Québec ez
Note de recherche forestière no 75
Accroissement quinquennal de peuplements d'épinette noire soumis au dépressage
René DOUCET et Jocelyn BOILY' F D.C. 581 (û47.3)(714)
L.C. ÇW 396 5 . S n
Une expénence de dépressage a Bté pratiquke dans huit pessieres épinette noire âg8es de 36 à 32 ans provenant de rbgénkration prkétablie. Dans la plupart des cas, la croissance en dhp des trges dominantes a augmenté! de façon importante durant Fa phode de cinq ans wnsécuhve au traitement. La croissance en hauteur a aussi réagi positrvement dans la plupart des cas, mais de façon moins importante ; la ciifference entre les arbres traités et témoins était toU de meme significative, au seuil de probabilitb de 5 %, dans trois secteurs sur huit. L'effet du dépressage, tant sur le dhp que sur la hauteur, @tait à peine perceptible au cours des deux prerniéres années. Malgré cela, une analyse de tiges dans un des secteurs a montre que I'acçroissement en volume des 500 plus grosses tiges par hectare avait plus que doublb au cours de la pbriode d'obsewation.
Mots-dés : dépressage, pesçiere, épinette noire, Picea mariana, régénération pré&ablie, croissance en diamètre, ac- cmissement en volume.
Five-yeer lncrement of black spruce stands treated by thlnnlng.
EEght black spruce stands origrnating /rom advence regeneratfon released by logging from f 6 to 52 years previously were çubjected to precommercial thinn~ng. Five yearç lafer, dbh growth of domfnant trees in the thinned plots WBS much berter ftian the controi. Height growih afso respondedpositive(y in most cases, although to a lesser exlent than dbh ; difierences between the treatmenis and controis were neveitheless signifjcant, at îbe 5 % Ievel, in fhree cases out of eight. Stem analysrs ln one of the çtand revealed thaf even fhough response to treatment was negligible for the frrsî two yeafs afler prmmmercial thinn~ng, volume mcrement of the 500 largest stems per hectare in the treatedplots more than doubled compared fo that of the contm! durrng the 5-year p e n d .
Key words : thinning, spruce stands, black spruce, Picea mariana, advance regeneration, diameter increment, volume increment.
1 Respectivement : ing.f., Ph.D., chef de division, chargé de recherches en régbnération forestibre et en sylviculture des peuplements
a
de transitron au Service de la recherche appliquée; et ing.f., maintenant à la Direction de la gestion des stocks forestiers.Dlrectlon de la recherche forestlere Thlephone : (41 8) 643-7994
2700, nie Einstein
SAINTE-FOY (Québec) G I P 3W8 Canada
Télécopieur : (41 8 ) M3-2165 Cette note contient un errata
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Tableau 1. Caractéristiques des secteurs avant tmltement
Secteur Âge au Nombre de tiges Proportion Peuplement d'origine* Classe de Strate Texture Cpaisseur de
no dépressage par hectare d'épinette drainage herbacée et du sol l'humus
(années) % muscinale
150cm 5 5 0 c m DHP Surface Densite
de de moyen terri&
hauteur hauteur (cm) (rn2ha) (Mgesha)
Kalm. Led.
Sphaignes
Kalrn. Led.
Sphaignes Pleurozium Sphaignes Pleurozium Pleurozium
Sable loameux Coam sableux
Sable loameux
Loam sableux Sable toameux Organique Loam
Sable loameux
" Peuplement récolté qui a donne naissance au peuplement actuel.
Tableau 2. Caraetérlstlques des peuplements après éclaircie
Tableau 3. Ceractérlstiques des tiges analysées
(écarts-types entre parenthèses, n = 10)
Secteur Nombre de tiges par hectare Proportion
> 50 cm de hauteur d'épinette (%)
Traitement Traitement conventionnel total
tes et tes petites tiges. II avait pour but de vérifier le bien Fondé de la crainte, souvent exprimée, que les branches vivantes laisskes à la base des arbres coupés puissent se redresser et rejoindre le niveau des tiges dégagées {Forres- ter et von der Gona 19913). Un trorsième traitement était
formg de placettes non éclaircies. Les cinq répétitions de
chacun des traitements ont été distribuées en un dispositif complétement aléatoire.
