Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. [58]-64. Publié aussi en version électronique.

Thèse (Ph.D.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. [128]-150. Publié aussi en version électronique.

Les facteurs affectant la régénération de thuya occidental (Thuja occidentalis L.) après des coupes partielles en peuplements mixtes sur station mésique ont été étudiés à l’aide de trois approches. Premièrement, des coupes de jardinage par pied d’arbre (25 % de la surface terrière récoltée) et par trouées (trouées de 1,5H × 1,5H; 625 m2), ainsi qu’une coupe d’ensemencement (50 % de la surface terrière récoltée) ont été suivies durant trois ans en Outaouais (Québec, Canada) pour mesurer l’abondance, l’établissement et la croissance à court terme d’une nouvelle cohorte de régénération. Deuxièmement, une étude rétrospective effectuée dans d’anciennes coupes partielles en Outaouais, dans la réserve faunique Papineau-Labelle (Québec, Canada) et à Penobscot Experimental Forest (PEF, Maine, États-Unis) a permis de mesurer la croissance diamétrale et en hauteur des semis, des marcottes et des petites gaules de thuya dans des régions ayant des densités variables de cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus Zimmerman). Troisièmement, l’abondance et le recrutement des semis, ainsi que les taux de passage et la mortalité des gaules de thuya ont été étudiés dans des peuplements aménagés par des coupes partielles répétées sur un horizon de 40 ans à PEF. Ces trois approches ont permis de déterminer que les petits semis de thuya (< 15 cm de hauteur) sont présents sous plusieurs intensités de coupes partielles, mais la meilleure combinaison de conditions d’établissement est une proximité des semenciers, une coupe de jardinage par pied d’arbre, un substrat minéral exposé et un faible niveau de compétition. La croissance en hauteur est influencée par la région et la disponibilité de la lumière, tandis que la croissance diamétrale est augmentée par des coupes partielles. En présence d’une densité élevée de cerfs, la croissance des semis au-delà de 30 cm de hauteur et le recrutement au stade gaulis sont faibles, limitant ainsi la densité de tiges. À la lumière de ces résultats, il est préférable de préétablir la régénération de thuya par des coupes partielles de faible intensité ou de travailler avec la régénération préétablie naturellement. Dans un deuxième temps, une ouverture plus grande du couvert peut libérer les semis et les gaules et permettre une augmentation de la croissance en hauteur et en diamètre. Il peut être nécessaire de contrôler le broutement selon la densité des populations de cerfs. / Factors affecting the regeneration of northern white-cedar (Thuja occidentalis L.) after partial cuts in mixedwood stands on mesic sites were studied using three distinct approaches. Firstly, single-tree selection cutting (25% of basal area removed), shelterwood seed-cutting (50% of basal area removed), and group selection cutting (gaps of 1.5H × 1.5H; 625 m2) were monitored over three years in the Outaouais Region (Quebec, Canada) to measure the abundance, establishment, and short-term growth of a new regeneration cohort. Secondly, a retrospective study was conducted in partial cuts in the Outaouais Region, Papineau-Labelle wildlife reserve (Quebec, Canada), and at the Penobscot Experimental Forest (PEF, Maine, United States) to compare diameter and height growth of white-cedar seedlings, layers, and small saplings in regions with different densities of white-tailed deer (Odocoileus virginianus Zimmerman). Thirdly, the abundance and recruitment of seedlings, and turning rates and mortality of white-cedar saplings, were studied in stands managed by repeated partial cutting over a 40-year period at the PEF. These three approaches demonstrated that small white-cedar seedlings (< 15 cm high) are present under many intensities of partial cuts, but the best combination of conditions to establish seedlings are: proximity of seed trees, partial opening of the canopy (single-tree selection cutting), exposed mineral soil, and low competition level. Height growth appears to be primarily a function of the region and light availability, and diameter growth increases following partial cutting. With a high density of deer, recruitment of seedlings over 30 cm high and to sapling stage is low, limiting density of saplings. In light of these results, it is preferable to pre-establish white-cedar regeneration by partial cutting of low intensity, or to work with naturally pre-established regeneration. After seedlings are established, a wider canopy opening can release seedlings and saplings and increase height and diameter growth. It may be necessary to control browsing pressure according to deer population densities.

