Direction de la recherche forestière

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Direction de la recherche forestière

Effets réels des traitements sylvicoles : éclaircie précommerciale et récupération de

rémanents des peuplements de feuillus Rapport interne n° 498

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Effets réels des traitements sylvicoles : éclaircie précommerciale et récupération de rémanents des peuplements de feuillus

Rapport interne n° 498

par

Martin-Michel Gauthier, ing.f., Ph. D.

et

François Guillemette, ing.f., M. Sc.

Gouvernement du Québec Ministère des Ressources naturelles

et de la Faune

Direction de la recherche forestière 2010

On peut citer tout ou partie de ce texte en indiquant la référence

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ii Effets réels des traitements…

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Remerciements

Les auteurs désirent remercier MM. Marc-André Bernier et Sébastien Meunier pour l’initiative du projet, MM. Pierre Laurent, Pierrot Boulay, Steve Bédard et Jocelyn Hamel pour l’installation du dispositif expérimental et la cueillette de données sur le terrain, ainsi que MM. Jean Morin et Sylvain Langlais pour leur collaboration lors de la réalisation des opérations forestières. Leurs remerciements s’adressent aussi à Mme Sylvie Bourassa pour la mise en page du document, M. Jean Noël pour la présentation de la figure 4 et Mme Marie-Claude Lambert pour son aide lors des analyses statistiques.

Les auteurs tiennent aussi à remercier MM. Pierre Bélanger, Jean-Pierre Saucier et Mme Denise Tousignant pour leurs révisions et éditions. L’installation du dispositif expérimental a été financé avec le Programme de mise en valeur des ressources du milieu forestier – Volet I et un projet d’effets réels des traitements sylvicoles de la Direction de la recherche forestière. Les travaux de coupe ont été réalisés dans le cadre du Programme d’investissements sylvicoles du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec.

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iv Effets réels des traitements…

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Résumé

Ce rapport présente les conditions avant et après traitement d’un dispositif expérimental d’éclaircie précommerciale (EPC) et de récupération de rémanents d’un peuplement feuillu, 27 ans après une coupe à diamètre limite. À l’échelle du peuplement, le taux de coupe en surface terrière des arbres d’avenir en régénération (diamètre < 24 cm) était plus élevé (~15 %) dans le traitement d’effet réel (ER), qui comprend une EPC de forte intensité et la récupération de rémanents, par rapport aux traitements de coupe progressive irrégulière (CPI) à couvert permanent avec EPC d’intensité modérée (CP_1) ou forte (CP_2). De plus, le traitement ER semble occasionner un peu plus de blessures (10 %) aux arbres d’avenir en régénération. En ce qui a trait à l’éclaircie, le gain en espace libre autour des arbres-études de bouleau jaune est 31 % plus élevé dans la CPI_2 que dans le traitement ER. Les tendances rapportées à l’échelle de l’arbre corroborent les conclusions tirées à l’échelle du peuplement : le dégagement dans les CPI était plus fort que prévu. De même, l’intensité du dégagement dans le traitement ER était beaucoup plus faible que prévu.

Par ailleurs, la présence de brindilles adventives sur la bille de pied des arbres d’avenir du bouleau jaune ne constituait pas un problème majeur dans ce dispositif; seulement 20 % des arbres-études étaient touchés avant traitement. Cependant, les arbres recevant un ensoleillement plus faible étaient plus vulnérables à la présence de brindilles. L’ajustement linéaire de la relation hauteur – diamètre des arbres- études était adéquat (R² = 56 %), étant donné l’étendue de variation limitée des diamètres.

Les résultats démontrent la présence de différences importantes entre les traitements. Même si les traitements n’ont pas été exécutés conformément à l’objectif initial de récolte, les différences observées pourraient influencer la croissance et le développement des arbres à plus long terme.

Mots-clés : bouleau jaune, coupe progressive irrégulière, éclaircie précommerciale, rémanents, sylviculture.

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vi Effets réels des traitements…

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Table des matières

Page

Remerciements...iii

Résumé... v

Liste des tableaux... ix

Liste des figures... xi

Introduction... 1

Chapitre premier - Matériel et méthodes ... 3

1.1 Localisation... 3

1.2 Plan statistique ... 5

1.3 Traitements à l’étude... 8

1.3.1CPI et EPC d’intensité modérée (CPI_1) ... 8

1.3.2CPI et EPC de forte intensité (CPI_2)... 9

1.3.3EPC et coupe de récupération (ER)... 9

1.3.4Témoin sans intervention ... 10

1.4 Mesures... 10

1.4.1Peuplement ... 10

1.4.2Arbres études ... 10

1.5 Analyses statistiques... 12

Chapitre deux - Résultats... 13

2.1 Effets des traitements... 13

2.1.1Peuplement après coupe ... 13

2.1.2Respect du martelage ... 16

2.2 Arbres-études ... 17

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Page

2.3 Brindilles adventives du bouleau jaune... 21

2.3.1Présence et abondance ... 21

2.3.2Relations avec d’autres variables... 21

2.4 Relations hauteur – diamètre du bouleau jaune ... 22

Chapitre trois - Discussion ... 25

3.1 Effets des traitements... 25

3.2 Présence de brindilles adventives sur le tronc du bouleau jaune ... 26

3.3 Relations entre le diamètre et la hauteur des arbres-études ... 28

Conclusion... 29

Références bibliographiques... 31

viii Effets réels des traitements…

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Liste des tableaux

Page

Tableau 1. Caractéristiques des unités expérimentales (UE) par rapport à la surface terrière (m² ha^-1) des tiges marchandes (dhp ≥ 91 mm) et des arbres d’avenir avant traitement, de même que la proportion de surface terrière représentée par les principales essences commerciales. L’appellation cartographique du troisième inventaire décennal est aussi présentée selon l’UE... 7

Tableau 2. Hauteur (moyenne ± écart-type) d’un échantillon représentatif des arbres-études

de bouleau jaune exempts d’oppression juvénile, selon le bloc expérimental ... 7

Tableau 3. Caractérisation des traitements par étage, en termes de surface terrière (moyenne

± écart-type) avant la coupe (AVC), après la coupe (APC*) et d’intensité de la coupe (valeur

absolue et pourcentage) ... 14

Tableau 4. Densité (moyenne ± écart-type) des arbres d’avenir en régénération (dhp < 24 cm) avant la coupe (AVC), après la coupe (APC) et intensité de la coupe (valeur absolue et

pourcentage), selon le traitement ... 14

Tableau 5. Capital forestier (CF, moyenne ± écart-type), capital forestier en croissance (CFC, moyenne ± écart-type) et volume marchand brut (VMB, moyenne ± écart-type) avant la coupe (AVC), après la coupe (APC) et intensité de la coupe (valeur absolue et pourcentage),

selon le traitement... 15

Tableau 6. Coefficient de distribution (moyenne ± écart-type) des arbres d’avenir et des arbres d’avenir en régénération avant la coupe (AVC), après la coupe (APC), et diminution de la

distribution en valeur absolue et en pourcentage, selon le traitement ... 16

Tableau 7. Densité, dhp, hauteur totale, hauteur de cime et proportion de cime vivante (moyenne ± écart-type) des arbres-études avant la coupe, selon le traitement ... 17

Tableau 8. Rayon de cime, rayon de dégagement et espace libre (moyenne ± écart-type) des

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Page

Tableau 9. Présence (densité des arbres avec au moins une brindille) et abondance (nombre moyen par arbre) des brindilles adventives sur les arbres-études de bouleau jaune (moyenne ± écart-type), selon le traitement avant la coupe... 21

Tableau 10. Résultats des analyses par modèle mixte non linéaire de l’effet de la classe d’ensoleillement et de la hauteur totale des arbres d’avenir de bouleau jaune sur la présence

de brindilles adventives (n=171)... 22

x Effets réels des traitements…

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Liste des figures

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Figure 1. Répartition du diamètre moyen (± écart-type) des arbres avant la coupe, selon l’étage (vétérans et autres) et la classe de dhp de 10 cm. ... 4

Figure 2. Répartition du diamètre moyen (± écart-type) des arbres avant la coupe, selon l’étage (vétérans et autres) et la classe de dhp de 2 cm. ... 4

Figure 3. Vue représentative des peuplements avant la coupe. De jeunes bouleaux jaunes âgés de 27 ans sont visibles à l’avant-plan. Des rémanents de hêtre et d’érable à sucre sont visibles à l’arrière-plan à gauche et à droite, respectivement... 5