L'éclaircie a &te réalisbe Ci l'automne en coupant les tigeç non identifiées, sauf dans les placettes témoins. La densité recherchée a généralement été atteinte, avec une augmen- tation importante de la proportion d'épinettes (tableau 2).
Les analyses ont porté sur les accroissements en dhp et en hauteur des 500 plus grosses tiges par hectare, de façon à comparer les traitements sur une même base. Ce sont ces tiges qui devraient former l'étage dominant du peuplement a maturit& et donner la plus grande partie de sa production.
Elles permettent donc d'évaluer l'effet du dépressage A un stade de développement du peuplement qui ne permet pas l'utilisation du volume marchand comme variable. Une ana- lyse de covariance utilisant la hauteur au début de I'expd- rience comme covariable a et6 utilisée pour évaluer l'effet des traitements sur l'accroissement en diamétre et en hauteur, pour l'ensemble des secteurs et pour chacun pris sbparément.
2- Étude complémentaire : analyse de tiges
Le peuplement adjacent au secteur 1 a été dépressé en
1988 dans le cadre de travaux d'aménagement de la
Compagnie Abitibi-Price. Quatre ans plus tard l'évolution de lacroissance en diamètres été évaluée par analyse de tiges.
Dix points d'échantillonnage espacés de 10 m les uns des autres furent localisés dans Ue secteur traité et dans un secteur t4moin adjacent. L'arbre le plus gros inclus dans un cercle de 2,5
rn
de rayon autour de chaque point fut choisi : l'échantillon est donc représentatif des 500 plus gros arbres par hectare. Des disques furent prélevés à la base de l'arbre (dhs), au dhp et à la demi hauteur au-dessus du dhp. 11s furent finement poncés de façon à bien reconnaître les cernes annuels. La largeur des cernes annuels fut rnesurkeVariable Traité Témoin
Hauteur au moment
de la coupe (cm} 57 38
Hauteur 1988 (cm) 374 (55) 359 (41)
dhp 1988 (mm) 42 I8,8E 38 (8,7)
sur quatre rayons pour les 20 dernieres annbes et lorsque le nombre de cernes était supérieur a 20, la distance du 2oe cerne au coeur fut notée. Yâge total a ra base de l'arbre fut aussi déteminé. Le volume par arbre en 1988 et 1992 fut calculé au moyen de la formule de Smalian.
Ces arbres provenaient tous de la régénération prêbtablie.
Au moment de la coupe, ils étaient igés d'un peu plus de dix ans au niveau actuel du sol et leur hauteur était de moins d'un rn&tre (tableau 3). Au moment du traitement en 1988, il n'y avait pas de différence significative entre les traitements pour ce qui est de la hauteur et du diamètre.
Les comparaisons entre le témoin et le traitement, au moyen d'un test de t porîérent sur le dhp et Ea hauteur au moment du traitement, ains! que sur I'accroissernent des quatre dernières années dans le cas du diamètre a la base (dhs).
à hauteur de poitrine (dhp) et à la demi-hauteur au-dessus du dhp, sur I~ccroiççernent annuel en; hauteur, ainsi que sur I'accroissemend en volume pour ta pédade de quatre ans depuis le dépressage. Cette étude complémentaire a moins d'ampleur que la précédente, mais elle permet d'y ajouter des informations supplémentaires.
Résultats
1
-
Étude principaleEn moyenne, l'accroissement quinquennal en diamétre des 500 plus grosses tiges par hectare a été supérieure de 32 % par rapport au témoin dans le cas de I'éclaircie conventlon- nelle et de 40 % dans celui de 1'8claircie totale. Ces différen- ces sont très significatives (tableau 4), alors qu'elles ne le sont pas entre les deux types d'éclaircie. II y a aussi des différences importantes d'un secteur A l'autre, I'augmenta- tion par rapport au témoin variant de 6 A 73 % (tableau 5).
Les différences sont significatives dans cinq cas sur huit au seuil de probabilité de 5 % (tableau 7). Les tiges de plus petite taille (données non présentées) n'ont pas mieux réagi, et parfois moins bien, que les dominantes. La coupe des tiges au niveau du sol n'a eu aucun effet notable sur l'ac- croissement en diamétre, en comparaison avec l'éclaircis conventionnelle.
