Thèse (M.Ress.Renouv..) -- Université du Québec à Chicoutimi, 2006. / Bibliogr.: f. 40-52. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. [47]-53. Publié aussi en version électronique.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. [49]-53. Publié aussi en version électronique.

Depuis déjà quelques années, les paysages agricoles subissent des changements profonds à travers le monde. Ces transformations paysagères, principalement causées par l'évolution dans les pratiques agricoles ainsi que dans le contexte socio-économique, conduisent à l'apparition de nouveaux environnements tels que des terres agricoles abandonnées. Ces types de terres sont courantes dans certaines régions de la province de Québec, comme dans l'ouest de l'Abitibi, où on en trouve près de 51 000 hectares. Ces terres présentent un potentiel pour la lutte contre les changements climatiques et pourraient contribuer à augmenter la séquestration et le stockage du carbone dans des réservoirs terrestres ainsi que via la production de bois. Pour ce faire, il est nécessaire de comprendre la dynamique de la végétation qui prend place sur les terres agricoles abandonnées. Dans cette optique, l'étude a examiné la dynamique évolutive de la végétation de ces terres agricoles abandonnées en climat boréal selon des dimensions temporelle et spatiale en l'absence d'intervention anthropique. Nous avons ainsi étudié 26 terres agricoles de la région d'Abitibi-Ouest sur lesquelles l'agriculture a été abandonné à différents moments variant de 0 à 50 ans. À l'aide de l'imagerie satellitaire, nous avons pu reconstituer l'historique de la végétalisation de ces sites de 1985 à 2022. Les résultats ont montré une longue séquence de graminées après l'abandon de l'agriculture sur les terres agricoles. D'après l'imagerie satellitaire, après un court stade arbustif transitoire, la plupart des sites convergent vers un stade forestier stable dominé par les espèces feuillues, avec quelques sites convergeant vers des forêts résineuses ou des forêts mixtes. Nos résultats suggèrent que, même en l'absence de toute intervention humaine, toutes les terres agricoles abandonnées de cette région se boisent naturellement pour évoluer majoritairement vers des forêts de feuillus. De plus, l'analyse de nos données d'inventaire terrain suggère les forêts situées à proximité ont un impact sur la dynamique végétale et la succession à l'intérieur des terres agricoles abandonnées. / Agricultural landscapes have been undergoing profound changes worldwide for the past few years. These landscape transformations, mainly caused by evolving agricultural practices, lead to the emergence of new environments, such as abandoned farmlands, typically resulting from a combination of economic and natural factors. These types of lands are common in some regions of the province of Quebec, such as western Abitibi, where approximately 51 000 hectares of such lands can be found. These lands hold the potential for mitigating climate change and could contribute to increasing carbon sequestration and storage in terrestrial reservoirs as well as through wood production. To achieve this, it is necessary to understand the vegetation dynamics occurring on abandoned farmlands. The study examined the evolutionary dynamics of these abandoned farmlands in a boreal climate over time and space in the absence of anthropogenic intervention. We examined 26 lands in the West Abitibi region where agriculture had been abandoned at various times ranging from 0 to 50 years. Using satellite imagery, we reconstructed the vegetation history of these sites from 1985 to 2022. The results showed a prolonged sequence of grasses after agriculture abandonment on these lands. According to satellite imagery, after a brief transitional shrub stage, most sites transitioned to a stable forest stage dominated by deciduous species, with some sites transitioning to coniferous forests or mixed forests. Our findings suggest that even in the absence of human intervention, all abandoned farmlands in this region naturally transition to predominantly deciduous forests. Furthermore, our field inventory data analysis suggests that the surrounding forests impact vegetation dynamics and succession within abandoned farmlands.