Figure 4. Plan du dispositif expérimental. CPI_1 : coupe progressive irrégulière (CPI) et éclaircie précommerciale (EPC) tardive d’intensité modérée, CPI_2 : CPI et EPC tardive de forte intensité, ER : EPC tardive avec récupération de rémanents et témoin sans intervention. Les deux premiers chiffres inscrits sur la carte indiquent les répétitions (blocs), alors que les deux derniers chiffres indiquent l’unité expérimentale (UE). Il est à noter que la répétition 16 a été annulée. ... 6

Figure 5. Proportion des arbres-études dégagés (%) en fonction du nombre de faces dégagées (0 à 4), selon le traitement. Dans chaque traitement, le dégagement observé est comparé au dégagement théorique souhaité ± 10 %, afin de tenir compte des limites d’application des traitements sur le terrain. ... 20

Figure 6. Relation entre le diamètre à hauteur de poitrine (dhp, mm) et la hauteur totale (cm) des arbres-études de bouleau jaune (n=172)... 23

Figure 7. Relation entre le diamètre à hauteur de poitrine (dhp, mm) et le rayon de cime moyen (cm) des arbres-études de bouleau jaune (n=172). ... 23

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xii Effets réels des traitements…

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Introduction

Plusieurs jeunes peuplements de feuillus de qualité se sont développés à la suite de coupes de régénération ou de coupes à diamètre limite (CDL) de forte intensité, exécutées durant les années 1970 et 1980 dans certaines régions du Québec comme la Mauricie et les Hautes-Laurentides. Parmi ces peuplements, certains ont maintenant atteint un stade de développement (hauteur moyenne de plus de 10 m) pour lequel ils sont devenus inadmissibles à l’éclaircie précommerciale (EPC), telle que définie dans les normes actuelles (hauteur moyenne de 4,5 à 7 m et âge de 5 à 15 ans, MRNF 2008). De plus, pour ce qui est des CDL, le critère relatif à la présence de rémanents à conserver (priorité de récolte C ou R selon les critères de Boulet 2007) est aussi inadmissible.

Comme le bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britton; BOJ) est une essence très recherchée par l’industrie de transformation des feuillus, une intervention pourrait être envisagée dans le but d’amener et de maintenir le plus grand nombre d’arbres de cette essence à faire partie de l’étage dominant du peuplement. Pour ce qui est des CDL, bien qu’un couvert partiel demeure, il serait possible d’intervenir en faveur des tiges de bouleau jaune de l’étage inférieur, afin qu’elles conservent une bonne position dans le couvert, en attendant la récolte du couvert supérieur. Cependant, il faudrait évaluer l’effet du couvert supérieur sur la croissance des arbres dégagés.

Dans un contexte d’aménagement par objectif et d’intensification de la sylviculture de la forêt de feuillus, les peuplements hors normes se trouvant sur des stations productives et accessibles, et dont la composante en bouleau jaune serait en situation précaire, pourraient être traités par EPC tardive (Guillemette et Meunier 2009). Ce traitement permettrait de conserver un maximum d’arbres de cette essence dans le couvert principal, tout en diminuant les délais de production de tiges de qualité déroulage. Il serait toutefois important d’évaluer l’effet du dégagement sur la présence et l’abondance des brindilles adventives, ces « excroissances qui se développent, isolément ou en grappe, sur le tronc d’un arbre » (MRNF 2002) et qui peuvent en réduire la qualité. En dépit d’un potentiel d’investissement élevé de travaux sylvicoles, un suivi des effets réels du traitement sur les arbres dégagés, ainsi que sur la

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production totale du peuplement, permettrait de mieux orienter les choix d’aménagement et d’évaluer les rendements escomptés.

Les objectifs liés à l’installation du dispositif Arcale sont de mesurer les effets de l’EPC sur la croissance du diamètre et sur la qualité du bouleau jaune âgé de 27 ans, et d’évaluer l’effet d’un couvert partiel sur la croissance des arbres dégagés ou non par EPC. Les objectifs du présent rapport sont d’évaluer : 1) les effets de la présence des rémanents et de la coupe d’éclaircie immédiatement après traitement; 2) la présence et l’abondance des brindilles adventives sur les arbres d’avenir de bouleau jaune avant traitement; 3) la relation hauteur – diamètre des arbres d’avenir de bouleau jaune.

2 Effets réels des traitements…

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Chapitre premier

Matériel et méthodes

1.1 Localisation

L’étude est localisée près de Notre-Dame-de-Montauban, dans l’unité de gestion du Bas-Saint-Maurice (46° 58’ N., 72° 22’ O.). Ce site fait partie de la sous-région écologique des Hautes Collines du Bas- Saint-Maurice (3c-T) du sous-domaine bioclimatique de l’érablière à bouleau jaune de l’Ouest. Le type écologique dominant est celui de l’érablière à bouleau jaune, sur des dépôts de texture moyenne et de drainage mésique (FE32). Le dispositif est situé à environ 350 m d’altitude, sur un dépôt mince à épais (1AY), de bon drainage (20) et de pente modérée (16 à 30 %).

Le dispositif est subdivisé en unités expérimentales (UE) réparties sur une superficie totale de 15,4 ha. Il est constitué d’un peuplement issu d’une CDL effectuée en 1981. En 2008, le peuplement d’origine est reconnu comme biétagé, c’est-à-dire formé d’une première cohorte issue du peuplement résiduel de la CDL, et d’une deuxième cohorte issue de la régénération installée après la CDL (Figures 1 à 3). Il y a peu de chevauchement entre l’étage des vétérans et les autres étages (dominant, codominant, intermédiaire et opprimé), à l’exception de la classe de diamètre à hauteur de poitrine (dhp, mesuré à une hauteur de 1,3 m) de 20 à 28 cm, laquelle est répartie, à parts égales, entre les deux groupes. Cependant, les vétérans constituent la quasi-totalité des arbres dont le dhp est supérieur à 24 cm (Figure 2). Il n’y a que 12 arbres à l’hectare classés comme vétérans parmi ceux dont le dhp est inférieur ou égal à 24 cm. La distinction entre les deux cohortes est donc assez claire. Il y a très peu d’arbres de plus de 38 cm au dhp, en raison de la CDL pratiquée en 1981. Il se peut que le diamètre limite ait été fixé à près de 30 cm. La densité moyenne du dispositif avant coupe est de 767 arbres à l’hectare et varie de 508 à 1 044 arbres à

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l’hectare, selon l’UE. Les parcelles sont composées à 26,3 % de bouleau jaune, 15,2 % d’érable à sucre (Acer saccharum Marsh.; ERS) et 13,9 % de hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.; HEG).

Classe de diamètre (cm)

0-9 10-19 20-29 30-39 40-49 50+

Densité (arbres ha-1 )

0 100 200 300 400 500

Autres Vétérans

Figure 1. Répartition du diamètre moyen (± écart-type) des arbres avant la coupe, selon l’étage (vétérans et autres) et la classe de dhp de 10 cm.

Classe de diamètre (cm)

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40+

Densité (arbres ha-1 )

0 50 100 150 200 250

Autres Vétérans

Figure 2. Répartition du diamètre moyen (± écart-type) des arbres avant la coupe, selon l’étage (vétérans et autres) et la classe de dhp de 2 cm.

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Figure 3. Vue représentative des peuplements avant la coupe. De jeunes bouleaux jaunes âgés de 27 ans sont visibles à l’avant-plan. Des rémanents de hêtre et d’érable à sucre sont visibles à l’arrière-plan à gauche et à droite, respectivement.

1.2 Plan statistique

Cette étude a fait appel à un plan statistique à blocs complets aléatoires. Au total, cinq blocs ont été installés à la fin de l’été 2008. Quatre traitements ont été exécutés dans chaque bloc durant l’hiver 2008-2009 : coupe progressive irrégulière (CPI) à couvert permanent avec EPC tardive d’intensité modérée (CPI_1), CPI avec EPC tardive de forte intensité (CPI_2), EPC tardive avec récupération de rémanents (ER) et témoin sans intervention (TEM) (Tableau 1). Cela constitue un total de 19 UE, l’installation d’une répétition du traitement CPI_2 ayant été annulée (Figure 4). Les UE sont de forme carrée et ont une dimension de 50 m × 50 m (2 500 m²). De plus, elles sont ceinturées d’une bande tampon de 20 m de largeur à l’intérieur de laquelle le traitement a aussi été exécuté.

