M ~ N I S T E R E DES TERRES ET FORÊTS SERVICE DE LA RECHERCHE

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M ~ N I S T E R E DES TERRES ET FORÊTS SERVICE DE LA RECHERCHE

ESSAI

D'UNE METHODE

s

ur1

SE

LûRS

D

EXPLOITATION

Mario ~ é n a r d

b

0.C.D. 327--05 ( 0 4 7 . 3 ) 714 L.C. SD 5 5 1 M

L'estimation d u valume d e bois non utilisé lors de l'exploitation forestière p e u t ê t r e obtenue par différentes méthodes. La comparaison d ' u n e méthode p a r transects avec une méthode par parcelles-échantillons p e r m e t d ' n b -

tenir les r é s u l t a t s s u i v a n t s : a ) l a précision est sensiblement la même dans les deux méthodes; b ) il n'y a a u c u n e d i f f é r e n c e e n t r e l e volume t o t a l rési- duel o b t e n u p a r chacune d e s m é t h o d e s ; c) le facteur, dépendant de l'orienta- tion des billes, e s t le même que c e l u i trouvé théoriquement p a r Bailey (19691 ; d} la méthode par transects e s t au moins trois fois plus r a p i d e que celle p a r parcelles-échantillons et, e ) pour une p r é c i s i o n donnée, l a méthode p a r tran- s e c t s est moins coûteuse que c e l l e p a r parcelles-échantillons.

irhe assessing of Zogging residue c m _be rneasured b y many techniques.

The c o m p a ~ s o n of a tine-interseet methad u i t h a sampZe-plat method shows t h a t : a) the precision is nearly t h e same f o r both methods; b ) there is no difference b e h e e n t h e estimates

of

uith

khe one found theureticaEZy by BaiZey (39691; d3 t h e Zine-interseet method saves up t a t h r e e tirnes the total plot-sanpZing tirne and, e l f o r a given preeiç,ion, t h e

a

'

"

^,

'

Depuis 1972, le minietzse des Terres e t Forets emploke la méthode développée par l e s néo-zélandais W.G. Warren e t P.F. Olsen (1964) pour estimer l e volume lf gneux marchand non utilisé dans les exploitations. C e t t e méthode est p l u s éconondque e t plus r a p i d e que c e l l e s qui é t a i e n t employées auparavant au Québec; e l l e e s t d'ailleurs u t i l i s é e en Colombie-Britannique depuis 1965.

A l a suite d'un essai d e l a méthode, Dumont ( 1 9 7 1 ) a trouvé que l e volume des tiges abattues é t a i t très différent d e c e l u i q u ' i l avait obtenu ^avec iine autre méthode. Etant donn6 que, l o r s de c e t essai, l ' o r i e n t a t i o n des bil- les n'avait pas été prise en considération, on a ^pensé que ce facteur pouvait expliquer l a différence entre les deux méthodes. II devenait donc nécessaire d

'

Au printemps 1972, le directeur du Service de l'exploitation de- mandait au directeur d u Service de la recherche d'entreprendre une étude dont l e s buts s e r a i e n t : 1) d e comparer c e t t e méthode avec une autre méthode u t i l i s é e jusqu'à ce jour e t qui consistait à é t a b l i r des parcelles-échantillons d e 0 - 2 acre (0,08 h a ) ; ²⁾ de vérifier s i l e ^facteur, dépendant de l'orientation d e s b i l l e s t e l que défini théoriquement p a r Bailey (1969), pouvait être a p p l i q u é ,

L'étude a été r é a l i s é e par le Service de l a recherche en collabo- r a t i o n avec l e Service d e l ' e x p l o i t a t i o n et l e district de Shawinigan dans une aire exploitée en 1971-1972. La s u p e r f i c i e échantillonnée é t a i t d'environ 2 000 acres ⁽⁸¹⁰ h a ) e t e t a i t située dans le canton d' Avaugour, comté de Lac- Saint-Jean-Ouest.

