importantes dans les pessières à lichens et sont plus marquées dans la partie méridionale de la zone de la forêt fermée. Grâce à l'utilisation de techniques complémentaires, de la radiodatation des charbons de bois, de la datation des cicatrices de feu et de l'observation des photographies aériennes des années 1950, il a été possible de retracer l'époque et les facteurs responsables de la transformation de la forêt de conifères dense en pessière à lichens. Trois séries de perturbations causent le passage de la forêt fermée en pessière à lichens : 1) les feux légers, 2) les feux successifs et 3) l'incidence d'une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette suivie d'un feu. La majorité des pessières à lichens inventoriées dans cette étude se sont formées au cours des 200 dernières années.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2018-2019 / Les changements climatiques pourraient induire un déplacement des conditions favorables aux espèces arborescentes entrainant une mésadaptation des populations locales. La migration assistée est une stratégie proactive qui permettrait de maintenir la productivité forestière et réduire la vulnérabilité des écosystèmes dans les nouvelles conditions climatiques. L’objectif de cette étude est d’évaluer les traits morpho-physiologiques des plants de huit sources génétiques d’épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss) mis en terre dans trois sites de plantation représentant un gradient climatique nord-sud de 1,7°C. Six des sources de semences provenaient de vergers à graines locaux de première génération alors que deux autres provenaient de vergers à graines de seconde génération constitués d’arbres originaires du Québec et de l’Ontario et sélectionnés dans des tests génécologiques. Aucune interaction n’a été observée entre les vergers à graines et les sites pour aucun des traits étudiés. La croissance en hauteur variait entre les vergers à graines, étant plus grande pour les sources de semences du sud et les vergers à graines de deuxième génération. Ces différences ont été maintenues pendant les quatre premières années en plantation. Le site central a montré la meilleure croissance en hauteur et la meilleure séquestration totale du carbone. Une analyse vectorielle n’a montré aucune carence en éléments minéraux durant les quatre premières années en plantation dans chacun des trois sites. La photosynthèse avant le débourrement des bourgeons n’a pas différé entre les vergers (sources de semences) et les sites, reflétant une forte plasticité. Ces résultats obtenus sur de jeunes plants laissent présager qu’une migration assistée des sources du sud vers des sites plus froids pourrait optimiser le rendement des plantations. Les sources septentrionales devraient bénéficier du réchauffement climatique sans toutefois égaler les performances des sources méridionales déplacées vers le nord. Ces recherches doivent toutefois se poursuivre pour confirmer que ces résultats se maintiennent à long terme. / Climate change could induce a shift of favorable conditions of tree species, leading to maladaptation of local populations. Assisted migration is a proactive strategy to face climate changes that aims to maintain forest productivity and reduce the vulnerability of ecosystems. The main objective of this study was to evaluate the difference of performance between eight white spruce genetics sources, each constituted of seed orchard seedlings and established in three plantation sites along a latitudinal transect representing a temperature gradient of 1.7°C simulating climate change. Six of these seed sources were from first-generation local seed orchards while the other two were from second-generation seed orchards constituted of trees originating from Quebec and Ontario and selected in genecological tests. No interaction for all traits studied was found significant between sites and seed sources. Height growth significantly varied between seed orchards, being greater for southern seed sources and second-generation seed orchards. These differences were maintained during the four years in the plantation. The central site showed the best growth in height and the greatest total carbon sequestration. Vector analysis showed that no nutrient deficiencies occurred during the first four years in plantation for each site. Photosynthesis before bud break did not significantly differ between seed orchards and sites, showing a strong plasticity. These results on young seedlings indicate that assisted migration could improve performance of southern seed sources and that the northern seed sources should benefit of warming temperature but would not match the growth performance of the southern seed sources moved to northern sites. Research must however continue to confirm over the long term these early results