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Figure 4. Plan du dispositif expérimental. CPI_1 : coupe progressive irrégulière (CPI) et éclaircie précommerciale (EPC) tardive d’intensité modérée, CPI_2 : CPI et EPC tardive de forte intensité, ER : EPC tardive avec récupération de rémanents et témoin sans intervention. Les deux premiers chiffres inscrits sur la carte indiquent les répétitions (blocs), alors que les deux derniers chiffres indiquent l’unité expérimentale (UE). Il est à noter que la répétition 16 a été annulée.

Les blocs expérimentaux ont été établis en fonction des conditions du site et de la composition des essences. Les blocs 1 et 2, situés plus à l’est, sont nettement dominés par les feuillus. Ce sont ceux avec le plus d’érable à sucre et de hêtre. Ces essences sont moins abondantes dans les blocs 3 et 4, contrairement à l’érable rouge (A. rubrum L.; ERR) et aux résineux. Quant au bloc 5, il s’agit d’une bétulaie jaune résineuse avec une composante d’érable rouge. Par ailleurs, la hauteur totale des arbres varie selon le bloc. Une sélection de trois arbres-études exempts d’oppression juvénile par UE démontre que la hauteur est plus faible dans le bloc 1 et plus élevée dans le bloc 4 (Tableau 2). La surface terrière des tiges marchandes et des arbres d’avenir avant coupe est de 18,6 m² ha^-1, en moyenne, et varie de 14,3 à 22,8 m² ha^-1 selon l’UE (Tableau 1). Le bouleau jaune constitue la plus forte proportion de la surface terrière avec 27,7 %, suivi par l’érable à sucre (21,3 %), le hêtre à grandes feuilles (19,4 %) et l’érable rouge (11,8 %). La surface terrière de l’érable à sucre varie grandement d’une UE à l’autre. Le bouleau à papier (B. papyrifera Marsh.; BOP; 0,5 %), l’épinette rouge (Picea rubens Sarg.; EPR; 4,0 %) et le sapin baumier (Abies balsamea [L.] Mill.; SAB; 5,2 %), sont les autres principales essences

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commerciales présentes dans le dispositif. Le cerisier de Pennsylvanie (Prunus pensylvanica L.), l’érable de Pennsylvanie (A. pensylvanicum L.), l’érable à épis (A. spicatum Lam.), le saule (Salix sp.) et le sorbier (Sorbus sp.) sont les principales essences non commerciales et constituent, toutes essences confondues, moins de 10 % de la surface terrière avant coupe.

Tableau 1. Caractéristiques des unités expérimentales (UE) par rapport à la surface terrière (m² ha^-1) des tiges marchandes (dhp ≥ 91 mm) et des arbres d’avenir avant traitement, de même que la proportion de surface terrière représentée par les principales essences commerciales. L’appellation cartographique du troisième inventaire décennal est aussi présentée selon l’UE

UE Traitement Surface terrière (m² ha^-1)

BOJ

(%) ERS

(%) HEG

(%) ERR

(%) Rés.

(%) Appellation cartographique

01-01 CPI_1 14,3 34,9 35,8 16,9 0,6 1,3 ERBJ

01-02 CPI_2 17,5 38,7 17,5 34,7 1,5 1,8 ERBJ

01-03 TEM 20,4 36,5 37,3 11,4 3,4 1,8 ERBJ

01-04 ER 16,7 35,2 30,9 22,7 0,0 1,6 ERBJ

Moyenne bloc 1 17,2 36,3 30,4 21,4 1,4 1,6

02-05 CPI_1 15,3 16,4 37,8 30,3 0,0 1,0 ERBJ

02-06 CPI_2 19,8 11,4 51,4 31,8 0,0 1,5 ERBJ

02-07 ER 16,2 10,2 53,9 26,6 5,9 0,6 ERBJ

02-08 TEM 16,0 31,5 36,9 21,1 3,2 1,8 BJ

Moyenne bloc 2 16,8 17,4 45,0 27,5 2,3 1,2

03-09 ER 20,5 39,1 2,8 10,0 22,8 14,1 BJ

03-10 CPI_1 17,2 21,1 1,2 17,1 22,2 9,2 BJ

03-11 CPI_2 19,6 15,8 6,6 49,6 15,6 24,3 BJ

03-12 TEM 18,9 36,0 15,5 15,4 4,8 11,6 BJ

Moyenne bloc 3 19,0 28,0 6,5 23,0 16,3 14,8

04-13 TEM 20,1 34,4 12,4 8,7 14,4 19,0 BJ

04-14 CPI_2 20,7 18,3 22,5 19,1 7,9 0,5 BJ

04-17 ER 19,8 36,2 27,7 23,5 9,1 7,4 BJ

Moyenne bloc 4 20,2 29,6 20,9 17,1 10,5 12,8

05-15 ER 22,8 26,6 0,0 4,9 34,1 21,1 BJ

05-18 CPI_2 19,4 24,9 7,9 8,1 26,1 20,7 BJ

05-19 TEM 18,8 29,1 0,8 7,2 29,0 26,7 BJ

05-20 CPI_1 19,7 29,3 5,2 10,2 24,2 26,8 BJ

Moyenne bloc 5 20,2 27,5 3,5 7,6 28,3 23,8

Tableau 2. Hauteur (moyenne ± écart-type) d’un échantillon représentatif des arbres-études de bouleau jaune exempts d’oppression juvénile, selon le bloc expérimental

Bloc

expérimental Nbre Hauteur

(m)

1 12 12,3 ± 1,1

2 11 13,7 ± 1,4

3 12 13,7 ± 1,6

4 9 14,5 ± 1,9

5 12 13,3 ± 1,3

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1.3 Traitements à l’étude

1.3.1 CPI et EPC d’intensité modérée (CPI_1)

La CPI à couvert permanent (RAYMOND et al. 2009) a été pratiquée afin de régénérer les superficies avec peu ou pas d’arbres de qualité. L’objectif était d’évaluer les peuplements comme s’ils avaient été traités par une première CPI en 1981 et comme s’ils étaient maintenant constitués de deux cohortes. Parmi la cohorte de régénération, certaines portions étaient bien régénérées et d’autres, mal régénérées. Parmi la cohorte de couvert, il y avait aussi des portions qu’il était utile de régénérer, puisque les arbres en place étaient peu intéressants du point de vue de leur essence ou de leur qualité. La CPI de 2008-2009 avait donc comme objectif de protéger les portions bien régénérées, tout en créant des trouées dans les portions où il était souhaitable d’initier une meilleure régénération. De plus, la CPI visait à maintenir le couvert partiel des arbres de meilleure qualité afin de profiter de leurs semences, puisqu’ils n’avaient pas encore atteint le seuil de maturité suffisant pour la production de bois d’oeuvre.

Une superficie était jugée mal régénérée si la distance entre deux arbres d’avenir était supérieure à 18 m.

Dans ce cas, il était possible d’y créer une trouée d’au moins 13,5 m de diamètre (143 m²), soit l’espace nécessaire à la croissance éventuelle de deux bouleaux jaunes de 40 cm de dhp (2 cimes de 64 m² selon BRAGG 2001). Il était aussi essentiel de garder une quantité suffisante de semenciers sur pied. L’objectif était de conserver au moins 12 semenciers de bouleau jaune à l’hectare, d’un dhp variant de 22 à 52 cm, de bonne qualité (priorité C ou R), avec une cime bien développée et un meilleur potentiel de bois d’œuvre. Les traitements visaient aussi à conserver les érables à sucre et les bouleaux jaunes dont le dhp était inférieur à 42 cm, ayant le potentiel d’atteindre la classe de qualité B (MRN 2002) et exempts d’handicap majeur tel que la pourriture du tronc, l’enracinement déficient ou un dépérissement important de la cime. Puisque ces arbres n’étaient pas encore parvenus à l’âge de maturité, ils n’étaient pas retenus pour la production de bois d’œuvre de haute qualité. Les épinettes rouges vigoureuses de moins de 42 cm de dhp et les sapins baumiers de moins 20 cm de dhp étaient aussi conservés.

