Au cours de l'été 1998 (mai-août), une étude a été réalisée dans la région du Lac Saint-Jean dans le but de caractériser et de comparer l'utilisation par le tétras du Canada (Falcipennis canadensis) de trois environnements disponibles après coupe forestière, soit des bandes d'une largeur moyenne de 70 m et des blocs de forêt résiduelle d'une trentaine d'hectares ainsi que de la forêt non perturbée utilisée comme témoin. Cette étude s'intègre à un projet plus global, le projet « Séparateurs de coupes », qui a été initié conjointement par le Ministère des Ressources Naturelles (MRN) et le Ministère de l'Environnement et de la Faune (MEF) du Québec, dans le cadre de la révision du Règlement sur les normes d'intervention dans les forêts du domaine public (RNI). Au cours de cette étude, 27 tétras (13 mâles et 14 femelles) ont été munis de radio-émetteurs et suivis à une fréquence d'une localisation aux deux jours. Les données recueillies ont permis d'évaluer la taille des domaines vitaux, les distances minimales de déplacement entre deux localisations, le taux de survie et la reproduction des tétras sur une période de 4 mois. Les densités de ces derniers ont été calculées à partir des inventaires de population réalisés par le MEF au printemps 1998 dans les trois types d'environnement. Par ailleurs, l'habitat présent à l'intérieur des domaines vitaux des tétras a été décrit à l'aide d'inventaires de végétation réalisés sur le territoire d'étude. Les résultats obtenus à partir du suivi sur une courte période de ce petit échantillon de tétras semblent indiquer que les trois environnements étudiés (bandes, blocs et forêt) sont utilisés de façon comparable par ces oiseaux. En effet, aucune différence significative n'a pu être détectée entre les densités, les surfaces des domaines vitaux et les déplacements des tétras ayant utilisé en partie les bandes ou les blocs de forêt résiduelle ou uniquement la forêt témoin. Seuls les domaines vitaux des tétras ayant utilisé uniquement la forêt ont été plus morcelés que les domaines vitaux des tétras ayant utilisé les bandes. Les taux de survie et la reproduction ont également été semblables dans ces trois environnements. À la lumière de ces résultats, les structures de forêt résiduelle, telles qu'elles sont réglementées par le RNI, peuvent être adéquates pour satisfaire les besoins estivaux des tétras du Canada en autant qu'il y ait de la forêt non perturbée à proximité car peu de tétras sont demeurés uniquement dans les bandes et les blocs. Des études plus poussées (n plus grand, territoires exploités plus vastes, études à plus long terme) seront toutefois nécessaires afin de connaître l'efficacité de ces structures pour les saisons et années futures.

Les premières années de croissance chez l'épinette noire ont fait l'objet de peu d'études malgré le fait qu'elles soient déterminantes pour la réinstallation après feu des peuplements. Cette étude porte principalement sur la croissance juvénile de pessières noires issues de graines après feu situées dans la zone de la forêt boréale. Les objectifs de ce travail sont de reconstituer les patrons de croissance juvénile en hauteur d'arbres mères dominants et de jeunes semis d'épinette noire du même statut hiérarchique sur les mêmes sites. L'hypothèse de travail est que le patron de croissance juvénile de l'épinette noire est semblable entre deux générations successives établies sur les mêmes sites. Dans un secteur brûlé en 1983, au nord-ouest du Lac Saint-Jean, trois pessières noires vierges d'âges différents installées au cours du dix-neuvième siècle ont été sélectionnées. Deux méthodes ont été employées pour reconstituer le patron de croissance juvénile des épinettes. La première étant la mesure des distances entre les cicatrices du bourgeon apical sur trois cents semis, la seconde étant l'interdatation par la localisation de cernes repères tout au long de la souche de trente arbres mères. La comparaison des douze premières années de croissance des épinettes dominantes démontre qu'il existe une différence significative dans les taux de croissance entre les deux générations d'épinette. Les semis atteignent près du double de la hauteur des arbres mères sur le même site. L'effet combiné de conditions environnementales défavorables présentes lors de l'installation et des premières années de développement des arbres mères au dix-neuvième siècle serait la cause de la faible croissance enregistrée pour cette génération. L'effet des conditions climatiques plus froides comparées à celles présentes aujourd'hui et l'action de la tordeuse des bourgeons de l'épinette en période épidémique seraient les facteurs ayant contribué à ralentir la croissance des arbres mères pendant leur période juvénile.