Cette méthode consiste à d i s t r i b u e r systématiquement des u n i t é s d e sondage ( v o i r f i g u r e page suivante) sur Le territoire suivant deux séries de transects perpendiculaires les uns p a r rapport aux autres,

L'unité de sondage est composée ^de t r o i s p a r t f e s : a) une p a r c e l l e - échantillon de 0.125 acre (0,05 ha) q u i a ^comme longueur 5 chalnes (100 m) et largeur 0 . 2 5 chaine ( 5 m). Cette parcelle-échantillon s e r t à inventorier l e s tiges marchandes non abattues e t les souches d o n t l a hauteur d é p a s s e un p i e d 10,3 ml, b) un t r a n s e c t l i n é a i r e de l a même longueur que l a parcelle-échantillon e s t s i t u é au centre d e c e t t e derniere. C e transect sert Z i n v e n t o t i e r les tiges abattues rnarchandee e t interceptées par ce transect e t , c) la cinquième charne du transect sert à prendre des mesures supplémentaires sur l e s t i g e s a b a t t u e s marchandes e t i n t e r c e p t é e s , a f i n de c a l c u l e r l e facteur de c o r r e c t i o n du à l a p o s i t i o n des b i l l e s e t l e facteur de réduction dû aux ^caries.

La méthode veut que l ' o n trace d'abord un transect: central, suivant une l i g n e d r o i t e ou brisée, dans l a partie la plus longue de l ' a i r e de coupe.

Des t r a n s e c t s p e r p e n d i c u l a i r e s au prscédent s o n t ensuite p l a c é s à intervalles r é g u l i e r s d e façon à ce que leur longueur t o t a l e s o i t égale à celle du transect p r l n c i p a l .

Les travaux e f f e c t u é s en Colombie-Britannique par B a i l e y (1969) montrent que, pour obtenir une p r é c i s i o n d e 85 p . 100 dans Ifestimation du

Distribution des parcelles-échantillons

sur un parterre de coupe e t description des mesures à effectuer

LEGENDE

r----1

' - - - l Parcelle-échantillon servant à inventorier l e s tiges marchandes

non a b a t t u e s et: l e s souches d e p l u s d'un pied (0,3 mJ d e hauteur.

-

abattues marchandes a i n s i que, dans la cinquième chaine seulement, les diamètres supplémentaires néceasairea aux calculs du facteur de correction e t du facteur de réduction.

volume à l'acre d e s t i g e s abattues, à un seuil de probabilité de 95 p. 100, i l e s t nécessaire d k u t i l i s e r une longueur t o t a l e de transects (principal et secondaire) _variant entre 160 et 240 charries 13 219 rn e t 4 828 mJ. ^Cette longueur varie selon l a distribution et l a variation d u diamètre des tiges abattues. Puisque l e s tiges dans le Québec ont des diamètres plus faibles que celles de la Colombie-Britannique, les langueurs t o t a l e s dea transects devraient être moindres. T e l que s p é c i f i é dans les " N o m s d'inventaire de la matière ligneuse non u t i l i s é e dans l e s aire3 exploité es'^ nous avons effec- tué 250 chafnes 15 029 m) de transects.

Cette méthode consiste 2 d i s t r i b u e r systématiquement, sur le par- terre d e coupe, des p a r c e l l e s - é c h a n t i l l o n s de 0 . 2 acre (0,08 h a ) . A i' i n t é r i e u r de chacune des parcelles-échantillons, nous avons mesuré l e s tiges v i v a n t e s marchandes, les t i g e s abattues maxchandes et les souches dont la hauteur dépas- s a i t ^{un pied} (0,3 r n ) e Pour c e t t e étude, nous avons effectué 42 parcelles- é c h a n t i l l o n s

.

Le volume de bois non u t i l f s é lors de l'exploitation se divise en trois catégories. II y a d'abord le volume des arbres non abattus et qui auraient dû l'être selon le permis de coupe. Il y a ensuite l e volume des souches coupées plus haut que l a hauteur permise. Les tiges ou p a r t i e s ^de t i g e s abattues l a i s s é e s sur le p a r t e r r e de coupe alors qu'elles a u r a i e n t d 6 être utilisées forment l a troisième catégorie d e volume. Chacun de ces volu- mes se calcule d'une façon p a r t i c u l i è r e .