À la suite de la CPI, une EPC de type libre (N^YLAND 2002) a été pratiquée. Elle consistait à couper tous les arbres qui touchaient la cime d’un arbre d’avenir, et à ne conserver que deux arbres d’avenir adjacents. Cela équivaut à un dégagement partiel de deux des quatre faces. La notion d’espacement entre les arbres était ignorée. L’arbre à dégager était d’avenir et il présentait un faible risque d’être détruit, ou de se retrouver complètement isolé lors de la création des trouées. Les arbres non ensoleillés ou opprimés, qui ne nuisaient pas à la cime de l’arbre d’avenir, n’étaient pas nécessairement marqués pour la coupe. Cependant, les abatteurs en ont coupé plusieurs par habitude. Les arbres d’avenir martelés de manière positive (martelage des arbres que l’on désire conserver) devaient essentiellement

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appartenir en priorité à l’étage dominant ou avoir été choisis parmi les meilleurs arbres codominants. Ces arbres avaient une cime bien formée, dépourvue de fourche importante sur le tronc principal, sans coude ou courbure dans les premiers 6 m de hauteur. Ces arbres étaient exempts de défauts majeurs tels que champignon, chancre, carie, fente ou gélivure, blessures d’insecte ou d’oiseau et branche mal cicatrisée.

Les traitements sylvicoles ont été pratiqués sur toute la superficie des UE concernées, entre la mi-novembre 2008 et mars 2009. L’EPC a été exécutée en mars 2009, puisqu’il était plus facile de marcher en raquettes sur la neige durcie, laquelle recouvrait aussi les débris de la coupe.

1.3.2 CPI et EPC de forte intensité (CPI_2)

Le traitement était similaire à la CPI_1, mais l’intensité de l’EPC était plus forte. Il consistait à dégager les arbres d’avenir sur trois des quatre faces dans un rayon d’au moins 1 m autour de la cime.

1.3.3 EPC et coupe de récupération (ER)

Le traitement ER correspondait à une EPC de forte intensité et visait à dégager les arbres d’avenir dans leur totalité, c’est-à-dire sur quatre faces. L’objectif recherché était d’obtenir entre 150 et 250 arbres d’avenir bien répartis à l’hectare. Leur dégagement a donc fait au préalable l’objet d’un marquage positif.

Aucun marquage négatif n’a été pratiqué dans cette EPC.

Une partie des rémanents a été martelée et récoltée. Les directives de martelage n’étaient pas fondées sur un objectif de régénération. Elles visaient plutôt la récolte de bois présentant des défauts majeurs, selon les classes de priorité de récolte (MSCR, BOULET 2007) fixées d’après l’essence et le diamètre :

• Classe M : récolte de toutes les essences et diamètres;

• Classe S : récolte des BOJ, ERS, ERR, HEG et épinettes dont le dhp est ≥ 40 cm;

• Classes C et R : récolte des BOJ et ERS dont le dhp est ≥ 50 cm, de même que des ERR, HEG et épinettes dont le dhp est ≥ 40 cm;

• Récolte des SAB dont le dhp est ≥ 18 cm, et des peupliers dont le dhp est ≥ 10 cm.

Selon le jugement de l’abatteur, jusqu’à 100 arbres à l’hectare pouvaient être annelés au lieu d’être récoltés. De plus, le pourcentage de surface terrière des tiges blessées de toutes les essences de 10 cm et plus au dhp ne devait pas excéder 10 % de l’ensemble des tiges résiduelles.

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1.3.4 Témoin sans intervention

Le traitement témoin sans intervention n’a fait l’objet d’aucune récolte, afin de permettre l’évaluation des effets des trois autres traitements.

1.4 Mesures

1.4.1 Peuplement

Tous les arbres d’un dhp de 91 mm et plus dans les UE, ainsi que les arbres d’avenir en régénération dont le dhp était d’au moins 31 mm, ont été numérotés et recensés. Les mesures prises ont été : l’essence, le dhp (au ruban diamétrique métallique, par classe de 1 mm), l’état (MRNF 2007), l’étage (MRNF 2007), l’ensoleillement (MRNF 2007), la vigueur¹ (MAJCEN et al. 1990), la qualité (MRN 2002) et la priorité de récolte (MSCR, C et R regroupés – B^OULET 2007). Les résultats traitant de la vigueur et de la qualité ne sont toutefois pas présentés dans ce rapport. La priorité de récolte a été utilisée pour mesurer le capital forestier. L’historique d’intervention du peuplement et l’autécologie des essences ont été utiles pour classer l’étage. En effet, les arbres apparemment résiduels de la CDL de 1981 ont été classés comme vétérans, car ils appartenaient au peuplement précédent. Ceux qui étaient probablement des gaules de forte dimension ou des perches, dans le peuplement de 1981, ont généralement été classés comme dominants dans le peuplement actuel. Quant aux arbres issus de la régénération initiée par la CDL de 1981, ils étaient surtout classés comme codominants, intermédiaires ou opprimés. Il s’agit donc d’une interprétation qui n’est pas strictement basée sur la hauteur relative; elle fait intervenir la cohorte à laquelle les arbres appartiennent.

1.4.2 Arbres études

Un échantillon de 175 arbres d’avenir a été mesuré de façon plus intensive, ce qui représente une moyenne de 9 arbres par UE ou 37 arbres à l’hectare. Le bouleau jaune constitue la quasi-totalité de ce nombre; seulement trois érables à sucre ont été l’objet de mesures additionnelles. Ces arbres ont été sélectionnés parmi les arbres d’avenir en régénération (27 ans ou moins) et marqués positivement pour l’EPC. Les données additionnelles suivantes ont été prises sur ceux-ci : la hauteur (totale, au bas de la cime et à la fourche), le rayon de la cime, la distance de dégagement de la cime sur huit points cardinaux (N., N.E., E., S.E., S., S.O., O., N.O.) et la présence de coude ou courbure (hauteur bas, hauteur haut et longueur de la flèche). D’autres informations ont aussi été évaluées afin de catégoriser les cimes selon le

1 Dans l’évaluation de la classe de vigueur, l’évaluation du potentiel de bois d’œuvre dans l’arbre est basée sur la présence d’au moins une face de 2,5 m exempte de défaut sur le tronc de l’arbre.

(25)

classement de MEADOWS et al. (2001), ce sont : la proportion du dessus de la cime recevant de la lumière directe, la proportion de la partie latérale de la cime recevant de la lumière directe, la symétrie² de la cime et sa dimension relative. Cependant, les données de cette dernière variable ont été rejetées puisqu’elles étaient biaisées, selon les mesureurs. Les brindilles adventives ont été dénombrées sur les premiers 5,5 m de hauteur du tronc. Afin de connaître l’espace dégagé par le traitement d’éclaircie, l’espace libre a été calculé en soustrayant le rayon de cime du rayon de dégagement (espace libre = rayon de dégagement – rayon de cime). La différence entre les deux mesures donne l'espace libre moyen entre la cime de l'arbre d'avenir et celle de l’arbre le plus proche.

Pour chaque rayon de chaque arbre-étude, une analyse plus approfondie a aussi été effectuée à l’échelle de l’arbre. Le nombre de rayons dégagés de façon significative a été calculé en utilisant la différence entre le rayon de dégagement après coupe et ce même rayon avant coupe. Lorsque la différence entre les deux mesures était plus grande que 29 cm, l’augmentation était jugée significative. Ce jugement, bien qu’arbitraire, a été utilisé afin d’obtenir un ordre de grandeur pour l’intensité du dégagement. Dans certains cas, la compétition était absente avant la coupe. Cette portion de l’arbre pouvait déjà être dégagée si l’espace libre était élevé avant la coupe (> 29 cm), et ce, même si la différence entre les rayons de dégagement avant et après traitement était inférieure à 30 cm. À cet effet, le nombre de rayons dégagés par arbre a été pondéré en fonction du nombre (n) de rayons déjà dégagés avant coupe selon la formule suivante :

Proportion de rayon dégagé (%) = (n rayons dégagés APC / (8 – n rayons dégagés AVC)) x 100

La proportion de rayon dégagé a ensuite été reclassée afin d’évaluer le nombre de faces dégagées par rapport à l’objectif initial de chaque traitement d’éclaircie :

• Aucune face : 0 %

• 1 face : 13 à 32 % (aucune valeur entre 1 et 12 %)

• 2 faces : 33 à 67 %

• 3 faces : 68 à 88 %

• 4 faces : 100 % seulement (aucune valeur entre 89 et 99 %)

Par la suite, les distributions de fréquences du nombre de faces dégagées théorique et réel ont été évaluées pour chaque traitement de récolte.

2 Les classes de symétrie de cime (1, 2, 3, 4) sont définies par le nombre de faces occupées par la cime de l’arbre.

Une des quatre faces de l’arbre est occupée si celle-ci contient au moins 20 % du volume de la cime de l’arbre.

