Soutenance mémoire
Croissance de la régénération naturelle
Dynamique déformation des dénudés secs
L’épinette noire est connue pour sa capacité à se régénérer après feu. Cette régénération est possible grâce aux cônes semi-sérotineux qui libèrent massivement des réserves de graines sous l’effet de la chaleur (Viereck et Johnston 1990; Côté 2004; Tremblay 2009). De plus, un feu sévère expose le sol minéral contribuant ainsi à la mise en place de lits de germination propices aux semis d’épinette noire (St-Pierre et al. 1992; Côté 2004; Girard et al. 2009). Le peuplement retrouve donc normalement sa densité initiale à la suite d’un feu. Cependant, il peut arriver qu’un accident de régénération, suite à des perturbations successives, conduise à un recrutement déficient (Riverin et Gagnon 1996; Payette et al. 2000; Gagnon et Morin 2001; Le Goff et Sirois 2004; Jasinski et Payette 2005; Girard et al. 2009).
Ces perturbations successives sont généralement deux feux rapprochés ou une épidémie de tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana (Clem.)) rapidement suivie d’un feu (Payette et al. 2000; Le Goff et Sirois 2004). Une faible régénération peut également survenir après le passage d’un feu trop léger pour générer de bons lits de germination (St-Pierre et al. 1992; Girard et al. 2009). Si d’autres essences sont présentes (Betula papyrifera, Populus tremuloides etc.) et ont survécu au feu, elles peuvent prendre la relève du territoire (Gagnon et Morin 2001). Sinon, le milieu sera pris en charge par les lichens et les éricacées, qui profitent de l’ouverture du couvert forestier, formant ainsi un dénudé sec (Riverin et Gagnon 1996; Gagnon et Morin 2001). Le retour de façon naturelle des dénudés secs vers des pessières à mousses n’a pas été encore observé (Jasinski et Payette 2005). Même après passage du feu, les bons lits de germination semblent trop peu nombreux pour permettre une redensification naturelle (Jasinski et Payette 2005).
Croissance de la régénération naturelle
L’épinette noire se régénère selon deux modes de reproduction, soit par graine ou par marcottage (Boily et Doucet 1993). Le marcottage est un mode de reproduction végétatif qui survient lorsque des branches vivantes entrent en contact avec le sol et s’y enracinent (Viereck et Johnston 1990). Les marcottes possèdent le potentiel de régénérer avec succès les sites de coupe, constituant donc la régénération pré-établie, et, ainsi, former un peuplement productif à maturité (Lussier et al. 1992; Paquin et Doucet 1992). Le marcottage est favorisé dans les peuplements de faible densité, puisque la compétition exercée par le sous couvert forestier pour la lumière est moindre (Paquin et Doucet 1992) et à cause de la présence de nombreuses branches basses (Viereck et Johnston 1990). Par contre, aucune densification par la régénération pré-établie n’a été observée jusqu’à maintenant dans les DS, les marcottes étant surtout concentrées autour des très peu nombreux arbres matures (Biais 2007).
Cependant, l’étude de Biais (2007) a démontré que la régénération pré-établie des DS avait un coefficient de distribution semblable à celui des pessières noires à mousses (PM), suite à des travaux sylvicoles (tels que la coupe et le scarifiage). Cependant, aucune étude n’a encore démontré si la régénération pré-établie densifiait les DS suite à des travaux sylvicoles. La redensification des DS via les graines d’épinette noire ne fut pas plus observée jusqu’à ce jour (Jasinski et Payette 2005). Pourtant, l’étude de Tremblay (2009) a noté la présence d’une pluie de graines significative. Les semenciers retrouvés en bordure des peuplements de DS ainsi que ceux présents dans le peuplement sont théoriquement suffisants pour permettre une redensification naturelle (Madec 2005; Tremblay 2009).
De plus, des études antérieures (Delisle 2008; Tremblay 2009) ont démontré que les graines d’épinette noire provenant des DS possédaient un potentiel de germination similaire à celui retrouvé dans les PM. La germination des graines d’épinette noire fut également observée dans les DS suite à des travaux sylvicoles de type scarifiage, même si leur croissance, à court terme, est restée inférieure à celle des semis des PM (Madec 2005; Tremblay 2009). Il s’avérerait, par conséquent, que la quantité et la qualité des lits de germination expliquent davantage l’absence de redensifîcation naturelle des DS que le manque d’arbres semenciers (Tremblay 2009). Les DS démontrent donc un potentiel, du moins à court terme, de redensifîcation via la régénération pré-établie ainsi que par les semis naturels suite à des perturbations anthropiques du milieu.
