Plusieurs tourbières du Québec sont aujourd'hui caractérisées par un processus de boisement qui est souvent une conséquence des activités anthropiques in ou ex situ ayant affecté leurs conditions hydrologiques. Bien que le pin blanc (Pinus strobus) soit une espèce arborescente que l'on rencontre plutôt rarement dans les tourbières ombrotrophes, les individus qui y poussent semblent afficher dans plusieurs cas une bonne croissance, autant en hauteur qu'en diamètre. Les objectifs de la présente étude étaient (1) de déterminer l'époque d'établissement de l'espèce dans quelques tourbières de la région écologique de la Plaine du Saint-Laurent et les facteurs ayant favorisé cet établissement, (2) de caractériser leur croissance radiale et (3) de déterminer les facteurs qui ont régi la croissance. Cinq tourbières ont été étudiées. Des analyses dendrochronologiques ont été réalisées pour des individus sur tourbe et sur sol minéral à proximité afin de comparer la croissance entre les deux types de milieu. Des fonctions de réponse et de corrélation ont été effectuées sur les séries dendrochronologiques afin de déterminer l'influence du climat sur la croissance. Enfin, des monolithes de tourbe de surface furent l'objet d'une analyse macrofossile afin de trouver des restes de pin blanc. La présence du pin blanc en milieu tourbeux semble être un phénomène relativement récent, la colonisation ayant débuté au plus tôt un peu avant la moitié du XIXe siècle. Cette installation récente concorde avec la présence de macrorestes de l'espèce dans les seuls premiers centimètres de la tourbe en surface. Bien qu'elle soit majoritairement inférieure à celle des individus sur sol minéral, la croissance radiale des individus sur tourbe s'avère très bonne. Le climat ne semble pas avoir influencé la croissance des individus et ce, autant sur tourbe que sur sol minéral ce qui suggère que d'autres facteurs régissent la croissance. Les précipitations moins abondantes durant certaines périodes du XXe siècle et le feu sont, selon les sites, des facteurs ayant fort probablement favorisé l'établissement du pin blanc sur les tourbières.

Les écosystèmes de pin blanc du parc national du Canada de la Mauricie (PNCLM) ont été altérés par les coupes forestières et la suppression des incendies forestiers depuis 1850. En raison de ces altérations, la trajectoire écologique des écosystèmes de pin blanc a été modifiée et ils ne sont plus en mesure de se perpétuer naturellement, la majorité des sites n'ayant aucun individu au stade de gaule. Ainsi, dans ces écosystèmes, les gaules de pin blanc sont presque absentes et les gaules de sapin baumier, très abondantes, compétitionnent fortement les semis de pin blanc pour l'espace et la lumière. Depuis 1991, le brûlage dirigé est utilisé pour restaurer les écosystèmes de pin blanc du parc national du Canada de la Mauricie. Ces pratiques s'inscrivent dans la politique d'intégrité écologique de Parcs Canada. Sept sites brûlés entre 1995 et 2005 et neuf sites non-brûlés ont été étudiés afin d'évaluer l'effet des brûlages dirigés sur différentes composantes biotiques du milieu, notamment la densité des gaules de sapin baumier et la densité des semis de pin blanc. Les brûlages dirigés ont tué plus de 67% des gaules de sapin baumier, éliminant ainsi une partie significative de la compétition faite aux semis de pin blanc. Dans les sites brûlés où la régénération en pin blanc a eu lieu, ces derniers sont quatre fois plus abondants dans les sites brûlés que dans les sites non-brûlés (moyenne de 21 333 vs 5 135 semis/ha). Le sapin n'a pas réintroduit les sites brûlés tandis que la banque de semis de pin blanc est abondante et stable, les plus grands spécimens atteignent 50 cm de hauteur 11 ans après le passage du feu. À court terme, les objectifs de régénération du pin blanc fixés par Parcs Canada ont donc été atteints. Cependant, la croissance des semis établis devra faire l'objet de suivis périodiques afin d'assurer le succès à moyen et long terme de ce programme de restauration. Par ailleurs, l'impact de ce traitement sur la diversité des communautés animales a aussi été étudié en utilisant les assemblages d'espèces de coléoptères comme modèle. En effet, il s'agit de l'ordre d'insectes le plus diversifié et le mieux connu, comptant entre autre de nombreuses espèces associées aux arbres moribonds et morts, une composante importante résultant de l'utilisation du brûlage dirigé. Les analyses portant sur l'abondance, la richesse et la rareté des coléoptères démontrent que les assemblages des sites brûlés et non-brûlés diffèrent énormément. Les résultats indiquent que les assemblages de coléoptères des peuplements non-brûlés possèdent moins d'espèces saproxyliques que les sites brûlés. La majorité des différences entre les communautés proviennent de la forte présence d'espèces "rares" et capturées principalement ou uniquement dans les sites brûlés. L'analyse de redondance des espèces saproxyliques abondantes a démontré de fortes relations entre la majorité des espèces et le bois mort récemment rendu disponible par le traitement. Les effets sur l'abondance et la diversité des coléoptères saproxyliques est maximale entre trois et spet ans après le traitement. En l'absence de feux naturels et malgré leur faible intensité, les brûlages dirigés semblent donc générer des conditions propices pour de nombreuses espèces saproxyliques.