(26)

1.5 Analyses statistiques

Des statistiques descriptives ont été utilisées afin de décrire le peuplement avant et après coupe par essence, par UE et par traitement. Les mêmes méthodes ont été utilisées pour les arbres-études et leur cime. Les données ont été traitées avec l’aide des logiciels Excel (Microsoft Office, Seattle, WA) et SAS (SAS Institute version 9.1.3, Cary, NC). Le volume marchand brut (VMB, diamètre au fin bout de 9,1 cm) a été calculé par essence, à l’aide d’équations générales du volume marchand brut sans écorce (P^ERRON 2003). Les coefficients de distribution des arbres d’avenir ont été calculés en subdivisant les UE en carrés de 25 m², soit de 1/400 ha.

Lorsqu’une tendance importante entre les traitements était identifiée et qu’elle pouvait être traduite d’une manière biologique, l’analyse de variance (proc GLM, LSMEANS) a été utilisée afin de savoir si les différences étaient significatives (α < 0,05). La régression linéaire (proc REG) a été utilisée afin d’expliquer d’une part, la variation du nombre de brindilles adventives sur le tronc du bouleau jaune, et d’autre part, afin de connaître les relations hauteur – diamètre des arbres-études. Pour les brindilles adventives, deux variables dépendantes ont été utilisées dans l’analyse de régression linéaire simple, soit la présence et l’abondance de brindilles. L’abondance de brindilles représente une moyenne par arbre pour chaque UE. La présence de brindilles est une variable binomiale (0 ou 1), qui, additionnée, donne la somme des arbres de chaque UE avec au moins une brindille. Elle peut être considérée comme une mesure de fréquence. Le dhp, la hauteur totale, la hauteur de bas de cime, le rayon de cime, le rayon de dégagement, l’espace libre, la lumière directe et la lumière latérale sont les variables indépendantes utilisées dans l’analyse de régression. L’étage et l’ensoleillement (classes 1, 2 et 3 seulement) ont été utilisés dans l’analyse de variance. Une analyse par modèle mixte non linéaire (proc GLIMMIX) a aussi été employée dans l’analyse des brindilles afin de tenir compte de la distribution des données. Les objectifs de cette démarche étaient de : 1) prévoir la probabilité d’observer une brindille ; 2) en présence d’au moins une brindille, prévoir le nombre moyen de brindilles par arbre-étude. Cette analyse a aussi été appliquée à l’échelle de l’arbre, puisque les données ne sont pas distribuées selon une courbe normale. En effet, la présence de brindilles se manifeste selon une distribution binomiale, tandis que l’abondance suit une distribution de Poisson. Ces aspects du rapport, y compris ceux de l’analyse des postulats d’homogénéité de variance et de normalité des résidus, ont été effectués avec SAS (proc GPLOT, UNIVARIATE).

Pour les relations hauteur – diamètre, le dhp a été analysé en fonction de la hauteur totale, de la hauteur de bas de cime et du rayon de cime moyen. Des modèles non linéaires ont aussi été utilisés afin d’évaluer ces relations, mais les coefficients de détermination étaient comparables à ceux obtenus par la régression linéaire. Par conséquent, seul l’ajustement linéaire est présenté.

(27)

Chapitre deux

Résultats

2.1 Effets des traitements 2.1.1 Peuplement après coupe

Avant l’exécution des traitements de récolte, la surface terrière totale, la surface terrière des arbres d’avenir, ainsi que celle des rémanents, étaient similaires entre les traitements (Tableau 3). À la suite de ces travaux, la surface terrière résiduelle des UE traitées était en moyenne de 11,1 ± 1,7 m² ha^-1 et était semblable entre les traitements pour toutes les cohortes. Le taux de coupe de la surface terrière totale était aussi similaire selon les traitements, et variait de 38 à 42 %. Cependant, le taux de coupe en surface terrière des arbres d’avenir en régénération était plus élevé (p < 0,0001) dans le traitement ER (18,1 %) que dans les traitements de CPI_1 (1,8 %) et CPI_2 (3,6 %). La perte des arbres a été occasionnée par les dommages provoqués par l’exploitation et non pas par un abattage délibéré. Le même constat s’applique pour la densité des arbres d’avenir (p = 0,001, Tableau 4) : les pertes sont de 21 % dans le traitement ER, par rapport à seulement 3 et 5 % dans les CPI.

La surface terrière de capital forestier en croissance (CFC) est assez faible. Elle était près de 8 m² ha^-1 avant la coupe, et 6 m² ha^-1 après la coupe (Tableau 5). Cependant, celle-ci était constituée de nombreux petits arbres d’avenir ayant le potentiel de rehausser cette valeur à plus long terme. Avant coupe, le volume était faible et variait de 93 à 125 m³ ha^-1 selon le traitement. À la fin des travaux, le volume des UE traitées atteignait 64 ± 13 m³ ha^-1 en moyenne. Le taux de récolte moyen était de 45 % et variait de 41 à 47 % selon le traitement, ce qui était légèrement supérieur au taux de récolte en surface terrière.

(28)

Tableau 3. Caractérisation des traitements par étage, en termes de surface terrière (moyenne± écart-type) avant la coupe (AVC), après la coupe (APC*) et d’intensité de la coupe (valeur absolue et pourcentage)

Cohorte et

traitement Nbre Surface terrière (m² ha^-1)

AVC APC Coupe

(AVC – APC) Coupe (%) Arbres d’avenir en régénération (dhp < 24 cm)

CPI_1 4 1,33 ± 0,36 1,27 ± 0,29 0,06 ± 0,08 3,6 ± 4,1 CPI_2 5 0,95 ± 0,28 0,94 ± 0,29 0,01 ± 0,01 1,8 ± 1,8 ER 5 0,91 ± 0,11 0,74 ± 0,08 0,17 ± 0,04 18,1 ± 3,2

TEM 5 1,16 ± 0,57

Tous^† 19 1,07 ± 0,38 0,96 ± 0,31 0,08 ± 0,08 8,2 ± 8,2 Rémanents

CPI_1 4 8,6 ± 1,2 4,2 ± 1,0 4,3 ± 0,9 50,7 ± 7,8 CPI_2 5 11,3 ± 1,6 6,8 ± 1,0 4,6 ± 1,4 39,7 ± 9,2 ER 5 12,1 ± 1,4 5,5 ± 1,3 6,6 ± 2,2 53,5 ± 13,6

TEM 5 9,9 ± 2,2

Tous 19 10,6 ± 2,0 5,6 ± 1,5 5,2 ± 1,9 47,8 ± 11,7 Total

CPI_1 4 16,6 ± 2,3 9,9 ± 0,9 6,8 ± 1,4 40,4 ± 2,8 CPI_2 5 19,4 ± 1,2 12,1 ± 1,9 7,3 ± 1,2 37,7 ± 7,3

ER 5 19,2 ± 2,8 11,0 ± 1,4 8,2 ± 2,7 42,0 ± 9,2

TEM 5 18,8 ± 1,7

Tous 19 18,6 ± 2,2 11,1 ± 1,7 7,5 ± 1,9 40,0 ± 6,9

* Dans tous les calculs, les arbres annelés ont été traités comme étant des arbres coupés.

† Les moyennes générales sont calculées à partir de 19 UE avant coupe et de 14 UE après coupe.

Tableau 4. Densité (moyenne ± écart-type) des arbres d’avenir en régénération (dhp < 24 cm) avant la coupe (AVC), après la coupe (APC) et intensité de la coupe (valeur absolue et pourcentage), selon le traitement

Traitement Nbre Densité (arbres ha^-1)

AVC APC Coupe

(AVC – APC) Coupe (%)

CPI_1 4 196 ± 45 186 ± 43 10 ± 10 5 ± 4

CPI_2 5 114 ± 36 110 ± 36 3 ± 3 3 ± 3

ER 5 124 ± 25 98 ± 25 26 ± 4 21 ± 6

TEM 5 151 ± 82

Tous^* 19 144 ± 57 128 ± 50 13 ± 11 10 ± 10

* Les moyennes générales sont calculées à partir de 19 UE avant coupe et de 14 UE après coupe.