Les espèces de la forêt boréale québécoise possèdent des caractéristiques leur permettant, la plupart du temps, de se régénérer adéquatement après récolte de la matière ligneuse, mais dans certaines conditions, la régénération peut être insuffisante. Dans un contexte de préparation d'un plan d'aménagement forestier, nous croyons qu'il serait important toutefois d'évaluer à l'avance les problèmes de régénération, c'est pourquoi nous essayons de prédire la régénération après coupe. Pour y arriver, nous avons tenté de développer un modèle de prédiction basé principalement sur les mécanismes de régénération de 5 espèces arborescentes d'intérêt commercial, soit l'épinette noire (Picea mariana), le sapin baumier {Abies balsamea), le pin gris (Pinus banksiana), le peuplier fauxtremble (Populus tremuloides) et le bouleau à papier (Betula papyrifera). La méthode s'est déroulée en trois étapes, chacune consistant en un essai de prédiction. Au cours du premier essai, une première version du modèle a été construite. Le modèle utilise les tables d'inventaires du ministère des Ressources naturelles du Québec pour connaître la composition d'origine des strates forestières. Puis, les mécanismes de régénération des espèces et les caractéristiques du système de coupe (coupe avec protection de la régénération, débardage par arbre entier) mènent à l'élaboration des prédictions. Les prédictions se font en terme de coefficient de distribution de la régénération (CDR) et tiennent compte de la saison de récolte. Enfin, les prédictions sont confrontées à des données d'inventaires de régénération pour tester leur validité. Un second essai a permis de tester une version améliorée du modèle en utilisant les mêmes données de validation que celles du premier essai. Quant au troisième essai, il visait à faire subir au modèle amélioré de l'essai 2, un test plus rigoureux pour en évaluer la robustesse. Pour ce faire, de nouvelles données d'inventaires de régénération, indépendantes de celles utilisées dans les deux premiers essais, ont servi à valider les prédictions. Les résultats concernant l'épinette noire sont bons, surtout en hiver, où le taux de réussite est de 79%. En été, ce dernier est de 52%. Par ailleurs, les prédictions en sapin sont décevantes (29% en été, 34% en hiver), de même que celles pour le bouleau (42% en été, 48% en hiver). Toutefois, cela a permis de mettre en lumière certaines lacunes dans les connaissances actuelles concernant ces espèces. En ce qui concerne le pin gris (100% en été, 97% en hiver) et le tremble (87% en été, 90% en hiver), les résultats sont excellents. Nous croyons que l'approche développée est capable, moyennant certaines conditions, de mener à la mise sur pied d'un modèle prédictif fiable et applicable à une grande variété de peuplements de la forêt boréale.

Au Québec, il est connu que les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana (Clem.)) affectent la croissance des peuplements de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.), d'épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) et d'épinette noire (Picea mariana Mill. BSP) situés dans la zone boréale à proximité du 50e parallèle. La défoliation subie par ces arbres hôtes se traduit par la formation de cernes de croissance plus étroits en période épidémique. Cependant, à des latitudes plus élevées, l'impact des épidémies est peu connu. La croissance d'arbres hôtes de la tordeuse a donc été étudiée par analyse dendroécologique dans un secteur situé entre Chibougamau et Radisson. Puisque ces arbres hôtes sont répartis sur de vastes territoires, il peut être posé comme hypothèse que la tordeuse des bourgeons de l'épinette pourrait aussi avoir une vaste distribution. Toutefois, l'impact de celle-ci, à des latitudes plus élevées, serait moindre étant donné les conditions climatiques plus difficiles. La présente étude a donc pour objectifs de vérifier l'existence de signes d'épidémies passées de la tordeuse dans des régions du nord de la zone boréale au Québec et de comparer ces réductions de croissance avec les périodes épidémiques connues des régions méridionales, quant à leur synchronisme, leur durée et leur impact. Ainsi, dix sites d'arbres hôtes (sapin baumier et/ou épinette noire) ont été échantillonnés, à