Dans un contexte de restriction d'accès à la matière ligneuse et une augmentation de la demande pour le bois et les fibres de bois, les pratiques d'intensification de l'aménagement forestier gagnent en popularité. Il est bien documenté que l'éclaircie commerciale et la fertilisation améliorent la croissance et la productivité des territoires forestiers. Cependant, les effets de ces traitements sur les attributs de la qualité du bois sont très peu documentés. Le but de ce travail de recherche est d'étudier les effets de l'éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la croissance radiale, la masse volumique du bois et la morphologie des trachéides du pin gris (Pinus Banksiana lamb.) à l'échelle des arbres. Le matériel expérimental inclut 60 arbres échantillonnés dans cinq pinèdes grises pures (>80% de la surface terrière en pin gris) et matures de la région de l'Abitibi-Témiscamingue. Les pinèdes avaient été soumises à deux traitements d'éclaircie cinq ans auparavant (modérée forte et un témoin) et un traitement de fertilisations (le fertilisé avec un taux de 200kg/ha d'azote et le non fertilisé). Les effets de traitements ont été comparés à des témoins. Les propriétés du bois, à savoir la croissance radiale, la masse volumique du bois, la proportion du bois final, la longueur des trachéides et leurs diamètres ont été mesurés à différentes hauteurs sur la tige et pour plusieurs années avant et après l'application des traitements. Comparativement aux témoins, les différents traitements d'éclaircie commerciale et la fertilisation ont amélioré la croissance radiale, diminué la masse volumique du bois, augmenté le diamètre des trachéides et diminué leurs longueurs. Toutefois, la variation des propriétés du bois aussi bien inter qu'intra site est très large. Les résultats montrent que la diminution de la masse volumique du bois et le changement de la morphologie des trachéides sont faibles comparativement à l'augmentation de la croissance des arbres. Ces changements des propriétés physiques et anatomiques de l'arbre n'ont eu qu'un faible impact sur la qualité marchande du bois et n'ont pas d'implications pratiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : densité du bois, croissance, trachéides, éclaircie commerciale, fertilisation.

Les interventions sylvicoles peuvent être un facteur déterminant dans le développement de la régénération des espèces forestières, telles le sapin baumier et l'épinette noire. Leur réaction dépendra toutefois des caractéristiques des semis et du type de coupe effectuée. Notre étude prend en compte quatre types de coupes et examine l’effet de la taille et de la vigueur des semis sur leur réaction de croissance en hauteur et en diamètre. Cinq ans après les interventions, les résultats montrent que le sapin baumier est une espèce qui réagit très bien à l'ouverture de la canopée, alors que l'épinette noire a un processus légèrement plus lent dans les premières années. Les réactions sont en lien direct avec les caractéristiques des semis et l’intensité de la coupe. / Silvicultural interventions can be a determining factor for the development of the regeneration of forest species, such as balsam fir and black spruce. Their reaction will depend however on seedlings characteristics and the type of cutting. Our study takes into account four types of cutting and examines the effect of seedling size and vigor on their growth response in height and diameter. Five years after the interventions, results show that balsam fir responds very well to the opening of the canopy, while black spruce has a slightly slower response in the first years. The responses are in direct link with seedlings characteristics and the intensity of cuttings.