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Tableau 5. Capital forestier (CF, moyenne ± écart-type), capital forestier en croissance (CFC, moyenne ± écart-type) et volume marchand brut (VMB, moyenne ± écart-type) avant la coupe (AVC), après la coupe (APC) et intensité de la coupe (valeur absolue et pourcentage), selon le traitement

Traitement Nbre AVC APC Coupe

(AVC – APC) Coupe (%) Capital forestier (CF, m² ha^-1)*

CPI_1 4 14,0 ± 2,8 9,4 ± 1,1 4,6 ± 1,8 31,6 ± 8,9 CPI_2 5 15,0 ± 1,9 10,0 ± 1,8 5,0 ± 0,6 33,8 ± 4,6 ER 5 15,4 ± 2,3 10,1 ± 1,4 5,3 ± 2,4 33,5 ± 11,3

TEM 5 15,4 ± 2,2

Tous^† 19 15,0 ± 2,1 9,9 ± 1,4 5,0 ± 1,7 33,1 ± 8,1

Capital forestier en croissance (CFC, m² ha^-1)*

CPI_1 4 7,5 ± 2,9 6,3 ± 2,1 1,3 ± 1,1 14,7 ± 9,4 CPI_2 5 6,9 ± 2,2 5,6 ± 1,7 1,4 ± 0,6 19,9 ± 4,8

ER 5 8,5 ± 1,3 6,7 ± 1,4 2,0 ± 0,9 22,3 ± 9,6

TEM 5 7,8 ± 0,3

Tous 19 7,7 ± 1,8 6,2 ± 1,7 1,6 ± 0,8 19,3 ± 8,0

Volume marchand brut (VMB, m³ ha^-1)

CPI_1 4 93 ± 13 50 ± 6 43 ± 8 46 ± 4

CPI_2 5 127 ± 14 74 ± 13 53 ± 16 41 ± 11

ER 5 125 ± 14 66 ± 8 60 ± 18 47 ± 10

TEM 5 110 ± 16

Tous 19 115 ± 19 64 ± 13 53 ± 16 45 ± 9

* Le CF est constitué des arbres dont la priorité de récolte est S, C ou R. Le CFC est constitué des essences recherchées (BOJ, BOP, EPR, ERS, SAB), d’arbres dotés d’un potentiel de produire du bois d’œuvre et pour lesquels la priorité de récolte est C ou R seulement.

Le coefficient de distribution des arbres d’avenir en régénération était de 26,9 % avant la coupe, ce qui équivaut à 108 arbres d’avenir bien répartis à l’hectare (Tableau 6). Ce nombre variait de 87 à 146 arbres à l’hectare, selon le traitement. La densité que représentait ce coefficient (% x 400) était légèrement inférieure à la densité totale des arbres d’avenir en régénération (144 arbres à l’hectare, variation de 97 à 152), puisque la répartition spatiale de cette dernière n’était pas prise en compte (Tableau 4). Les arbres d’avenir étaient composés à 63 % de bouleau jaune, 18 % d’érable à sucre, 12 % d’épinette rouge et 7 % de bouleau à papier.

Le coefficient total des arbres d’avenir (régénération et vétérans) était légèrement supérieur avec 28,9 %, soit 2 % de plus que pour les arbres d’avenir en régénération. Il y avait peu de vétérans pour rehausser la qualité du peuplement. La coupe a causé une faible diminution du coefficient de distribution des arbres d’avenir en régénération, soit une perte variant de 0,8 % (CPI_2) à 5,0 % (ER), selon le traitement.

(30)

Tableau 6. Coefficient de distribution (moyenne ± écart-type) des arbres d’avenir et des arbres d’avenir en régénération avant la coupe (AVC), après la coupe (APC), et diminution de la distribution en valeur absolue et en pourcentage, selon le traitement

Nbre Coefficient de distribution (%)*

Classe sylvicole et

traitement AVC APC Diminution

(valeur absolue est aussi en %)

Diminution (%) Arbres d’avenir en régénération (dhp < 24 cm)

CPI_1 4 36,5 ± 6,4 33,8 ± 7,5 2,8 ± 2,2 8,0 ± 7,6

CPI_2 5 21,8 ± 5,1 21,0 ± 5,1 0,8 ± 0,8 3,9 ± 4,0

ER 5 23,0 ± 6,5 18,0 ± 4,2 5,0 ± 2,9 20,9 ± 6,6

TEM 5 29,2 ± 12,7

Tous^† 19 26,9 ± 9,5 23,6 ± 8,5 2,9 ± 2,7 11,1 ± 9,6 Arbres d’avenir (total)

CPI_1 4 38,0 ± 6,5 35,3 ± 7,9 2,8 ± 2,2 7,9 ± 7,7

CPI_2 5 24,2 ± 4,1 23,4 ± 4,3 0,8 ± 0,8 3,5 ± 3,7

ER 5 25,8 ± 5,5 20,8 ± 3,3 5,0 ± 2,9 18,6 ± 6,9

TEM 5 29,6 ± 13,8

Tous 19 28,9 ± 9,4 25,9 ± 7,9 2,9 ± 2,7 10,1 ± 8,9

* Calculé selon des placettes de 25 m² ou 1/400 d’hectare.

2.1.2 Respect du martelage

Un des objectifs du martelage était de conserver un minimum de 150 arbres à l’hectare après coupe.

Cependant, le nombre d’arbres d’avenir du traitement ER n’était que de 138 à l’hectare avant la récolte, si l’on ajoute les arbres de 24 cm et plus au dhp. Il était donc impossible d’atteindre le critère recherché.

Le nombre d’arbres d’avenir en régénération (dhp < 24 cm) après coupe était de 98 arbres à l’hectare (Tableau 4). Cette densité augmentait à 113 arbres à l’hectare, si l’on ajoute les arbres de 24 cm et plus au dhp. Bien que la perte d’arbres d’avenir en régénération ait été élevée, il n’y avait aucun objectif propre à ce critère. Au total, 40 arbres ont été annelés dans le dispositif entier, notamment des hêtres à grandes feuilles (n=13), des cerisiers de Pennsylvanie (n=11), des érables rouges (n=7), des bouleaux jaunes (n=6) et des érables à sucre (n=3). La densité à l’hectare des arbres annelés pour le traitement ER était de 18, ce qui est largement inférieur au nombre maximum alloué de 100 arbres à l’hectare. Les arbres annelés n’ont pas été ajoutés dans le calcul de la surface terrière après coupe (Tableau 3). La surface terrière des arbres blessés de 10 cm et plus au dhp représentait 2,1 % de la surface terrière résiduelle après coupe dans le traitement ER, ce qui est inférieur au maximum alloué de 10 %. Aussi, 28 arbres (22 à l’hectare) dont la classe de priorité de récolte était M n’ont pas été prélevés. De ce nombre, on comptait 8 petits sapins (dhp < 20 cm) et 12 petits feuillus (dhp < 24 cm). Par ailleurs, un bouleau jaune et un érable à sucre de priorité de récolte S et de plus 40 cm de diamètre n’ont pas été récoltés.

(31)

La densité des semenciers de bouleau jaune (45 à l’hectare) des traitements de CPI était largement supérieure au minimum visé de 12 arbres à l’hectare. Les autres critères de récolte (BOJ, ERS, EPR, SAB) ont tous été respectés. Une très faible partie de la surface terrière des arbres d’avenir en régénération a été coupée.

Les traitements de CPI semblent avoir causé moins de blessures aux arbres d’avenir en régénération que le traitement ER. À cet effet, le taux de blessure était de 3,6 % pour les deux traitements de CPI et de 12,1 % pour le traitement ER (p = 0,06).

2.2 Arbres-études

Le dhp des arbres-études était de 93 ± 15 mm et leur hauteur totale était de 13,4 ± 1,0 m, en moyenne (Tableau 7). La hauteur de la cime vivante constituait environ la moitié (48,5 %) de la hauteur totale.

Malgré tout, les arbres d’avenir étaient en général très vigoureux, puisque 88 % d’entre eux avaient au moins 80 % de leur hauteur en cime vivante, et que seulement 1 % d’entre eux avait moins de un tiers de leur hauteur en cime vivante.

Tableau 7. Densité, dhp, hauteur totale, hauteur de cime et proportion de cime vivante (moyenne ± écart-type) des arbres-études avant la coupe, selon le traitement

Traitement Nbre Densité

(ti UE^-1) Densité

(ti ha^-1) dhp

(mm) Hauteur

(m) Hauteur

cime (m) Cime vivante (%) CPI_1 4 9,5 38 ± 2 88 ± 15 13,0 ± 0,9 6,7 ± 0,9 51,1 ± 3,3 CPI_2 5 9,6 38 ± 6 96 ± 20 13,3 ± 1,0 6,6 ± 0,7 48,9 ± 1,9 ER 5 8,0 32 ± 10 88 ± 14 13,2 ± 1,0 6,6 ± 1,0 49,6 ± 4,0 TEM 5 9,8 39 ± 5 99 ± 14 14,0 ± 0,9 6,4 ± 0,5 48,7 ± 1,9 Tous 19 9,2 37 ± 7 93 ± 15 13,4 ± 1,0 6,6 ± 0,7 48,5 ± 3,4

Avant l’exécution des traitements de récolte, 21 arbres-études faisaient partie de la classe d’étage intermédiaire (I), ce qui représentait 11 % du total (données non présentées). La très grande majorité (89 %) des arbres-études se retrouvait dans une position codominante (C) ou dominante (D). Après coupe, la proportion des arbres de classe C ou D des UE traitées était de 93 %, ce qui est identique à la proportion avant traitement.