intervalles réguliers, le long d'un transect couvrant les latitudes de 49°58'N à 53°29'N et les longitudes de 74°14'O à 77°56'O. De plus, deux sites de pins gris (Pinus banksiana Lamb.), des arbres non hôtes de la tordeuse, ont été échantillonnés à mi-parcours afin d'être utilisés comme contrôle. Les chronologies hôtes obtenues ont été comparées avec celle des arbres non hôtes. En général, la croissance des arbres hôtes est semblable à celle des non hôtes, à l'exception de certaines périodes où la croissance des arbres hôtes est considérablement réduite par rapport à celle des arbres non hôtes. En comparant ces réductions de croissance avec les périodes épidémiques connues pour les régions plus méridionales, il est possible de constater que celles-ci sont synchrones, tant chez les sapins baumiers que les épinettes noires. Les résultats démontrent que certaines épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette ont eu un impact significatif sur la croissance des sapins baumiers et des épinettes noires jusqu'au 53e parallèle. Toutefois, le taux de réduction de croissance est supérieur chez les arbres des sites les plus au sud et la proportion d'arbres affectés est légèrement plus forte dans ces sites. De plus, dans les sites localisés au sud du transect, les arbres répondent de façon plus uniforme aux attaques de la tordeuse à l'intérieur d'un même peuplement, alors qu'au nord, il semble que tous les arbres d'un peuplement ne soient pas affectés de la même façon par la tordeuse. Or, malgré la diminution de l'impact de cet insecte vers le nord, les résultats obtenus montrent tout de même des périodes de réductions de croissance pouvant être attribuables à la tordeuse des bourgeons de l'épinette jusqu'au 53e parallèle.

Les populations de Cormorans à aigrettes {Phalacrocorax auritus (Lesson)) de l'Amérique du Nord ont subi une hausse importante à partir de 1972 (Nisbet 1995). Les causes de cette augmentation ne sont pas bien connues et demeurent hypothétiques. L'acquisition de nouvelles connaissances permettrait une gestion plus efficace de cette ressource faunique qui détruit progressivement les écosystèmes forestiers de certaines îles de la réserve de parc national de l'Archipel-de-Mingan. Cette recherche consiste à localiser d'anciennes cormorandières afin de déterminer si la présence de Cormorans à aigrettes en si grand nombre dans l'archipel est un phénomène récent (XXe siècle) ou ancien. Afin de localiser les anciennes cormorandières, deux techniques ont été employées. D'une part, des structures d'âge ont été réalisées afin de déterminer l'origine des populations de sapins baumiers {Abies balsamea (L.) Mill.) présentes sur les îles. Ces structures d'âge uni modales ou bimodales révèlent que ces populations d'arbres ne sont pas issues du passage destructeur des Cormorans à aigrettes. En fait, il semble que la tordeuse des bourgeons de l'épinette {Choristoneura fumiferana (Clem.)) soit à l'origine de ces peuplements. Les courbes de croissance révèlent d'ailleurs que les trois épidémies du siècle dernier ainsi que celle ayant sévi vers 1878 ont affecté les peuplements de l'archipel de Mingan. Cette technique de localisation est limitée par l'âge des arbres. D'autre part, des sondages pédologiques distribués sur des transects traversant les îles à Bouleaux du Large, Sainte-Geneviève et du Fantôme ont été réalisés afin de détecter la présence de cailloux au sein des profils de sol. Ces cailloux sont rejetés par les cormorans et s'accumulent aux pieds des arbres où ils nichent. Ces macrorestes ne sont habituellement pas présents dans les sols forestiers et représentent un signe privilégié de leur passage. Les cailloux retrouvés ont été localisés en surface des profils et étaient associés à des cormorandières actives, visibles sur les photographies aériennes ou citées dans la littérature. La recherche s'effectuait sur une longue période de temps, soit sur quelques milliers d'années selon les datations 14C. Grâce à cette technique, on peut constater qu'aucune colonie n'aurait donc existé sur ces îles avant le XXe siècle. En bref, la présence en si grand nombre des Cormorans à aigrettes dans la réserve de parc national de l'Archipel-de-Mingan est un phénomène récent possiblement d'origine anthropique.