L'accroissement en hauteur des 500 plus grosses tiges par hectare semble aussi avoir profité du dépressage, mais dans une moindre mesure (tableaux 4 et 6). La différence par rapport au témoin n'est que de 8 % dans le cas de l'éclaircie conventionnelle et de 13 % dans celui de l'éclaircie totale, seule cette derniére étant significative (p = 0,007). Même si,
Tableau 4. Analyses de varlance pour l'ensemble des secteurs
Source de Degrés de Accroissement en diamètre Accroissement en hauteur
variation liberté
Somme des
F
P r > F Somme des F Pr>F
carrés carrés
Secteurs
(S)
7 4 101 4,1 0.01 222 273 10,4 0,0006Traitements 2 7 272 23,3 0.0001 34 486 5 1 0,021 3
S x T 14 2 178 1,3 0,2087 46 635 0,9 0,5114
S x T
x répktition 96 11 312 3 3 0,0001 33 386 33 0,0001
Hauteur 1987 1 0,4 0,Ol 0,9199 1 1 407 12,2 0,0005
Tableau 5. Accroissement quinquennal en dlamèîre des 500 plus grosses tiges par hectare' (éca~s-types entre parenthèses, n = 50)
Secteur Diamétre avant traitement (mm) Accroissement quinquennal (mm) Augmentation moyenne
(%) de I'accroissernent
des éclaircies par
Témoin Conventionnel Total Tbrnoin Conventionnel Total rapport aux témoins
l DiifBrences significatives par rapport au témoin au niveau de probabilité de 5 % ("1, 1 %
r*)
ou 0,l %y*).
Secteur 1
- - - e
claircie , . conventionnelleO
O 1 2 3 4 5
A n n k a p r h traitement
Figure 2. Évolution de l'accroissement annuel en hauteur des tiges dominantes du secteur 1, avec intervalles de confiance
au niveau de probabilité de 5 %.
0J 1982 83 84 85 86 87 BB 89 90 QI 92
A n n k
Figure 3. Évolution de l'accroissement annuel au dhp des tiges analysées dans un secteur éclairci de façon opérationnelle
en 1988, près du secteur 1 et dans une partie non éclaircie du même peuplement.
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pauvre (Barclay et aL 1982). Dans ce dernier cas, la diffé- rence était encore perceptible 25 ans après le traitement (Harrington et Reukema t 9831. Ces différences entre les témoins et les traitements sont du mgme ordre de grandeur
que celle qui a été obsewbe dans nos peuplements qui ont
eu la meilleure réaction. II semble donc que le résultat obtenu avec l'épinette noire ne soit pas une simple co'inci- dence. Dans le cas présent, il se pourrait que le dépressage ait favonsé le kchauffement du sol et, par le fait même, augmenté les ressources disponibles (Van Cleve et al.
1 981). Meme si d'autres facteurs entrent sans doute en jeu,
une augmentation des ressources devrait se traduire par une plus grande productivité.
II aurait sans doute été possible d'expliquer, du moins en partie, les différences d"accrorssement entre les peuple- ments si nous avions pu mesurer avec précision la qualité de stations. Malheureusement, la prktsion de l'indice de stte basé sur la relation Age-hauteur est faible pour les jeunes peuplements (Larocque 1992, Lloyd et Hafley 1977). De plus, les ndtres provenaient de régenbration préétablie et ne respectaient donc pas l'une des conditions nécessaires a l'utilisation de cette mesure, soit l'absence de penode de suppression des tiges dominantes. L'accrorssement en hauteur au-dessus du dhp aurait pu être une autre façon de mesurer la quaIrte de station (Thrower 1 987). Cependant, la croissance en hauteur de la régénération préétablie peut être affectée pendant une assez longue période après qu'elle ait été mise en kumiére (Faquin et Doucet 1992 ; Pothier etal. 1995). De plus, le depressage ayant eu un effet sur l'accroissement en hauteur dans plusieum des secteurç d'étude (tableau 5). on se retrouve avec le meme problbne que pour l'indice de site. Le drainage, la texture du sol, l'épaisseur de t'humus et le type écologique ne semblent pas non plus permettre d'expliquer les différences d'accroisse- ment, car ces caractéristiques sont semblables pour des peuplements qui ont profité du traitement et pour d'autres qui n'ont pas réagi. Payandeh (1986) n'a d'ailleurs pas obtenu de corrélation importante entre l'indice de site et les caractéristiques du sol et de la végétation.
La structure en bouquets des peuplements pourrait aussi avoir augmenté la variabilité des résultats, car les tiges individuelles sont soumises, localement, à une concurrence plus intense que ce que laisse supposer la densité globale.