Le développement des peuplements dans différentes conditions écologiques de la pessière noire et la hiérarchie des arbres selon divers étages dans un peuplement (dominant, codominant ou dominé) influencent autant la forme que l’accroissement des tiges en diamètre et en hauteur. Les caractéristiques des tiges influent directement sur le volume et la qualité des produits du sciage. Les objectifs de cette recherche consistaient donc à évaluer la qualité des tiges et le rendement en sciage selon les conditions spécifiques de croissance des peuplements et des arbres. Il s’agissait aussi de construire un modèle raffiné qui décrit avec précision les relations entre la densité du peuplement, les conditions de croissance des arbres, leur accroissement sur différentes stations, les propriétés mécaniques du bois ainsi que la qualité et la valeur des produits. Des arbres (180) prélevés dans deux peuplements naturels (1) Alno rugosae - Piceetum marianae qui constitue un site riche, IQS ≈ 11 m à 50 ans (secteur Tembec) et (2) Ledo groenlandici - Piceetum marianae qui est qualifié de site pauvre, IQS ≈ 6 m à 50 ans (secteur Norbord) présentant différentes caractéristiques (âge, diamètre, position des tiges) ont été étudiés. La proportion et la fréquence des défauts tels que les courbures et le défilement ont été évaluées sur les troncs entiers. Les propriétés mécaniques du bois (MOE et MOR) ainsi que les défauts avant et après le séchage ont été déterminés directement sur chacun des sciages obtenus (1500). L’espace vital dont dispose chaque arbre pour croître a été quantifié grâce à un indice proposé. Cet indice de compétition (IC), permet de mettre en évidence la compétition que subit un arbre et de rendre possible les comparaisons avec les caractéristiques du bois. Les analyses statistiques ont en effet démontré que l’IC devient la principale variable pour expliquer les caractéristiques des arbres, le volume de bois récolté et la valeur des produits. Il s’agit donc d’élaborer un système cohérent de relations et d’équations qui traduit adéquatement la productivité en fonction de ces diverses propriétés. Cette recherche contribue aux domaines de l’aménagement des forêts et de la technologie du bois. Les résultats obtenus indiquent que les propriétés mécaniques du bois récolté dans le secteur Norbord sont nettement supérieures à celles du bois du secteur Tembec. Le MOE moyen pour toutes les pièces de sciage du secteur de Norbord atteint 13,4 GPa contre 11,2 GPa pour le bois provenant du secteur Tembec. De même, le MOR est évalué à 64,3 MPa et à 48,7 MPa respectivement pour les secteurs Norbord et Tembec. Toutefois, le volume total des produits dans le secteur Tembec se trouve à être 3,5 fois plus élevé que dans le secteur Norbord : 43,0 m3/ha (18,2 Mpmp/ha) pour Norbord et 150,5 m3/ha (63,8 Mpmp/ha) pour Tembec. En conséquence, la valeur totale par hectare ($/ha) des bois récoltés sur le territoire de Tembec (16 012 $) représente trois fois la valeur du bois de l’autre secteur (5 514 $) même si le prix par unité de volume est plus avantageux pour le bois de Norbord. / The development of black spruce stands under various ecological conditions and the hierarchy of the trees according to various heigths in a stand (dominant (over story) or dominated (under story)) influence the stem form and increment (growth rate). Stems characteristics influence directly the volume and the quality of the products. Therefore, the objectives of this research were: (1) to evaluate the quality of the stems and the yield in sawing according to specific conditions of growth of the stands and the trees; (2) to build a suitable model which describes the relationships among stand density, trees growth conditions, trees growth on various sites, mechanical properties as well as wood quality and value. Trees (180) taken in two natural stands (1) Alno rugosae – Piceetum marianae which constitute a rich site, SI ≈ 11 m at 50 years (Tembec site) and (2) Ledo groenlandici – Piceetum marianae which is described as poor site, SI ≈ 6 m at 50 years (Norbord site) showing various characteristics (age, diameter, stem position) were studied. The proportion and frequency of the defects such as curves and taper were evaluated on the entire bole. Wood mechanical properties (MOE and MOR) and defects before and after drying were directly determined for each piece of lumber (1500). The space available to each tree to grow was quantified with a new index. The index of competition (IC), characterizes the competition a tree undergoes and enables comparisons with wood characteristics. The statistical analyses indeed showed thad the IC become the principal variable to explain the characteristics of the trees, the volume of harvested wood and the value fo the products. Thus, the methodology consisted to elaborate a coherent system of equations which adequately reflects the productivity according to these various properties. This research contributes both to the fields of forest management and wood technology. The results obtained indicate that the mechanical properties of the lumber obtained in the Norbord site are definitely higher compared to lumber obtained from the Tembec site. The average MOE for lumber of the Norbord site reaches 13,4 GPa compared to 11,2 GPa for wood coming from the Tembec site. Thus, the MOR is estimated to 64,3 MPa and 48,7 MPa respectively for the Norbord and Tembec sites. However, the total volume of the products in the Tembec site is 3,5 times higher than in the Norbord site : 43,0 m3/ha (18,2 Mpmp/ha) for Norbord and 150,5 m3/ha (63,8 Mpmp/ha) for Tembec. Consequently, the total value per hectare ($/ha) of wood collected on the territory of Tembec (16 012 $) represents threefold the value of the lumber of the other site (5 514 $) even if the price per unit volume is more advantageous for the lumber of Norbord.