Les programmes d’amélioration génétique visent la sélection d’arbres supérieurs qui serviront à établir des plantations de haute productivité adaptées aux conditions climatiques actuelles et futures. Or, les conditions climatiques futures seront vraisemblablement différentes des conditions actuelles. En effet, selon le scénario d’émission A1B, défini par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), la concentration atmosphérique en CO2 pourrait doubler à 760 ppm d’ici 2100 et, au Canada, la température moyenne pourrait augmenter de 4,3 °C (GIEC 2007). À cet égard, les programmes de reboisement devraient tenir compte de ces changements climatiques en évaluant les réponses morpho-physiologiques des différentes sources génétiques de semences vis-à-vis des principales variables environnementales (CO2 et température) et de leur interaction. Dans une expérience en conditions contrôlées (température, CO2, humidité relative, lumière, photopériode, etc.), des plants d’épinette blanche, représentant les meilleures familles biparentales identifiées par le programme d’amélioration génétique du Québec, ont été soumis à une combinaison de deux régimes de températures (actuelles vs. futures prédites) et de deux régimes de CO2 (380 vs. 760 ppm) pendant leur seconde et leur troisième saison de croissance. La croissance des parties aériennes et des racines, ainsi que la nutrition minérale ont été évaluées à la fin de la deuxième et de la troisième saison de croissance. Des mesures d’échanges gazeux, de transpiration cuticulaire, de quantité de cire cuticulaire ainsi que de surface foliaire spécifique ont également été effectuées sur les plants âgés de trois ans. L’augmentation de la température et de la concentration en CO2 a eu peu d’effet sur les variables morpho-physiologiques des plants de deux ans (2+0) et de trois ans (3+0) d’épinette blanche. Ainsi, l’élévation seule de la température ou de la concentration en CO2 s’est traduite par une augmentation de la hauteur des plants (2+0) ainsi que du diamètre et de la masse sèche des racines des plants (3+0). Des différences entre les familles ont été observées pour la majorité des variables morpho-physiologiques des v plants (2+0) et (3+0), c’est-à-dire pour toutes les variables de croissance, la nutrition minérale, la transpiration ainsi que la conductance stomatique. Aucune interaction famille*traitement n’ayant été significative, les résultats de cette expérience indiquent que la performance relative entre les familles d’épinette blanche ne devrait pas être modifiée suite à une augmentation de la température et de la concentration en CO2. Nos résultats suggèrent que les meilleures familles actuellement sélectionnées dans le cadre du programme d’amélioration génétique de l’épinette blanche au Québec devraient maintenir leur performance supérieure en présence des conditions climatiques futures prédites. De plus, l’héritabilité familiale s’est révélée similaire et élevée (supérieure à 0,4) entre les traitements de température * CO2, ce qui signifie que les traitements n’ont pas eu d’impact sur la variabilité génétique entre les familles testées. / According to the A1B emissions scenario of the Intergovernmental Panel on Climate Change’s (IPCC) 2007 report, atmospheric CO2 concentration will double before 2100 and, in Canada, average temperatures could increase by 4.3 °C. In a growth chamber experiment, we subjected white spruce seedlings from the best performing full-sib families in Québec’s current tree breeding program to a combination of two temperature regimes (present day vs. anticipated future temperatures) and two levels of CO2 (380 vs. 760 ppm) during two growing seasons. The interaction between CO2 and temperature increases had no significant effect on growth characteristics, mineral nutrition, gas exchange and needle characteristics of seedlings at the juvenile stage. Furthermore, the relative performance between 20 families did not change, suggesting that they should maintain their superior performance under predicted future climate conditions.

Dans la continuité des projets du programme d'amélioration génétique de l'épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss.), l'utilisation de la variabilité génétique familiale pourrait améliorer l'enracinement des boutures. Des boutures d'épinette blanche, provenant de 75 familles unifamiliales, ont été produites et les échantillonnages, couvrant la phase d'enracinement (B+0) et deux saisons de croissance (B+l, B+2), ont permis d'évaluer les variables de croissance, d'architecture du système racinaire, les échanges gazeux et le statut nutritionnel. L'estimation des paramètres génétiques a montré que l'enracinement des boutures est sous contrôle génétique, notamment par des valeurs élevées d'héritabilités individuelle et familiale de la masse racinaire durant ces phases de croissance. Les corrélations génétiques mettent en perspective la relation entre la masse racinaire et le diamètre ou la hauteur. La variabilité génétique familiale d'enracinement est suffisamment importante pour inclure une sélection des pieds-mères utilisés aux fins du bouturage et ainsi améliorer l'enracinement chez l'épinette blanche.

Au Québec, chaque année, des millions de plants forestiers produits en récipient sont rejetés à cause de leur système racinaire déficient. Afin de vérifier l'effet du substrat sur cette problématique, le premier objectif était de caractériser les propriétés physiques et chimiques des substrats utilisés par huit pépinières forestières. La masse volumique apparente (MVA), la granulométrie des particules, la teneur en air (thêtaa), la conductivité hydraulique saturée (Ks), le coefficient d'efficacité des pores (γ) et un indice de diffusivité relative des gaz (DsD₀⁻¹) ont été mesurés. Le pH, la conductivité électrique (CE), et la capacité d'échange cationique effective (CECeff) des substrats, ainsi que leurs contenus en éléments nutritifs (N-NH₄, N-NO₂₋₃, P, K, Ca, Mg) ont été mesurés. De plus, les variables de croissance des plants ont été évaluées après une saison de croissance. Les pépinières ont présenté d'importantes variations au niveau de la croissance des plants et des propriétés du substrat. Thêtaa et Ks mesurées à la fin de la saison de croissance étaient corrélées négativement avec (i) la masse sèche de la partie aérienne des plants et (ii) le diamètre au collet. La MVA était toutefois corrélée positivement avec la masse racinaire. L'aération des substrats n'a pas limité la croissance des plants malgré des valeurs de DsD₀⁻¹ faibles pour certains substrats (<0.005). Le second objectif visait à vérifier, au cours de deux années de production (2008 et 2009), les effets des propriétés physiques et chimiques sur la croissance et le développement des plants d'épinette blanche (1+0) cultivés dans plusieurs substrats composés de tourbe grossière et fine (<0.5 mm), de perlite et de vermiculite. Les substrats ont affecté les variables de croissance. En 2008, l'augmentation de la porosité d'air (thêtaa) a eu un effet négatif sur la croissance alors qu'en 2009, la croissance était affectée par une réduction du coefficient d'efficacité des pores (γ) dans les substrats. Selon les résultats de cette étude, la valeur optimale de DsD₀⁻¹ recommandée pour la culture de l'épinette blanche en récipient serait comprise entre 0.003 et 0.016 et thêtaa située entre 0.07 et 0.14 cm³ cm⁻³.