L'utilisation d'un indice de densité. bas4 sur la distance de l'arbre choisi à ses concurrent aurait donc pu atre envisa- gé pour obtenir des résultats plus précis : cependant, pour tenir compte de ce phénomène, iE aurait d'abord fallu definir le rayon d'influence des concurrents autour de l'arbre choisi, ainsi que la hauteur à partir de laquelle ces concurrents auraient dG 4tre considérés. Ceci aurait nécessité la Imali- sation exacte d'un grand nombre de trges et aurait constitué une étude en elle-même, ce qui depassait le cadre de notre travail. Nous croyons malgré tout que ce dernier fournit des résultats utiles, car il est le seul a quantifier la réaction de l'épinette noire au dépressage, un traitement largement appliqué de nos jours. II n'en demeure pas moins que le probléme de la mesure de la densité locale demeure entier et qu'il devra faire Ibbjet d'études particuIi8res.
II est encore trop tOt pour déterminer si la coupe des branches basses et des tiges de 50 cm et moins de hauteur aura un effet A long terne. Une observation visuelle montre que certaines ont eu une croissance accél4rée, mais elles ne sont certainement pas une menace après seulement cinq ans.
Le dépressage de jeunes peuplements d'épinette noire issus de ta régénération préétablie, protégée tors des coupes, a provoqué une augmentation importante de l'accroissement en diamétre des tiges résiduelles, du même ordre de grandeur que celle obtenue avec d'autres essen- ces. L'épinette noire a donc un bon potentiel de réaction d ce traitement. Dans certains cas, la crorssance en hauteur a aussi ét& stimulée, mais dans une moindre mesure. Si ces effets se poursuivent sur une assez longue péride, les arbres dominants des pfacettes &claircies produiront un volume supérieur à celui des arbres des placettes témoins.
Cependant seul l'avenir permettra de savoir quel sera l'effet du traitement sur la productian totale : les obsetvatronç couvrent une période de cinq ans seulement et l'augmenta- tion de croissance se fait graduellement au cours de cette pgriode. Ce comportement pourrait expliquer que deux peuplements, dont la densir4 résiduelle était plus &levée, ne semblent pas avoir réagi au dépressage.
Remerciements
Cette étude n'aurait pu être menée à bien sans la participa-
tion des unités de gestion de Saguenay-Sud, de Chibeu- garnau, de t a Malbaie, de Qu&villon, de Hauterive et de sept-îfes, du rninisthre des Ressources naturelles du Quebec, qul ont fourni leç renseignements sur les secteurs d'études et du personnel technique pour la réalisation des travaux sur le terrain. Les analyses statistiques ont été effectuées par Louis Blais, fa dactylographie du tede par Nathalie Langlois et l'édition par Fabien Caron de la Direc- tion de la recherche forestière du ministère des Ressources naturelles.
Références
ASSMANN, E., 1 970. Prjnciples of forest yield çtudy : studies in the
organic
production, structure, incrernent
and yieidof forest stands. Pergamon Press, Toronto. 506 p.
BARCLAY, H., H. BRIX et C.R. LAYTON, 1982. Fertilisation and thinning effects on a Douglas fir ecosystem at Shawi- nigan Cake : 9-pars gro Wh response. Forgts Canada, Centre de for. du Pacifique, Rapp, d'information BC-X-238.35 p.
BELLA, I.E. et J.P. DE FRANCESCHI. 1974. Analysiç
ofjack
pine thinning experiments, Manitoba and Saskatchewan.Sew. can. des Forets, Publ. no 1338. 21 p.
BOILY, J. et R. DOUCET, 1993. Croissance juvénile de marcottes diépineRe noire en régénération après rdcolte du
couveri
dominant. Can. J . For. Res. 23 : 1 396- 1 401.
BOLGHAR 1, H.A., 1 989. Aperçu sur les traitements d'éclaircie et de dégagement dans les sapinières. Dans : Journée d'étude sur Fa sapinière boréale et son aménagement.
Ordre des ingénieurs forestiers du Québec. 36 p.
RAY, J.H. et J. MCMENAM~N, 1982. Système d'information des sols au Canada (SIS
Can)
: manuel de description des sols sur le terrain. Agric. Canada, Contrib. no 82-85.DOUCET, R., T 988. La r&gdnération préétablie dans les peu- plements forestierç naturels au Québec. For. Ch ron . 64:116-120.