Les changements environnementaux, en particulier les fluctuations climatiques, actuels et futurs, peuvent avoir des conséquences importantes sur la croissance des arbres et des peuplements forestiers. Plusieurs résultats en Europe, en Amérique du Nord et ailleurs dans le monde montrent une tendance à l'augmentation de la productivité des forêts à long terme en milieu tempéré, montagnard et subarctique. Cependant, aucune recherche de ce type n'a été effectuée en forêt boréale naturelle productive au Québec. Cette recherche a pour but d'étudier l'évolution de la productivité en forêt boréale naturelle au cours du siècle dernier, en comparant la croissance radiale, en hauteur et en volume d'épinettes noires âgées (âge moyen de 175 ans) avec celle de jeunes épinettes noires (âge moyen de 65 ans). Des échantillons ont été prélevés dans 20 placettes, regroupées dans 10 paires (un peuplement jeune et un peuplement âgé). Cinq arbres dominants dans chaque placette ont été abattus et leur croissance reconstruite par analyse de tige. Les peuplements de chaque paire sont situés sur un type de station similaire et à peu de distance l'un de l'autre. Les résultats montrent une tendance positive quant à l'augmentation de la croissance radiale, en hauteur et en volume de l'épinette noire depuis le siècle dernier pour 8 paires sur 10 pour tous les paramètres étudiés, sauf pour la largeur de cerne (7 paires sur 10). La différence de croissance se manifeste surtout pour les âges jeunes. Des causes multiples et indissociables dans le cadre de cette recherche ont pu provoquer une telle différence de croissance. La croissance juvénile des vieux peuplements aurait été fortement ralentie par des événements épisodiques, contrairement aux jeunes peuplements. L'établissement des vieux peuplements au moment d'une période climatique défavorable (Petit âge glaciaire) ou d'une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette sont considérés comme des hypothèses principales pouvant expliquer une différence de croissance. Une augmentation du CO2 atmosphérique et de la température sont également des hypothèses pouvant expliquer une augmentation de la croissance. D'autres études sont nécessaires afin de confirmer ou infirmer une telle tendance à l'augmentation de la productivité, notamment sur d'autres espèces de la forêt boréale québécoise, et en utilisant également d'autres méthodes déjà établies en Europe.

Effet d'une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette sur la croissance de la tige et le développement racinaire des semis de sapin dans des sapinières boréales Dans la forêt boréale du nord du Saguenay-Lac-St-Jean, la dynamique des sapinières boréales est contrôlée, entre deux feux destructeurs, par les ouvertures du milieu causées par la mortalité des sapins défoliés par la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE). Ce sont les banques de semis de Sapin baumier présents en sous-bois au moment de l'épidémie qui assurent la régénération de ces peuplements. L'hypothèse posée dans le cadre de cette étude est que l'ouverture du milieu causée par la défoliation provoque une reprise de croissance des semis préétablis et l'initiation d'un nouveau réseau de racines adventives. Afin de décrire l'effet des plus récentes épidémies de la TBE, plus particulièrement de la dernière (1974-1988), sur la croissance caulinaire et la formation des racines adventives des semis de Sapin baumier, des analyses dendrochronologiques ont été effectuées sur 24 sapins adultes et 62 semis. Les échantillons ont été récoltés dans deux sapinières vierges de la forêt boréale (au nord de la rivière Saguenay (ValO4) et au nord du Lac-St-Jean (Lib24)). Les structures d'âge des semis et de leurs racines ont été caractérisées. Des courbes de croissance en hauteur de la tige ont été réalisées pour les semis, et des courbes de croissance radiale caulinaire ont été effectuées tant pour les adultes que pour la régénération. Trois années repères ont été retenues pour caractériser les périodes épidémiques, soit le début du ralentissement