Recherche sur l'épinette rouge et autres espèces en raréfaction Bilan et perspectives

Recherche sur l'épinette rouge et autres espèces en raréfaction Bilan et perspectives

Daniel Dumais

Avec la collaboration de

Marcel Prévost, Patricia Raymond et Catherine Larouche

Conférence-Midi du MFFP

23 mars 2016

Problématique

Écologie des espèces

Résultats de la recherche

– Conclusions

– Recommandations

Perspectives

– Résultats et projets à venir…

Problématique

Écologie des espèces

Résultats de la recherche

– Conclusions

– Recommandations

Perspectives

– Résultats et projets à venir…

Problématique

Forêt mixte tempérée Enjeu de biodiversité Conifères

– Épinette rouge – Épinette blanche – Thuya occidental – Pin blanc

– Pruche

Raréfaction

Essences compagnes Coupes du passé

Écophysiologie

– Lumière – Humidité

– Température – Concurrence

Broutement

sapin

bouleau fougère

EPR

Raréfaction

• Et les changements

climatiques dans tout ça?

– Habitat actuel pourrait

devenir moins favorable

– Migration vers le nord…

Écologie des espèces

Épinette rouge

Très tolérante (ombre)

Régénération préétablie Acclimatation lente

Sensible (chaleur, gel)

Ensemencement et établissement à très long terme

(longévité)

Épinette blanche

Mi-tolérante (tolérante) Peu de régénération préétablie

Acclimatation rapide

Longue phase juvénile

Thuya occidental

Tolérant

Souvent préétabli

Acclimatation ± rapide Très longue phase

juvénile

Résultats de la recherche

Dispositif d’étude

Coupes partielles uniformes

50 % 60 % 40 %

0% 100 %

Prélèvement de…

…de la surface terrière marchande (2 BjR)

Matériel végétal

Coupes partielles uniformes

6 ans après coupe

Régénération préétablie (0,4-1,3 m)

EPR SAB

Écophysiologie

Coupes partielles uniformes

Photosynthèse (µmol / m2 s)

Surface terrière prélevée (%)

*

0 3 6 9 12 15

0 40 50 60 100

EPR

SAB

*

Dumais et Prévost (2008)

Écophysiologie

Coupes partielles uniformes

SAB

0 40 50 60 100

100

20 40 60 80

EPR

Surface foliaire spécifique (cm2 / g)

Surface terrière prélevée (%)

Dumais et Prévost (2008)

*

*

Feuille de lumière

cm² / g

Feuille d’ombre

cm² / g

Croissance

Coupes partielles uniformes

EPR

Croissance en hauteur (cm / année)

Nombre d'années après la coupe

0 10 20 30

40 %

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

50 %

0 10 20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

60 %

Dumais et Prévost (2008)

SAB

100 %

*

*

Croissance

Coupes partielles uniformes

Hauteur après 15 ans (m)

Dumais et Prévost (2015a)

Surface terrière prélevée (%)

0 1 2 3 4

0 40 50 60 100

EPR

SAB

Avantage

en hauteur :

40 à 120 cm pour le sapin

*

*

NS = différence non significative NS

40 % 40 %

EPR SAB

60 % 100 %

SAB EPR EPR

SAB

Une approche par trouées serait-elle plus bénéfique,

notamment pour

l’épinette rouge?

Dispositif d’étude

Trouées sylvicoles

Témoin BjR

100-300 m² CJPG

700 m²

CJT

30 m

< 100 m²

CJPA

Matériel végétal

Trouées sylvicoles

1 à 5 ans après coupe

Régénération préétablie (0,3-1,3 m)

EPR SAB

Écophysiologie

Trouées sylvicoles

0 5 10 15

Témoin

Radiation solaire (MJ / m2 j) < 100 m2 100-300 m2 700 m2

Dumais et Prévost (2014) EPR

NS = différence non significative –1.0

–0.5 0.0

1.5 1,0 0,5 0,0

Stress hydrique (MPa)