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 évalue la faisabilité économique de deux nouveaux types de coupes de jardinage, développés pour la forêt résineuse irrégulière du Québec (Canada). Cette faisabilité économique a été comparée à la rentabilité d’une coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS), considère un horizon de croissance supérieur à 200 ans, et inclut la majorité des coûts d’opérations forestières, jusqu’aux produits finis (sciages et copeaux). Les résultats indiquent que les coupes de jardinage permettront des revenus et des coûts stables dans le temps, et même que dans le futur, elles seront économiquement plus intéressantes que les CPRS, selon nos hypothèses. L’analyse financière comparant les deux types de coupes de jardinage à la CPRS, inclut des simulations Monte Carlo. Cette approche permet de considérer l’incertitude des nombreuses variables impliquées, leurs interactions, et leurs impacts sur la rentabilité. Les valeurs actuelles nettes obtenues sont ainsi associées à une distribution de probabilité. / This study evaluated the economic feasibility of two new treatments of selection cutting, developed for the irregular softwood forests of Quebec (Canada). This economic feasibility was compared to the profitability of the clear cut with advance growth protection, cover a horizon superior to 200 years, and consider the majority of the operation costs, until the final products (lumber and chips). The results show that the two selection cuttings will allow constant revenues and costs over time, and also that, in the future, they will be economically more attractive than clear cuts, considering our hypothesis. The financial study comparing the two selection cuttings to clear cut, includes Monte Carlo simulations. This approach allows considering uncertainties of variables, their interactions, and their impacts on profitability. So, the net present values are associated with a distribution of probabilities.

Cette étude vise à améliorer les connaissances reliées à la pratique de l’éclaircie commerciale (EC) et à ses effets sur la qualité et la valeur monétaire des produits transformés. Un dispositif de suivi de l’EC établi dans différentes régions a été remesuré et des billes d’épinettes noires provenant de peuplements éclaircis 10 à 13 ans auparavant et non éclaircis ont été prélevées, puis sciées en madriers. Des essais mécaniques en flexion (MOE, MOR) ont été réalisés. Les données ont été soumises soit à une ANOVA, une régression linéaire ou une régression logistique. Les résultats démontrent que l’EC a eu un effet sur l’accroissement des arbres (P &lt; 0,001), sur leur valeur (P &lt; 0,001), et sur la quantité (P = 0,011) et la taille (P = 0,031) des nœuds, sans avoir d’impact sur la résistance mécanique (P &gt; 0.05) du bois. Ces résultats indiquent que l’EC permet d’augmenter la valeur des arbres sur pied. / The main purpose of this study is to improve the knowledge related to commercial thinning (CT), its application and its effects on the quality and economic value of processed products. A network of plots that aimed to monitor the long-term effects of CT was measured. Black spruce logs were harvested from treated stands (conducted 10-13 years before) and control stands and then processed in lumber. Bending stiffness tests were performed to measure the moduli of elasticity (MOE) and rupture (MOR). The quality and financial datas were submitted to different statistical analysis: ANOVA, linear regression or logistic regression. The results show that commercial thinning had a positive effect on the diameter growth of residual trees (P = 0.001) and the total value of lumber products (P = 0.001). The treatment also increased the quantity (P = 0.011) and size (P = 0.031) of knots, although no significant effects were detected on MOE and MOR (P &gt; 0.05). Tree volume and their value increased with DBH in populations that had been subjected to a commercial thinning. These results suggest that commercial thinning may be included in forest management strategies that aim to increase the value of standing trees.

Les coupes à blanc à grande échelle ont mené à la raréfaction des essences résineuses dans les forêts mixtes de l’est de l’Amérique du Nord. Cette situation a conduit les intervenants forestiers à considérer des traitements sylvicoles alternatifs, comme les coupes partielles. L’objectif principal de cette étude était d’évaluer la capacité des coupes partielles industrielles à limiter l’enfeuillement de peuplements dominés par les feuillus intolérants. Au total, 90 placettes-échantillons ont été visitées avant et cinq ans après traitement afin d’obtenir des informations sur les arbres prélevés, le couvert arborescent ainsi que la régénération pré- et post-intervention. Les résultats obtenus indiquent que les probabilités de transition (abondance relative projetée) du peuplier faux-tremble sont influencées positivement par l’intensité de prélèvement et la surface terrière initiale en peuplier. Le degré d’importance de la régénération préétablie en sapin baumier a une influence négative sur les probabilités de transition du peuplier.

L'objectif de cette étude était d'évaluer si le jardinage peut être utilisé dans un contexte d'aménagement écosystémique pour développer un régime sylvicole adapté à la forêt boréale irrégulière et à sa faune. Deux nouvelles approches de jardinage ont donc été comparées aux méthodes de coupes plus conventionnellement utilisées en forêt boréale (la CPRS et la CPPTM) quant à leur efficacité à maintenir les attributs forestiers typiques des vieux peuplements irréguliers. La comparaison a révélé que le jardinage permet, en général, le maintien d'une abondance plus élevée des attributs par rapport aux coupes plus sévères. De plus, dans l'optique de réduire les coûts associés à la récolte, les approches de jardinage ont aussi été réalisées sans avoir recours au martelage. L'analyse a dévoilé que malgré l'absence du martelage, le jardinage semble être opérationnel tout en se montrant efficace vis-à-vis le maintien des attributs forestiers.