Limitations de la croissance de la régénération naturelle
Outre la limitation attribuable au manque de bons lits de germinations, la présence de lichens constitue également une barrière à la croissance de la régénération naturelle (régénération pré-établie et semis naturels) (Tremblay 2009). Les lichens constituent une barrière tant sur le plan physique, en interférant avec l’établissement des semis naturels (Houle et Filion 2003) que chimique en nuisant à leur croissance et à leur développement (Brown et Mikola 1974; Arseneault 1978; Fisher 1979). La limitation chimique de la croissance des semis naturels attribuable aux lichens serait liée à la libération de substances toxiques qui affecteraient le développement des mycorhizes en plus de diminuer les concentrations d’azote et de phosphore du sol (Brown et Mikola 1974; Fisher 1979) ce qui entraine une diminution de la capacité des plants à absorber les nutriments essentiels (Rowe 1984). Les lichens créent également des interférences allélopathiques, inhibant ainsi l’établissement des semis (Brown et Mikola 1974; Fisher 1979; Sedia et Ehrenfeld 2003). De plus, les surfaces recouvertes de lichens possèdent un albédo élevé, se traduisant par une diminution de la température du sol, ce qui crée également une barrière à la germination des graines d’épinette noire et à la croissance des plantules en limitant l’entrée d’eau par les racines et en ralentissant la croissance racinaire (Hare 1950; Petzold et Rencz 1975; Kershaw 1978; Grossnickle 1988).
Impact des travaux sylvicoles
Des études antérieures (Madec 2005; Biais 2007; Tremblay 2009) ont démontré qu’il était possible de boiser les DS par ensemencement naturel et la régénération préétablie, mais qu’une perturbation du milieu était nécessaire à cette réalisation. Plusieurs études ont d’ailleurs démontré l’impact positif d’une préparation de terrain de type scarifiage sur l’ensemencement de Pépinette noire (Stathers et Spittlehouse 1990; Prévost et Dumais 2003; Thiffault et al. 2003a; Girard 2004; Thiffault et al. 2004; Hébert et al. 2006). L’étude d’Hébert et al. (2006), qui portait sur des plantations dans des pessières à lichens, a également démontré l’importance de la perturbation du milieu, notamment par le scarifiage, afin d’atténuer les impacts des lichens et des éricacées sur la régénération d’épinettes noires. Le scarifiage est une modalité sylvicole qui consiste dans sa forme la plus simple à retirer la matière organique pour exposer le sol minéral. De plus, le scarifiage améliore l’établissement et la croissance des plants (Orlander et al. 1990).
Plus précisément, le scarifiage diminue l’intensité de la compétition, notamment les lichens et les éricacées, augmente la température du sol, crée des conditions d’humidité plus favorables et accélère la minéralisation des éléments nutritifs dans le sol (Orlander et al. 1990; Munson et Bernier 1993; Fleming et al. 1994; Winsa et Bergsten 1994; Prévost 1996, 1997; Man et Lieffers 1999; Karlsson et Orlander 2000; Sutherland et Foreman 2000; Karlsson et al. 2002; Prévost et Dumais 2003). Le scarifiage favorise donc l’émergence de semis ainsi que la croissance de la régénération pré-établie (Orlander et al. 1990; Winsa et Bergsten 1994; Prévost 1996, 1997; Karlsson et Orlander 2000; Karlsson et al. 2002; Prévost et Dumais 2003). Suite au scarifiage, il est probable qu’une quantité de semis s’établissent naturellement (Ackzell 1994; Prévost 1996) puisqu’il expose des microsites reconnus comme réceptifs pour les semences contenues dans les débris de coupe ou produites par les arbres environnants (Jeglum 1987; Prévost 1997; Wurtz et Zasada 2001). Comme les graines d’épinette noire n’ont pas la capacité de perdurer de façon prolongée dans le sol (Greene et al. 1999), il est primordial que le substrat soit favorable à la germination au moment de la chute de graines. D’ailleurs, les études de St-Pierre et al. (1992), de Pothier (2000) et de Madec (2005), ont démontré que l’installation des semis se faisait dans les cinq années suivant la perturbation.
|
Table des matières
RÉSUMÉ
REMERCIEMENTS
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
CHAPITRE 1
INTRODUCTION
1.1 Dynamique de formation des dénudés secs
1.2 Croissance de la régénération naturelle
1.3 Limitations de la croissance de la régénération naturelle
1.4 Impact des travaux sylvicoles
1.5 Puits de carbone
1.6 Hypothèses et objectifs
CHAPITRE 2 MÉTHODOLOGIE
2.1 Description des sites d’étude
2.2 Dispositifs expérimentaux et traitements
2.2.1 Dispositif 1999-2001
2.2.2 Dispositif 2005 5
2.3 Mesures sur la régénération naturelle
2.3.1 Semis naturels
2.3.2 Régénération pré-établie
2.4 Analyses statistiques
CHAPITRE 3 RÉSULTATS – DISPOSITIF 1999-2001
3.1 Description de la population
3.2 Croissance des semis
3.3 Indice de qualité de station
3.4 Rendement des semis naturels
3.5 Régénération pré-établie
CHAPITRE 4 DISCUSSION-DISPOSITIF 1999-2001
4.1 Semis naturels
4.1.1 Abondance des semis
4.1.2 Patron de germination des semis
4.1.3 Croissance et rendement des semis
4.2 Régénération pré-établie
CHAPITRE 5 RÉSULTATS – DISPOSITIF 2005
5.1 Description de la population
5.2 Croissance des semis
5.3 Rendement des semis naturels
5.4 Régénération pré-établie
CHAPITRE 6 DISCUSSION-DISPOSITIF 2005
6.1 Semis naturels
6.1.1 Abondance des semis
6.1.2 Patron de germination des semis
6.1.3 Croissance et rendement des semis
6.2 Régénération pré-établie
CHAPITRE 7 CONCLUSION
CHAPITRE 8
RÉFÉRENCES
Télécharger le rapport complet