–1,5

NS

NS NS

Témoin < 100 m2 100-300 m2 700 m2

SAB

Écophysiologie

Trouées sylvicoles

Témoin

Photosynthèse (µmol / m2 s) < 100 m2 100-300 m2 700 m2

EPR

NS = différence non significative

SAB

4 6 8 10 12

4 6 8 10 12

NS

NS

NS

20 40 60

20 40 60 80

Témoin < 100 m2 100-300 m2 700 m2

Surface foliaire spécifique (cm2 / g)

Dumais et Prévost (2014)

Croissance

Trouées sylvicoles

100-300 m² 700 m²

EPR

< 100 m² Témoin

Croissance en hauteur (cm / an)

Années après la coupe 3

0 1 2 4 5

0 10 20 30 40

0 10 20 30 40

SAB

Hauteur après 5 ans (m)

1,5

0,0 0,5 1,0 2,0

NS

NS

< 100 m2

Témoin 100-300 m2 700 m2

NS = différence non significative

3

0 1 2 4 5

Dumais et Prévost (2014)

Cette approche

est-elle bénéfique pour établir de

nouveaux semis

d’épinette rouge?

Échantillonnage

– 3 premières années – Microsite

• Microtopographie

• Lit de germination

• Végétation concurrente

Nouveaux semis

Trouées sylvicoles

3 ans

2 ans

EPR

Échantillonnage

– 3 premières années – Microsite

• Microtopographie

• Lit de germination

• Végétation concurrente

Suivi 10 ans

– Survie et développement

Nouveaux semis

Trouées sylvicoles

7 ans

10 ans 3 ans

2 ans

EPR

NBV = 2 NBV = 2

H_v PAH

NBV = 1 H_v

PAH

PAH

Nouveaux semis

Trouées sylvicoles

• Échantillonnage

– 3 premières années – Microsite

• Microtopographie

• Lit de germination

• Végétation concurrente

Suivi 10 ans

– Survie et développement

– Végétation concurrente

Année 10

a

c

b c

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

0 200 400 600

B

A

B B

Année 3

Densité (semis EPR / ha) Témoin < 100 m2 100-300 m2 700 m2

40

Taux de survie (%)

100

Année(s) après la coupe

0 20 60 80

Témoin

700 m²

< 100 m² 100-300 m²

3 4 5 6 7 8 9 10

Dumais et Prévost (2015b)

40

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

Pousse en hauteur (cm / année)

0 2 4

Témoin

700 m²

< 100 m² 100-300 m²

Année(s) après la coupe

3 4 5 6 7 8 9 10 2

1

0 5 10 15 20

3 4 5 6 7 8 9 10 2

1

Hauteur mesurée (cm)

Dumais et Prévost (2015b) 25

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

Plat Butte

0 20 40 60 80 100

Répartition des semis EPR (%)

T P M G

T : Témoin P : < 100 m² M : 100-300 m² G : 700 m²

3 ans

T P M G

10 ans

0 20 40 60 80 100

Taux de survie après 10 ans (%)

T P M G ⁰

2 4 6 8

Dumais et Prévost (2015b)

Pousse moy. sur 10 ans (cm / an)

NS = différence non significative

T P M G

NS

NS

NS

Buttes favorables à la survie

Pas

forcément

pour croître

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

T : Témoin P : < 100 m² M : 100-300 m² G : 700 m²

Répartition des semis EPR (%)

0 20 40 60 80 100

Minéral Mousse

Humus Bois pourri

T P M G

3 ans

5

Autres substrats

95 %

Bois = 20-30 % des semis Autres substrats

91 %

Bois = > 60 % des semis

9 %

Prévost et Charette (2015)

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

T : Témoin P : < 100 m² M : 100-300 m² G : 700 m²

Répartition des semis EPR (%)

0 20 40 60 80 100

Minéral Mousse

Humus

T P M G

3 ans

Superficie

Autres substrats

82 %

Humus = 50 % des semis

Bois pourri

Minéral = 5-10 % des semis Bois

pourri

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

T : Témoin P : < 100 m² M : 100-300 m² G : 700 m²

Répartition des semis EPR (%)

0 20 40 60 80 100

Minéral Mousse

Humus

T P M G

3 ans

T P M G

10 ans

Bois pourri

T P M G

Pousse moy. sur 10 ans (cm / an)