La présente thèse porte sur la croissance radiale de la pruche (Tsuga canadensis L. Carr.) et du pin blanc (Pinus strobus L.), deux espèces arborescentes de la forêt tempérée du sud du Québec où de multiples perturbations interviennent dans la dynamique forestière. Fondée sur une analyse dendroécologique et dendroclimatique, cette recherche comprend trois volets hautement complémentaires qui documentent les relations entre la croissance radiale chez ces deux espèces et les perturbations forestières, à savoir le prélèvement sélectif d’individus, la défoliation lors des épidémies de la tordeuse des bourgeons de l’épinette (TBÉ) (Choristoneura fumiferana (Clemens), ainsi que le climat. Le premier volet présente les longues séries dendrochronologiques de pruche et de pin blanc confectionnées en Mauricie à l’aide d’arbres vivants et de diverses catégories de bois morts, surtout des billes de bois de flottage extraites de quelques lacs du Parc national de la Mauricie. Les années d’abattage montrent que le pin blanc a été exploité à des fins domestiques au moins 30 ans avant l’émission des premiers droits de coupe, c’est-à-dire depuis au moins 1800, et 70 ans après la disparition présumée des pinèdes dans la région. Les séries montrent des reprises de croissance découlant d’un prélèvement sélectif au sein des forêts. La chronologie des épidémies de la TBÉ établie à l’aide de la pruche, qui est pourtant une espèce hôte secondaire de la TBÉ, est la plus longue produite à ce jour dans l’est du Canada. Les données obtenues de plusieurs régions du Québec méridional (Mauricie, Outaouais et Lotbinière) suggèrent que la pruche peut subir une défoliation sévère lors des épidémies, là où des peuplements de sapin baumier et d’épinette blanche abondent à proximité. À l’échelle régionale, la fréquence des épidémies de la TBÉ augmenterait, vraisemblablement en lien avec l’augmentation de l’abondance du sapin dans les peuplements en régénération. Le second volet de la thèse a permis d’évaluer la réponse climatique de la pruche et du pin blanc dans les forêts tempérées du sud du Québec. Les analyses dendroclimatiques ont montré que la pruche peut être un bon indicateur du climat si elle a crû dans un milieu où les perturbations naturelles et anthropiques ont été légères. Dans les études dendroclimatiques, on ciblera de préférence des peuplements situés dans des régions où dominent les forêts de feuillus et dont l’historique des perturbations est connu. Le pin blanc est moins sensible aux perturbations biotiques que la pruche, mais la qualité de la réponse climatique chez ce conifère dépend des contraintes hydriques (comme en Outaouais) ou thermiques (comme sur l’île d’Anticosti). Le troisième volet porte sur la formation de faux cernes chez le pin blanc dans les collines de l’Outaouais, une réponse dendroanatomique à un stress hydrique. Des chronologies de faux cernes ont été élaborées pour deux groupes de sites (sur affleurements rocheux et sur dépôts minces). La fréquence la plus élevée a été obtenue en 1955, 1959 et 1988 (62 % à 90 % des tiges). Les facteurs prédisposant à la formation de faux cernes sont l’âge cambial des tiges et les conditions de drainage rapide sur les affleurements rocheux. Les facteurs déclencheurs sont des événements climatiques (faibles précipitations) survenant pendant la saison de croissance. / Our dissertation documents the radial growth among eastern hemlock (Tsuga canadensis L. Carr.) and white pine (Pinus strobus L.), two tree species of the southern Québec temperate forests, where several disturbances get involved in stand dynamics. Based on a dendroecological and dendroclimatical approach, this study includes three highly complementary sections which address the relationship between radial growth among these two tree species and forest disturbances, i.e., selective tree harvest, defoliation during spruce budworm (SBW) (Choristoneura fumiferana (Clemens)) outbreaks, and climate. The first section describes eastern hemlock and white pine long tree-ring series which were built from both living trees and dead wood, mainly submerged floated wood extracted from several lakes in the Mauricie National Park. One can deduce from white pine logging years that this tree had been harvested for domestic use 30 years before the first issue of logging rights, i.e., since the 1800s onwards, and about 70 years after presumed decimation of pine forests in the area. Tree ring series show major growth release which likely resulted from selective harvest in forest stands. Our chronology of SBW outbreaks established from eastern hemlock tree-ring series is the longest chronology produced so far in eastern Canada, although hemlock is a secondary host of SBW. Series from several regions (Mauricie, Outaouais and Lotbinière) suggest that eastern hemlock may experience severe defoliation and radial growth suppression in areas where primary hosts of SBW are abundant. At the regional scale, the frequency of SBW outbreaks increases likely in response to an increased abundance in balsam fir in second-growth stands. In this section, we attempted to evaluate climate responsiveness among eastern hemlock and white pine growing in the southern Quebec Temperate Forest. Dendroclimatic analyses showed that hemlock radial growth may be a good climatic indicator in stands where natural and anthropogenic disturbances were light. Sampling strategies when conducting dendroclimatic studies should focus on trees growing in hardwood-dominated stands and areas where past disturbances have beendocumented. White pine is less sensitive to biotic disturbance than eastern hemlock but the climate responsiness of this conifer depends on constraints associated with water deficit or thermal stress. The third section deals with false ring formation in the white pine of the Outaouais Hills, a dendroanatomic response to water stress. False ring chronologies were established for two groups of sites (rocky outcrops and shallow soils). The years 1955, 1959, and 1988 were those with the highest occurrence of false rings (62% to 90% of all stems). Factors predisposing false ring formation include the cambial age of stems bearing false rings and drainage conditions (dry rocky outcrop sites). Triggering factors were climatic events (low precipitation) occurring during the growing season.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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