Le dénombrement des arbres-études en fonction de l’ensoleillement direct donnait aussi des résultats similaires, avant et après coupe. Avant la coupe, 84 % d’entre eux recevaient un ensoleillement élevé (2) ou très élevé (1) et ce taux s’est accru de seulement 3 % par la coupe. Le principal changement

(32)

L’ensoleillement de certains arbres pourrait s’accroître au cours des prochaines années, plus particulièrement dans le traitement ER, à la suite du décès anticipé d’une vingtaine d’arbres annelés.

La proportion de la partie supérieure de la cime recevant de la lumière directe était de 80 % ou plus, pour la très grande majorité des arbres-études (90 %) avant la coupe. Après intervention, cette proportion est demeurée identique (~ 93 %) dans les UE traitées.

L’effet des traitements d’EPC était davantage perceptible sur la proportion de la partie latérale de la cime recevant de la lumière directe. D’une part, la proportion des arbres recevant 30 % ou moins de lumière latérale a diminué de 76 à 19 % à la suite de la coupe (données non présentées). D’autre part, la proportion des arbres recevant au moins 70 % de lumière latérale s’est accrue de 3 à 47 % à la suite de la coupe. Les différences significatives entre les traitements de récolte après coupe (p = 0,0002) démontrent bien l’effet d’une diminution du nombre d’arbres compétiteurs sur la luminosité latérale des arbres-études. À cet effet, la proportion des arbres-études recevant une quantité égale ou supérieure à 70 % de lumière latérale est plus élevée dans les CPI (53 %) que dans le ER (35 %, p = 0,04). Il n’y a pas de différences entre les deux traitements de CPI.

Avant la coupe, la cime des arbres-études était répartie de façon relativement uniforme (classes de symétrie 3 et 4) dans 81,1 % des cas. Seulement deux arbres-études avaient une cime répartie dans un seul quadrant (classe 1). La coupe n’a pas eu d’effet immédiat sur cette variable.

Le rayon moyen de la cime des arbres-études était de 145 cm (Tableau 8). Le rayon de dégagement moyen était de 159 cm avant la coupe, ce qui laissait un espace libre de 14 cm entre les deux cimes. Il n’y avait aucune différence entre les traitements. Après coupe, l’espace libre de la cime atteignait 134 cm en moyenne. Par conséquent, les traitements de récolte ont fourni un espace supplémentaire de croissance (p < 0,0001) d’environ 121 cm immédiatement après la coupe, par rapport au traitement témoin. À l’échelle de l’UE, le gain d’espace libre était plus grand (p = 0,02) pour le traitement de CPI_2 (152 cm) que pour le traitement ER (116 cm), ce qui représente une augmentation de 31 %.

(33)

Tableau 8. Rayon de cime, rayon de dégagement et espace libre (moyenne ± écart-type) des arbres-études avant la coupe (AVC) et après la coupe (APC), selon le traitement

Traitement Nbre Rayon de cime

AVC*

(cm)

Rayon de cime

APC (cm)

Rayon de dégagement

AVC (cm)

Rayon de dégagement

APC (cm)

Espace libre AVC (cm)

Espace libre APC (cm) CPI_1 4 144 ± 12 144 ± 11 157 ± 16 278 ± 26 14 ± 6 135 ± 18 CPI_2 5 144 ± 21 144 ± 21 164 ± 38 297 ± 46 20 ± 18 152 ± 33 ER 5 147 ± 25 148 ± 25 154 ± 28 265 ± 25 7 ± 5 116 ± 19

TEM 5 145 ± 14 159 ± 26 14 ± 15

Tous^† 19 145 ± 18 146 ± 19 159 ± 27 280 ± 35 14 ± 13 134 ± 28

* Les légères différences entre le rayon de cime avant et après coupe sont attribuables aux arbres-études coupés ou renversés.

Les résultats à l’échelle de l’arbre-étude (Figure 5) démontrent aussi que l’intensité du dégagement n’a pas correspondu à l’objectif recherché par le traitement. Le traitement CPI_1 avait un objectif de dégagement partiel sur deux des quatre faces (4 des 8 rayons). La proportion des arbres correctement dégagés de ce traitement a été de 36 % seulement. La proportion des arbres dégagés sur trois faces a été de 31 %. Par conséquent, le dégagement semble avoir été plus fort que l’objectif de récolte avant coupe. Le second traitement de CPI avait comme objectif le dégagement sur trois faces (6 des 8 rayons).

La proportion des arbres dégagés correctement a été de 24 %. La proportion des arbres dégagés sur quatre faces a été de 37 %. En ce sens, le dégagement semble aussi avoir été plus fort que l’objectif de récolte. Le traitement ER avait comme objectif le dégagement sur quatre faces. Il s’avère que seulement 6 % des arbres-études ont été dégagés adéquatement. Près de 40 % des arbres-études ont été dégagés sur deux faces seulement. De plus, 18 % des arbres-études n’ont fait l’objet d’aucun dégagement.

L’intensité du traitement d’éclaircie semble donc avoir été moins élevée que celle prévue. Cependant, ces chiffres ne prennent pas en compte le décès anticipé des arbres annelés au cours des prochaines années.

(34)

Nombre de faces dégagées

0 1 2 3 4

Proportion arbres-études dégagés (%)

0 20 40 60 80 100

Observé Théorique

CPI_1

0 1 2 3 4

0 20 40 60 80 100

Observé Théorique

CPI_2

0 1 2 3 4

0 20 40 60 80 100

Observé Théorique

ER

Figure 5. Proportion des arbres-études dégagés (%) en fonction du nombre de faces dégagées (0 à 4), selon le traitement. Dans chaque traitement, le dégagement observé est comparé au dégagement théorique souhaité ± 10 %, afin de tenir compte des limites d’application des traitements sur le terrain.

(35)

2.3 Brindilles adventives du bouleau jaune

2.3.1 Présence et abondance

Au total, seulement 20,4 % des arbres d’avenir de bouleau jaune en régénération avaient au moins une brindille adventive (Tableau 9). Cela représentait en moyenne 18 arbres à l’hectare, sur les 90 arbres à l’hectare présents avant la coupe. L’ampleur de ce phénomène restait donc limitée, avant l’exécution des traitements de récolte. De plus, seulement une brindille en moyenne était présente par tronc, sur les premiers 5,5 m de la tige. Il n’y avait pas de différences significatives entre les traitements, en ce qui concerne le nombre d’arbres avec présence de brindilles (valeur absolue) et l’abondance moyenne des brindilles par arbre. Par contre, la proportion des arbres avec au moins une brindille était plus élevée pour le traitement CPI_2 (35,4 %), et plus faible pour le traitement ER (11,8 %), par rapport à la CPI_1 et le témoin. Cette différence initiale n’est pas alarmante, puisque la magnitude de celle-ci est faible (23,6 %).

Des tendances ont été observées à l’échelle de l’UE : le nombre moyen de brindilles par arbre-étude de l’étage intermédiaire (1,5 ± 3,3) semble avoir été plus élevé que pour les arbres de l’étage codominant (1,0 ± 1,2) ou dominant (0,1 ± 0,2). Les brindilles semblent aussi avoir été plus abondantes lorsque l’arbre-étude recevait un ensoleillement faible (2,4 ± 3,0) par rapport à un ensoleillement élevé (0,3 ± 0,9).

Le même constat s’applique pour la présence des brindilles : 43 % des arbres à ensoleillement faible avaient au moins une brindille, par rapport à seulement 11 % pour les arbres à ensoleillement élevé.