DOUCET, R., 1 990. Les travaux d'éclaircies précommescia- les : la théorie. Texte des conférences présentées au colloque sur l'éclaircie commerciale et précommerciale à Amos les 7 et 8 juin 1990. Ordre des ingénieurs forestiers du Qukbx : 28-47.
DOUCET, R. et J. BOILY, 1988. Développement des bouquets de marcones d'épinette noire dans des coupes récentes au Québec. Naturaliste Can. 1 15 : 1 39-1 47.
FORRESTER, P.D. et M.A. VON DER GONA, 1990. Developmenf of /ive Iimbs following juvantle spacing. F E RIC, Special Report SR-69. 15 p.
GAGNON, J.D. et H.S.D. SWAN, 1979. Réaction a la fertilisa- tion, a l'éclaircie et à la combinaison des deux dans un peuplement de sapin 6gé de 10-20 ans. Naturaliste Çan. 1 06 : 341 -343.
GOBLE, B.Ç. et C. BOWLING, 1993. Five-yeargrowth respdnse of thinned jack pine near Rfikokan, Ontario. Ont. Min.
Nat. Resources, Norlwest Region Scienoe and Techno- logy. Tech. Note TN-23. 14 p.
GRANDTNER, M .M., 1 966. La végétation forestière du Québec méridional. Les Presses de l'Un Eversité Laval, Québec.
HARRINGTON, C.A. et D.L. REUKEMA, 1983. Initia! shock and long-term stand development following thinnmg in a Douglas-fir plantation. For. Sci. 29 : 33-46.
SOHNSTONE, W.D., 1982. Juvenile spacjng of 25-year-old iodg'epoie pine in Western Alberta. Sew. Can. des
Forèts, Centre de foresterie du Nord, Rapp. d'inf.
NOR-X-244. 19 p
KER, M.F., 1987. Effects of spacing on balsam fir: 25-year results from the Green River spacing trials. Dans : K .S.
Murray et M.D. Cameron. Precommercial thinning workshop. Sew. can. desforgts, Région des Maritimes : 58-75
LAROCQUE, G . , 1 992. Poiymorphic site index curves for black spruce stands of the Clay Belt region tn Northern Onta- rio. Dans : B. Payandeh. Forestry Futures. Proceedings Midwestern Forest Mensurat~oniçts, Great Lakes Forest Growth and Yield Cooperative and Forestry Canada Modeling Working Group Joint Workshop, Sault-Sainte- Marie, Ontano : 141-152.
LLOYD, F.T. et W.L. HAFLEY, 1977. Precision and the proba- bility of misclassification in site index estimation. For.
SCI 23 : 493-499
MERET~E, C. et J. MARTEL, 1985. Réaction d'une sapinière d'une dizaine d'années suite à une coupe de nettoie- ment de différentes intensifes 22 ans aprés l'expé- rience. Min, de l'Énergie e l des Ressour., Serv. des techniques d'aménagement. 67 p.
PAYANDEH, B., 1 986. Predictability of site index from soi1 factors and lesser vegetatron int northern Ontario foxest types. Can. For. Serv., Great Lakes For. Centre, [ni.
Rep. 0-X-373. 12 p.
PAQUIN, R. et R. DOUÇFF, 1992. Croissance en
haufeura
long terme de la régknérattan préétablie dans des pessreres noires boréales régénérées par marcottage, au Québec. Can. J. For. Res. 22 : 61 3-62?,PIENE,
H.
et W.F.A. ANDERSON, 1987. Ten-years growlhresponse
to spacing in young balsam fir stands, Cape Breton Highlands, Nova Scotia. Dans : T.S. Murray et M.D. Cameron. Precommercial Thinning Wokshop.Çew. can. des forêts, Région des Maritimes : 76-85.
POTHIER, D., R. DOUCET et J. BOILY, 1995. The effect of advance regeneration height on future yieid of bfack spnrce stands. Can. J. For. Res. 25 : 536-544.
Q U ~ B E C , 1 983. Ressourcq et industrie foresfière.
Portrait
statistique. Min. de I'Energie et des Ressources, Dir.
des communications.
QUEBEC, 1 992a. Manuel d'aménagement forestier. Min. des
Forêts, Publ. FQ92-3137. 267 p.