2 . 2 VOLUME DES TIGES VIVANTES NON ABATTUES

En ce qui concerne les tiges vivantes sur pied, on n ' a enregistré et dénombré que les t i g e s dont les essences e t les diamètres é t a i e n t p r e s c r i t s au permis d e coupe. De plus, la hauteur totale de ces t i g e s a été mesurée en

vue d ' o b t e n i r l a relatian diamètre-hauteur pour l a confection d e s tarifs d e cubage qui ont s e r v i à calculer l e u r volume. La même procédure a été u t i l i s é e pour ^les deux méthodes.

2 .2 VOLüKE DES SOUCHES

Le calcul du volume des souches est le riGme pour les deux méthodes.

En g é n é r a l , une souche e s t jugée normale quand elle ne dépasse pas un pied (U,3 ml en hauteur. Si e l l e dépasse ^{cette hauteur,} il faut calculer le volume d u surplus en utilisant la formule suivante:

0.005454 (L-1) ç(!J2-da) Volume net/acre

=

A

dans l a q u e l l e ,

C

=

D

=

=

L

=

=

0 . 0 0 5 4 5 4 et 1=t constantes

2.3 VOLUME MARCHAND DES TIGES ABATTUES

Les tiges abattues et les b i l l e s non u t i l i s é e s dont il faut cal- culer le volume, dépendent de l'utilisation s p é c i f i é e dans le p e r m i s de coupe.

Dans l'aire é t u d i é e , toute bille dont la longueur est supérieure ou égale à 4 p i e d s 11,22

ml

3 * 5 pouces (8,89 n) possède un volume marchand utilisable q u ' i l faut calculer.

2.3.1 Méthode par parcelles-échantillons

Pans ce cas, le volume net de chaque tige marchande abattue e s t

calculée à l'aide de la formule de Smalian:

O .002727 L

X I

1

Volume n e t à l'acre =:

A dans l a q u e l l e ,

s o m a t i o n

d i a m è t r e sans écorce au gros baut (pouces) diamètre d e la carie au gros bout (pouces) diamètre sans écorce au fin bout (pouces) diamètre d e l a caria au f i n baut (pouces) longueur de l a b i l l e ( p i e d s )

superficie d e la parcelle (acre) f a c t e u r de conversion

2.3.2 Méthode par transects

2.3.2.1 Volume brut

Selon Warren et Olsen ( 1 9 6 4 )

,

660 a n Volume b r u t à l'acre

=

Ic b

dans laquelle,

a

=

=

=

=

660

=

B a i l e y (1969) a trouvé théoriquement que la valeur du facteur Ic était égale _à 0.637 radian. Les expériences ont cependant permis d'établir que c e t t e valeur peut être u t i l i s é e dans la pratique. A i n s i , l'expression mathématique devient :

Volume brut à l'acre

=

CA

=

1036.1

=

Cette d e r n i è r e formule ^peut être transformée ^afin que le volume devienne fonction _des diamètres i n t e r c e p t é s .

Volume b r u t à l'acre = 1.1302

E

=

D

=

=

2.3.2.2 F a c t e u r d e ç o r r e c t i o n

E t a n t donné que le diamètre des t i g e s abattues est mesuré au p o i n t d'intersection de la tige avec la chaTne, ce diamètre varie selon ^la p o s i t i o n de la bille. Si la tige est interceptse près d u gros b o u t , le diamètre sera plus grand que si la tige e s t interceptée près du fin bout. 11 e s t d o n c néces- saire d'apporter une correction au volume calculé pour tenir compte d e ce f a c t e u r .

Puisque le volume e s t f o n c t i o n d u diamètre i n t e r c e p t é , il s ' a g i t d'établir le rapport entre le vrai volume e t le volume calculé au moyen du s e u l diamètre i n t e r c e p t é . Ce r a p p o r t ou f a c t e u r de correction s'exprime a i n s i :

0.002727 C ( ~ ~ + d ~ ) F a c t e u r d e correction

=

O ,005 45 4 C D ~ '

E

=

fi

=

ara

=

=

e t 0 .O05454

=

Le facteur de correction trouvé dans notre étude e s t egal 3 O. 88322.