de croissance, la plus faible croissance et la reprise de la croissance, et ont été comparées entre les cohortes et les sites. Les sapins adultes sont apparus en moyenne au milieu du XIXe siècle (Lib24: 1851; ValO4: 1846), et étaient tous présents avant l'épidémie du début du siècle (1909-1923). La régénération de sapin est apparue entre 1916 et 1972. Les semis ont été divisés en deux cohortes, soit celle des vieux semis, apparus avant l'épidémie du milieu du siècle (1944-1953), et celle des jeunes semis. Les courbes de croissance radiale montrent trois périodes de croissance défavorables directement reliées aux trois épidémies du XXe siècle. Lors de ces épidémies, les trois phénomènes marquant la croissance des sapins se sont généralement produits, chez les semis, simultanément, ou au maximum deux ans avant ceux des adultes. Lors de la dernière épidémie, les jeunes semis enregistraient généralement leur plus faible croissance radiale et leur reprise un an avant celle des adultes. Les événements marquant la croissance en hauteur semblent s'être produits un à trois ans avant ceux qui ont marqué la croissance radiale. Cependant, ce délai pourrait être plus court, car la méthode utilisée pour évaluer l'accroissement en hauteur est moins précise que celle utilisée pour mesurer l'accroissement radial. Les résultats de la présente étude suggèrent une relation entre la survie des semis et la formation de racines adventives lors d'une épidémie de la TBE. La majorité des racines adventives de 5 mm de diamètre et plus ont été produites pendant la dernière épidémie, et la formation de la proportion restante est reliée à l'épidémie de 1944-1953. Le début des défoliations sévères, estimé à 1973 au plus tard, coïncide avec l'augmentation marquée de la production des racines adventives au ValO4. L'augmentation soudaine de la production de racines adventives précède la reprise de croissance radiale caulinaire chez les semis. Les processus qui permettent le développement des racines adventives chez les semis de sapins alors même que la tige est le plus affectée par l'épidémie restent à être élucidés.

Les arbres se développent généralement selon des patrons architecturaux plus ou moins spécifiques pour chaque espèce. Il arrive que des défauts architecturaux soient observés sur les tiges. Ces formes influencent le développement structural des arbres et elles peuvent avoir un impact économique selon l'espèce touchée. L'objectif principal de cette étude est de déterminer les caractéristiques temporelles et spatiales de la croissance chez des Thuja occidentalis L. ayant la forme architecturale « couchée au sol ». Les arbres échantillonnés devaient avoir deux caractéristiques pour être sélectionnés : 1) le tronc devait être couché au sol sur une distance d'au moins un mètre ; 2) la cime devait être redressée. Les arbres étudiés présentaient une courbure au niveau du tronc. Le site d'étude se trouvait à proximité de l'anse au Gros ruisseau, sur la rive sud du fjord du Saguenay, au Québec. La méthode utilisée est une analyse de tige détaillée, basée sur la méthode dendrochronologique et sur une observation des caractéristiques structurales des cernes de croissance. Les caractéristiques étudiées étaient : la croissance apicale, les cernes absents, le bois de réaction, l'excentricité et la forme de la tige en relation avec les caractéristiques des microsites. Les résultats obtenus ont permis d'émettre une hypothèse afin d'expliquer la formation de la forme architecturale rampante, chez les arbres étudiés. Cette forme serait causée par un rabattement de la cime jusqu'au sol, à intervalles réguliers, par une accumulation trop importante de neige dans la cime. Les échantillons seraient en mesure de se redresser lorsqu'un obstacle physique élimine l'effet du poids de la neige. La forme des tiges, le bois de réaction et les caractéristiques des microsites des cinq arbres étudiés ont le plus contribué à émettre cette hypothèse. Les autres variables étudiées ont surtout fourni des indices permettant de confirmer l'hypothèse proposée.