Le succès de l’application d’une coupe partielle dans les peuplements feuillus repose sur la contribution des arbres prélevés et résiduels à la croissance globale du peuplement, ce qui peut être capté par un critère à l’échelle du peuplement appelé le coefficient de dominance de croissance (CDC). L’objectif principal de cette étude était donc de tester la pertinence d’utiliser le CDC pour évaluer le succès de coupes partielles appliquées à des peuplements d’érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) et de bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britt.) de structures équienne et inéquienne. Pour ce faire, le CDC a été calculé de deux façons, c’est-à-dire en utilisant comme base de calculs la biomasse des tiges ou la surface foliaire des arbres. Par la suite, nous avons utilisé des modèles linéaires mixtes pour vérifier si une coupe de jardinage dans les peuplements de structure inéquienne occasionnait un changement de CDC à court et à moyen termes, et pour vérifier si les effets de la vigueur et de la taille de l’arbre avant la coupe influençaient la croissance en diamètre de l’arbre après la coupe. Les résultats indiquent que les CDC calculés à partir de la biomasse des tiges étaient semblables aux CDC calculés à partir de la surface foliaire des arbres dans les peuplements de structure équienne (p = 0,7200), mais qu’ils avaient des valeurs plus basses dans les peuplements de structure inéquienne (p < 0,001). De plus, les coupes partielles n’ont pas significativement modifié les CDC à court (p = 0,7721) et à moyen (p = 0,8363) termes. Cependant, plusieurs arbres qui avaient une croissance rapide avant la coupe ont réagi négativement à la coupe partielle alors que de nombreux arbres qui avaient une croissance lente avant la coupe ont réagi positivement. En somme, l’évaluation du succès d’une coupe partielle semble difficile en utilisant un critère à l’échelle du peuplement comme le CDC. Une telle évaluation, ainsi qu'une meilleure compréhension des effets d'une coupe partielle, pourraient toutefois être obtenues par une analyse de croissance à l’échelle de l'arbre ou de la classe de diamètre. / The success of applying a partial cut in northern hardwood stands is based on the contribution of harvested and residual trees to overall stand growth, which can be captured by a stand-level criterion called the growth dominance coefficient (GDC). The main objective of this study was to test the relevance of using the GDC to evaluate the success of partial cuts applied to even-aged and uneven-aged sugar maple (Acer saccharum Marsh.)-yellow birch (Betula alleghaniensis Britt.) stands. To do this, we first determined whether GDC calculated with two indicators of resource acquisition, stem mass and tree leaf area, produce similar results after partial cutting according to stand structure. Second, using mixed linear models, we determined the effect of selection cuts on GDC in uneven-aged stands over the short and medium term, and we quantified the effects of tree vigour and size before cutting on diameter growth response of trees after cutting. Results indicate that GDC calculated based on stem mass were similar to GDC calculated based on tree leaf area in even-aged stands (p = 0.7200) but were significantly lower in uneven-aged stands (p < 0.001), likely because of a limited ability for crown expansion in large trees. Furthermore, selection cutting in uneven-aged stands did not significantly change GDC in the short (p = 0.7721) and medium (p = 0.8363) term. However, several trees that grew rapidly before cutting responded negatively to partial cutting while many trees that grew slowly before cutting responded positively. Overall, assessing the success of a partial cut seems difficult using a stand-level criterion such as the GDC. Such an assessment, as well as a better understanding of the effects of a partial cut, could, however, be obtained by a more detailed growth analysis performed at the tree or diameter class level.

Cette étude, menée dans une plantation de pins blancs (Pinus strobus L.) et d'épinettes blanches (Picea glauca) à la forêt de recherche de Petawawa (Ontario, Canada), avait pour objectif de déterminer les impacts à moyen terme (20 ans) du scalpage, de la fertilisation, de l'application d'un phytocide et des essences forestières sur les réserves et la stabilité du carbone du sol. Vingt ans après traitement, le scalpage a réduit significativement le contenu en carbone dans l'horizon organique. Cette diminution s'accompagnait d'une augmentation significative de la proportion de carbone labile même si le contenu en carbone labile restait finalement inférieur sur les parcelles scalpées. Dans le sol minéral, la fertilisation a pu améliorer la reconstitution des réserves de carbone des parcelles scalpées. Une diminution du contenu en carbone du sol minéral a été observée avec l'application du phytocide. Les essences forestières n'ont eu aucun effet sur le contenu en carbone.