Dumais et Prévost (2015b) 8

0 2 4 6

Pas forcément pour croître

NS

NS = différence non significative 0

20 40 60 80

Taux de survie après 10 ans (%)

T P M G

NS

NS

NS 100

Importance

bois pourri

Résultats nouveaux semis

Trouées sylvicoles

T : Témoin P : < 100 m² M : 100-300 m² G : 700 m²

NS = différence non significative

Répartition des semis EPR (%)

T P M G

3 ans

T P M G

10 ans

Conifères Framboisier

Fougère Feuillus Aucune

0 20 40 60 80 100

Taux de survie après 10 ans (%)

NS = différence non significative

Taux de survie après 10 ans (%)

T P M G

0 20 40 60 80 100

NS NS

Végétation concurrente

favorable?

T P M G

Pousse moy. sur 10 ans (cm / an) ⁸

0 2 4 6

Dumais et Prévost (2015b)

N’empêche pas de

croître

NS

NS

Conclusions et recommandations

Régénération préétablie

Miser sur ce type de régénération

Couvert forestier partiel (protection, acclimatation) Approche par groupe d’arbres (trouée 100-300 m

) Ouverture progressive (croissance optimale)

Nouveaux semis naturels

Importance du microsite (débris ligneux)

Processus lent (croissance initiale, établissement)

Approche par pied d’arbre (micro-trouée < 100 m

)

Envisager la plantation d’enrichissement

Perspectives

(résultats et projets à venir)

Résultats à venir…

Remise en production BjR dégradées

Réserve semenciers

– 10 semenciers / ha – 40 semenciers / ha – Bande coupée (40 m)

60 / ha interbande

Scarifiage

– Placeaux

– Sillons ^(TTS)

Placeau Sillons

Réintroduction de

l’épinette blanche

Plant dégagé Plant avant dégagement

Échanges gazeux

Potentiel hydrique

Suivi de croissance Morphologie et architecture

Résultats à venir…

Plantation d’enrichissement (trouées)

3 ans après la plantation

Écophysiologie

Plant non dégagé Trouée sylvicole

Plant EPR

Récents projets

Coupe progressive irrégulière

Projet CPI

– Rég. préétablie – Plants EPR, THO – Écophysiologie

Projet Thuya

– Rég. préétablie – Plants EPB, THO

– Écophysiologie

Plantation Plants THO

THO préétabli

EPR

Équivalent 2050

Nouveau projet

Adapter la sylviculture face aux changements climatiques

Restauration BjR dégradées Plantation (EPR, EPB, THO, …)

– Avec ou sans couvert partiel – Avec ou sans exclos à cervidés

– Avec ou sans végétation concurrente

Migration assistée

– Trois analogues climatiques (Actuel, 2050, 2080) – Écophysiologie et croissance

EPR

Équivalent 2080

Merci !

Louis Blais

Brigitte Boudreault Debra Christiansen Carol De Blois

Josianne DeBlois Étienne Du Berger Julie Forgues

Maurice Gagnon

M-Michel Gauthier Carlo Gros-Louis Daniel Guimond François Hébert Maripierre Jalbert Lucie Jobin

Pascal Lainé

Nathalie Langlois

J-Pierre Lapointe Jean Noël

Steeve Pepin Éric Saulnier Nelson Thiffault Denise Tousignant Gabrielle T-Brassard Serge Williams

Références citées

Dumais, D. et M. Prévost. 2008. Ecophysiology and growth of advance red spruce and balsam fir regeneration after partial cutting in yellow birch- conifer stands. Tree Physiol. 28: 1221-1229.

Dumais, D. et M. Prévost. 2014. Physiology and growth of advance

Picea rubens and Abies balsamea regeneration following different canopy openings. Tree Physiol. 34: 194-204.

Dumais, D. et M. Prévost. 2015a. Acclimatation de la basse régénération résineuse à la suite de coupes partielles en forêt mixte tempérée :

Développement après 15 ans. Note de recherche forestière n 141, Direction de la recherche forestière, MFFP.

Dumais, D. et M. Prévost. 2015b. Germination et établissement de semis naturels d’épinette rouge (Picea rubens) dans des trouées sylvicoles de différentes tailles. For. Chron. 91: 573-583.