Les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette ou TBE (Choristoneura fumiferana Clem.) des deux derniers siècles sont bien connues grâce à la dendrochronologie. L'analyse macrofossile d'humus forestier fournit l'opportunité de remonter plus loin dans le temps et ainsi de retracer une partie de l'histoire des épidémies de la TBE jusqu'à présent méconnue. En période épidémique, le nombre élevé de larves de TBE se nourrissant du feuillage de sapins ou d'épinettes produit une fine pluie de déjections qui s'accumulent dans les sols forestiers. L'étude de la distribution verticale des déjections de la tordeuse a été réalisée sur trois profils d'humus de 47 à 65 cm d'épaisseur, prélevés jusqu'à l'horizon minéral sur deux îles de l'Archipel-de-Mingan. Les analyses macrofossiles détaillées effectuées ont permis d'affirmer que le sapin baumier et l'épinette blanche dominent la végétation des îles depuis leur émergence et que la TBE aurait été présente dans l'archipel depuis plus de 1200 ans B.P. Des pics d'abondance de déjections de la TBE ont été observés pour les trois profils. Les pics observés près de la surface des profils, correspondant à des âges modernes, ont pu être associés aux épidémies ayant eu lieu lors du 20e siècle. Les données obtenues par analyses macrofossiles sont toutefois fragmentaires. L'étude des déjections de la TBE a permis d'identifier de façon certaine les épidémies survenues à la fin du 20e siècle. La courbe de croissance des épinettes blanches de la région de Mingan a quant à elle permis de retracer trois siècles d'épidémies (1758, 1819, 1878, 1909 et 1978). La comparaison des données macrofossiles et dendrochronologiques a été faite pour le dernier siècle.

Dans la forêt boréale commerciale québécoise, les peuplements d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) dominent largement. Cependant, on possède très peu d'informations sur la variabilité annuelle, la structure et la dynamique des communautés aviaires associées aux différents stades de développement de la pessière noire. L'objectif principal de cette étude était de comparer l'impact de perturbations naturelles (feux) et anthropiques (récolte forestière) sur les oiseaux nicheurs associés à ce type de forêt. Pour ce faire, un total de 60 points d?écoute dans des sites issus de coupe de la réserve faunique des Laurentides et 80 points dans des sites issus de feux au nord du lac; Saint-Jean ont été inventoriés en 1995 dans quatre stades de développement forestier différents déterminés par la hauteur des épinettes. De plus, les 60 points issus de coupe ont aussi été inventoriés en 1993 et en 1994 pour évaluer la variabilité annuelle des populations d'oiseaux. Les résultats obtenus ne démontrent aucun lien entre la richesse des oiseaux et l'âge des peuplements, leur abondance étant même plus élevée dans les coupes récentes que dans les forêts de plus de 200 ans. Toutefois, deux communautés aviaires distinctes se succèdent au cours du développement de la forêt. Les milieux récemment perturbés se caractérisent par un assemblage d'espèces associées aux milieux ouverts, la plupart étant des migrateurs néotropicaux qui devraient être favorisés par des rotations de coupe plus rapides que les rotations naturelles de feux. Ce groupe comprend le Moucherolle des aulnes, la Paruline à joues grises, la Paruline à tête cendrée, la Paruline triste, la Paruline masquée, le Bruant de Lincoln ainsi que le Bruant à gorge blanche. Dès qu'on atteint le stade de l'arbustaie, les communautés se caractérisent par des espèces plus strictement forestières. Au stade des jeunes forêts, l'origine du peuplement (coupe ou feu) ne semble plus influencer la composition des communautés aviaires. La Mésange à tête brune, le Troglodyte des forêts, le Roitelet à couronne dorée, le Roitelet à couronne rubis, la Paruline à croupion jaune, le Bec-croisé à ailes blanches et le Chardonneret des pins font partie de ce groupe d'espèces plus forestières sans être limités uniquement aux peuplements de plus de cent ans. Un autre groupe formé par la Grive à dos olive, la Grive solitaire et le Junco ardoisé sont des espèces ubiquistes qui seront donc peu ou pas affectées par les rotations de coupe. Les nicheurs en cavités et les résidents atteignent leur plus grande abondance dans les forêts matures ou les brûlis, ce qui les rend plus vulnérables face aux opérations de récolte forestière. De ce nombre, les Pics à dos noir et tridactyle de même que le Grimpereau brun seront les espèces les plus négativement affectées par des régimes de coupe à rotations rapides. L'importance de la variabilité annuelle des populations d'oiseaux est forte chez les espèces irruptives et chez certains migrateurs de courte distance, bien que chaque espèce réponde probablement à un ensemble de facteurs qui leurs sont propres. La protection des chicots sur les aires de coupe et le maintien de forêts matures de grandes superficies reliées entre elles dans l'axe de la récolte forestière seront nécessaires pour maintenir les espèces plus vulnérables dans les forêts aménagées principalement en fonction de la récolte de la matière ligneuse.