Au Québec, les coupes de rétention variable (i.e. les coupes avec rétention de bouquets et les coupes avec rétention d'arbres dispersés) sont effectuées afin d'aménager la forêt de façon durable par le maintien de legs biologiques et de la biodiversité. La réalisation de ces coupes peut entraîner une augmentation du chablis chez les arbres résiduels. Cette augmentation engendre la perte d'arbres marchands laissés en place pour conserver un certain couvert vertical. La présente étude a pour but d'évaluer l'impact de la réalisation de coupes de rétention variable sur l'importance du chablis chez les arbres résiduels, deux à cinq ans après traitement. Les résultats ont montré des taux de chablis plus importants en Abitibi que pour la Côte-Nord. Les caractéristiques des arbres retenus, les conditions édaphiques et la structure des peuplements sont les facteurs expliquant le mieux le chablis.

L’influence de la coupe partielle à deux intensités, soit 25% et 40% de réduction de la surface terrière, sur le taux de parasitisme chez l’arpenteuse de la pruche, Lambdina fiscellaria (Guinée), et la tordeuse des bourgeons de l’épinette, Choristoneura fumiferana (Clemens) a été étudiée. Un an après les traitements, le taux de parasitisme chez les chrysalides de l’arpenteuse de la pruche a significativement diminué dans les parcelles à 40% de coupe partielle, alors que l’année suivante, aucune influence significative des traitements n’a été démontrée. Deux ans après les traitements, le taux de parasitisme chez les larves de la tordeuse des bourgeons de l’épinette a significativement diminué suite aux coupes partielles. Cependant, cet effet n’a pas été observé l’année suivante. En outre, la présente étude démontre que l’utilisation de nourriture artificielle pour produire des larves sentinelles de la tordeuse n’influence pas significativement les taux de parasitisme observés sur le terrain. / This study investigates the influence of partial cutting at two intensities, 25% and 40% stand basal area removed, on parasitism of hemlock looper, Lambdina fiscellaria (Guinée), and spruce budworm, Choristoneura fumiferana (Clemens). In plots with 40% partial cutting the parasitism of hemlock looper pupae was significantly reduced one year after treatments but, the treatments did not significantly influence parasitism the following year. Two years after treatments, parasitism of fourth and fifth instar spruce budworm larvae was significantly reduced by partial cutting of both intensities. However, once again, this influence disappeared in the following year. In addition, the present study demonstrates that artificial rearing diet of the spruce budworm does not significantly influence parasitism of exposed larvae in the field.

Le degré de naturalité de peuplements issus de quatre scénarios sylvicoles typiques de la sapinière a été évalué et comparé à des peuplements qui ont pour origine la perturbation naturelle prédominante de la région, à savoir une épidémie de tordeuse des bourgeons de l'épinette. Les quatre scénarios sylvicoles évalués, du plus extensif au plus intensif étaient : la régénération naturelle sans éclaircie pré-commerciale (EPC); la régénération naturelle avec EPC; la plantation avec scarifiage et dégagement mécanique; et la plantation avec scarifiage et dégagement chimique. Les petits mammifères et le lièvre d'Amérique ont été utilisés comme espèces indicatrices d'aménagement. Nos résultats ont montré que les scénarios sylvicoles n'ont pas réussi à émuler la perturbation naturelle au niveau de nos indicateurs. Les sites coupés étaient caractérisés par un manque de débris ligneux réduisant l'abondance relative des campagnols à dos roux de Gapper et par une abondance de nourriture, tant en hiver qu'en été, qui a favorisé le lièvre. Le plus grand impact sur la naturalité n'était donc pas causé par les traitements sylvicoles, mais par la coupe elle-même.