Tableau 9. Présence (densité des arbres avec au moins une brindille) et abondance (nombre moyen par arbre) des brindilles adventives sur les arbres-études de bouleau jaune (moyenne ± écart-type), selon le traitement avant la coupe

Traitement Densité des arbres avec présence de brindille (nbre ha^-1)

Proportion du nombre total d’arbres

(%)

Nombre moyen de brindilles par arbre

CPI_1 8 ± 6 20,8 0,8 ± 0,8

CPI_2 14 ± 7 35,4 1,8 ± 1,7

ER 5 ± 7 11,8 0,8 ± 0,9

TEM 6 ± 5 13,7 1,3 ± 1,4

Tous 8 ± 7 20,4 1,2 ± 1,3

2.3.2 Relations avec d’autres variables

Les résultats des régressions linéaires simples indiquent qu’aucune variable ne peut expliquer de façon significative la présence ou l’abondance de brindilles. L’analyse par modèle mixte non linéaire simple révèle que la présence d’au moins une brindille était reliée à la classe d’ensoleillement (p = 0,01) seulement. La probabilité d’avoir au moins une brindille était plus forte lorsque l’ensoleillement était faible,

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par rapport à un ensoleillement élevé. La classe d’ensoleillement était négativement corrélée (r = -0,30, p < 0,0001) avec la hauteur de l’arbre. Cette dernière variable avait aussi un effet significatif (p = 0,03) sur la présence de brindilles, mais seul l’effet de la classe d’ensoleillement était significatif lorsque les deux variables étaient combinées dans le même modèle (Tableau 10). Cependant, ces variables n’étaient pas corrélées à l’abondance de brindilles. Les résultats conjugués de ces analyses laissent croire que d’autres facteurs non identifiés auraient substantiellement influencé l’apparition de brindilles.

Tableau 10. Résultats des analyses par modèle mixte non linéaire de l’effet de la classe d’ensoleillement et de la hauteur totale des arbres d’avenir de bouleau jaune sur la présence de brindilles adventives (n=171)

Modèle et variable Valeur F Valeur p Modèle simple

Ensoleillement (classes 1, 2 et 3) 4,57 0,0116

Hauteur totale 4,74 0,0309

Modèle combiné

Ensoleillement (classes 1, 2 et 3) 3,19 0,0439

Hauteur totale 1,93 0,1662

2.4 Relations hauteur – diamètre du bouleau jaune

La relation entre le dhp et la hauteur totale des arbres-études du bouleau jaune suivait une pente positive (Figure 6) : lorsque le dhp augmentait de 10 mm, l’augmentation en hauteur totale était de 43 cm en moyenne. Le coefficient de détermination (R²) était de 56 % (p < 0,0001). En ce qui a trait au lien entre le dhp et la hauteur de bas de cime, la relation n’était pas significative (p = 0,40).

La nature de la relation et le coefficient de détermination (57 %) entre le dhp et le rayon de cime (Figure 7) était similaire à ceux rapportés pour la relation entre le dhp et la hauteur totale. Encore une fois, la pente de relation était positive : lorsque le dhp augmentait de 10 mm, l’augmentation du rayon de cime était de 10 cm en moyenne.

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DHP (mm)

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Hauteur totale (cm)

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

y = 4,2888x + 940,91 R² = 0,5589

Figure 6. Relation entre le diamètre à hauteur de poitrine (dhp, mm) et la hauteur totale (cm) des arbres- études de bouleau jaune (n=172).

DHP (mm)

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Rayon de cime (cm)

50 100 150 200 250 300

y = 1,004x + 49,864 R² = 0,5687

Figure 7. Relation entre le diamètre à hauteur de poitrine (dhp, mm) et le rayon de cime moyen (cm) des arbres-études de bouleau jaune (n=172).

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Chapitre trois

Discussion

3.1 Effets des traitements

À l’échelle du peuplement, certaines différences sont apparues entre le traitement ER et la CPI. D’abord, le taux de perte des arbres d’avenir en régénération (coupe non désirée) était plus élevé (~ 15 %) dans le traitement ER, que ce soit par rapport à la densité, la surface terrière ou le coefficient de distribution. De plus, le traitement ER semble avoir occasionné 10 % plus de blessures aux arbres d’avenir en régénération. Ces deux différences font ressortir les effets des différentes approches de martelage. Dans le cas de la CPI, la décision de marquer ou non un arbre pour la coupe ou pour l’annelage était basée, en priorité, sur les effets anticipés sur la régénération du peuplement. La coupe était exécutée sous forme de trouées à des endroits mal régénérés. Les arbres moribonds et de faible valeur étaient annelés si leur coupe menaçait de causer des dommages importants à la régénération désirée. Puisque les arbres avaient peu de valeur, la perte de volume récoltable ne représentait pas un sacrifice important. Selon l’entrepreneur responsable des travaux, la coupe de bois sur ce territoire n’était pas rentable. En effet, il y avait très peu d’arbres de plus de 40 cm de diamètre à couper. Dans un tel contexte, il est préférable de fournir des directives de martelage davantage basées sur des aspects d’espace liés à la régénération, plutôt que sur l’état de santé des arbres seulement (MSCR).

Le gain d’espace libre autour des arbres-études à l’échelle de l’UE était plus élevé de 30 % dans la CPI_2, par rapport au traitement ER. Cela va à l’encontre des objectifs de récolte avant coupe, puisque le dégagement devait être plus intensif dans le traitement ER (4 faces) que dans la CPI_2 (3 faces) et la CPI_1 (2 faces). Il semble donc que les objectifs de dégagement des traitements n’aient pas été atteints,

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ce qui explique ces résultats inattendus. Les tendances à l’échelle de l’arbre-étude corroborent les conclusions tirées à l’échelle du peuplement. L’analyse du nombre de rayons dégagés confirme que le dégagement dans la CPI_1 et la CPI_2 était plus fort que prévu. De même, l’intensité du dégagement dans le traitement ER était beaucoup plus faible que prévu. En ce sens, il n’est pas surprenant de constater que la lumière latérale après coupe s’est accrue de façon plus importante dans les CPI (53 %) que dans le traitement ER (35 %) par rapport aux conditions avant coupe. Cependant, ces constats ne reflètent pas le fait qu’une vingtaine d’arbres annelés dans le traitement ER soient enclins à mourir et à augmenter l’espace libre autour des arbres d’avenir. Les différences observées entre les traitements pourraient influencer la croissance et le développement des arbres. Par conséquent, il serait intéressant de suivre tous les traitements à plus long terme afin de connaître la durée des effets dans ce dispositif.

Le gradient de dégagement entre les traitements n’est pas aussi grand que celui souhaité, mais il y a tout de même une forte variation de ce dernier entre les arbres études.

3.2 Présence de brindilles adventives sur le tronc du bouleau jaune

La présence de brindilles adventives sur la bille de pied du bouleau jaune ne constituait pas un problème majeur dans ce dispositif. Environ 20 % des bouleaux jaunes d’avenir en régénération étaient touchés, soit une vingtaine à l’hectare. De plus, il y avait généralement moins de quatre brindilles sur les arbres touchés. Les seules variables associées à la présence de brindilles sur la bille de pied étaient la classe d’ensoleillement et la hauteur de l’arbre. Cependant, ces deux variables étaient corrélées et c’est la classe d’ensoleillement qui expliquait davantage la variation observée. Les arbres recevant un ensoleillement plus faible étaient plus vulnérables à la présence de brindilles. T^RIMBLE et S^EEGRIST (1973) avaient aussi observé cet effet en Virginie Occidentale, en étudiant des feuillus de 24 cm et plus au dhp situés en bordure de trouées.

D’autres études rapportent une description intéressante du phénomène, surtout concernant les effets de la coupe. Une étude d’ERDMANN (1971) fait état d’une tendance à l’augmentation des brindilles adventives sur les premiers 5,2 m de la tige, trois ans après éclaircie du bouleau jaune. Le nombre de nouvelles brindilles variait de 0 à 0,5 pour le traitement témoin, comparativement à 1,8 et 0,9 pour la moyenne des traitements d’éclaircie. Le taux de survie des brindilles était très élevé, peu importe le traitement sylvicole : au total, seulement quatre brindilles étaient mortes. Les résultats de VON ALTHEN

et al. (1994) ont démontré qu’un dégagement sur un rayon de 4 m à partir du tronc générait plusieurs pousses adventives (2 par tige, contrairement à 0 par tige avant coupe). Les brindilles étaient apparues sur la moitié des tiges, et sur 20 % d’entre elles, des pousses provenant de bourgeons adventifs s’étaient formées. De plus, les pousses étaient plus développées que celles mesurées sur un site soumis à un dégagement de 2 ou 3 m. Cinq ans après coupe, les pousses avaient une longueur moyenne de 50 cm,