2.3.2.3 Facteur de réduction

C e facteur e s t fe rapport entre le volume net e t l e volume b r u t à l'acre. Il e s t estimé par le rapport entre le surface terrière nette et la surface terriëre brute, soit de la façon suivante:

Facteur de réduction

=

C (D"~ )

o ù ,

C

=

D

=

=

=

Aucune carie n'a été décelée sur les tiges a b a t t u e s laissées sur L e parterre de coupe dans la cinquième chaïne d e chacun des transects.

3.1 VOLUME

Le tableau 3 la page suivante _{présente les} v o l m e s n e t s moyens trouvés p a r chaque méthode ainsi que les r é s u l t a t s des comparaisons entre les moyennes,

Le t e s t d e " t f f n "indique aucune d i £ f érence significative entre l e s volumes trouvés p a r les deux méthodes. La plus grande d i f f é r e n c e ^se trouve cependant au niveau des tiges sur pieds. L a précision e s t sensiblement l a même dans l e s deux cas, soit 69 p. 100 dans le cas des transects e t 71 p . 100 dans le cas d e s p a r c e l l e s - é c h a n t i l l o n s .

Même si aucune mesure precise n k été faite, on peut affirmer que la méthode par transects e s t trois fois plus rapide que c e l l e par p a r c e l l e s - é c h a n t i l l o n s . D'ailleurs Bailey ( 1 9 6 9 ) affirme que 1' é c h a n t i l l o n n a g e p a r transects ne prend que 30 p . 100 du temps requis pour l'éehantf l l o n n a g e par parcelles-échantillons.

4

Tableau 1: Comparaison entre l e s deux méthodes d'échantLllonnage.

Si 1' on ^tient compte du fait que les deux méthodes o n t sensiblement la même p r e c i s i o n et que la méthode par transects est p l u s sapide, cette méthode d e v r a i t être préférée à la méthode p a r p a r c e l l e s - é c h a n t i l l o n s parce que, pour une précision donnée, e l l e sera moins coûteuse ou, pour un c o û t donné, elle sera p l u s précise.

3 . 2 ORIENTATION DES BILLES

1

11 a é t é indiqué précédemment que l e volume à l'acre des t i g e s abat- t u e s e s t f o n c t i o n du facteur Ic dépendant de l'orientation d e s t i g e s . A f i n de v é r i f i e r ce f a c t e u r , on a mesuré l'angle, par rappoxt à la d i r e c t i o n d u transect, que f a i s a i t chacune d e s t i g e s rencontrées sur la totaltté d e s 250 chaînes

(5 029 rn) d e transects

.

Différence e n t r e les moyennes

n.ç.*

n.s.*

n.s.*

11

+

La valeur ^du f a c t e u r ^Lc e a t donnée par la r e l a t i o n 2

r

dans laquelle,

Méthode par p a r c e l l e s

La valeur moyenne de Ic trouvée dans c e t t e étude e s t d e 0.628 r a d i a n tandis que la valeur théorique trouvée par la d i s t r i b u t i o n uniforme ( B a i l e y , 1969) e s t de 0 . 6 3 7 radian. On peut conclure q u ' i l n'y a aucune d i f - férence entre ces deux valeurs et que 0.637 radian peut être utilisé dans la

Total

Méthode par transects

pi3/acre

4 . 3 2 2 . 3

0.2

*

=

i r e

9.2

2 2 . 7 0.1

m3/ha

O, 30 1,56 O, 01

26.8

rn3/ha

O, 6 3 7,61 0,Ol

32.0

-

n.s.*

2,24

formule mathématique exprimant le volume à l'acre des t i g e s abattues. Cela

é v l t e la nécessité de mesurer 1' angle d 3 n t e r s e c t i o n de chaque b f l l e avec la chaine,

Notons que la valeur moyenne du f a c t e u r , trouvée dans c e t t e é t u d e , a comme limites d e confiance les _valeurs 0 . 5 4 9 et 0.707 radian.

C e t t e étude confirme les r é s u l t a t s obtenus ailleurs lors d e l'essai de la méthode par t r a n s e c t s . C e t t e méthode est aussi précise que celle par parcelles-échantillons et elle e s t beaucoup plus rapide. E l l e peut donc ê t r e employée avantageusement au Québec.

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