Soutenance mémoire
Épinette noire
L’épinette noire (Picea mariana Nlill. B.S.P.), un Pinacea, est une espèce sempervirente à longue longévité. L’âge moyen pour cette essence est d’environ 200 ans, mais il est possible d’observer des sujets de 280 ans (Burns et Hankala 1990). Sa croissance est lente et peut atteindre, à maturité, entre 9 et 20 mètres de hauteur et un diamètre se situant généralement entre 10 et 25 centimètres sur des sites fertiles. Cependant, dans des sites défavorables, elle demeure petite (Viereck et Johnston 1990). Son tronc est pyramidal et droit, avec une écorce mince, rougeâtre et écailleuse. Les branches de l’épinette noire sont petites et les aiguilles sont vert bleuâtre. Elles sont linaires à petites tiges et étalées de 0,5 à 1,5 centimètres de long (Zhang et Koubaa 2009). L’enracinement de cette essence est généralement peu profond et se limite au premiers 10 centimètres du sol, rendant l’arbre sujet au chablis à la suite des traitements sylvicoles (Gagnon et al 1998, Ruel 1995).
La forêt boréale est reconnue par la fréquence élevée de feux. L’épinette noire est surtout adaptée à cet environnement. Selon Gagnon et al (1998), après un feu, le comportement reproductif de l’épinette noire, caractérisé par une installation rapide après feu, est sensiblement le même que celui du pin gris. En fait, au passage du feu, les cônes semi-sérotineux s’ouvrent et les graines disséminées sur le sol permettent la régénération de la ressource. Après le feu, l’épinette noire se comporte comme une espèce pionnière même si sa grande tolérance à l’ombre la classe comme espèce de fin de succession (Pothier 2002).
Autrement, en l’absence de feu, la reproduction naturelle se fait par marcottage (Gagnon et al1998).
Traitements sylvicoles et qualité du bois
Éclaircie commerciale
Une densité de peuplement élevée favorise la compétition entre les tiges pour les ressources du milieu (la lumière, l’eau et les éléments nutritifs). Celles-ci deviennent limitées lorsque le nombre des arbres devient important sur une surface donnée, ce qui diminue la croissance des arbres. L’éclaircie commerciale est un traitement qui consiste à éliminer quelques tiges au profit d’un ensemble de tiges jugées intéressantes pour leur assurer un bon environnement. Suite à une éclaircie commerciale, le degré de compétition entre les arbres diminue (Sheedy et Bertrand 1997) et la disponibilité de la lumière, de l’eau et des nutriments dans les peuplements augmente (Mayor et Rodà 1993; Aussenac et al 1995). Le but est d’accélérer la croissance en diamètre et en volume des tiges résiduelles tout en récupérant la mortalité anticipée (Zhang et al 2006; Barbour et al 1992). Ainsi, la diminution de l’âge d’exploitabilité permet de produire plus de volume sur une superficie donnée durant une période plus courte (Hébert 2004).
Fertilisation
La croissance et la productivité d’un peuplement sont étroitement liées à la disponibilité des éléments nutritifs (macro et oligo-éléments). La déficience des sols boréaux en éléments nutritifs est largement reconnue comme l ‘un des facteurs qui limitent la productivité des peuplements (Islam et Macdonald 2005). Dans les sols pauvres, les traitements sylvicoles visant la gestion de la densité ne pourront pas aboutir à des résultats satisfaisants. Dans ce cas, les aménagistes optent pour la fertilisation. En effet, la capacité photosynthétique des plantes est positivement corrélée au taux d’azote dans les feuilles (Meziane et Shipley 2001) qui est à son tour déterminé par le taux de fertilité du sol. C’est pour cette raison que la fertilisation devient intéressante pour amender et améliorer la station.
Effet combiné de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la croissance, la densité et l’anatomie des trachéides
Les effets combinés de l’éclaircie et de la fertilisation sur la croissance ont été étudiés chez plusieurs espèces en forêt boréale. Soucy (2003) a constaté que les traitements d’éclaircie commerciale et de fertilisation appliqués de façon combinée dans un peuplement naturel d’épinette noire au Québec n’ont pas manifesté d’interaction mais au contraire une addition de leurs effets respectifs sur le taux de croissance des tiges. En effet, dans un peuplement dense, la fertilisation permet d’atténuer la compétition au niveau racinaire par l’amélioration temporaire de la qualité du site. Cependant la compétition pour la lumière s’amplifie provocant ainsi un accroissement de taux de mortalité (Foster et Morrison 2002; Brockley 2005). Ceci justifie l’importance des éclaircies avant de pratiquer la fertilisation (Weetman 1975; Jozsa et Brix 1989; Weetman et al1995; Jaakkola et al2006).
Une étude de Blevins et al (2005) sur un peuplement de pin tordu (Pinus conforta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) en Colombie-Britannique a démontré que la combinaison de l’éclaircie et de la fertilisation produit la plus forte croissance à l’échelle de l’arbre à cause des hausses de la biomasse foliaire.
L’application simultanée des deux traitements a des effets sur les propriétés de la fibre. En effet, le diamètre des fibres augmente avec l’augmentation de l’intensité photosynthétique suite à l’augmentation de la concentration d’azote dans le sol (Brix et Mitchell, 1980). L’étude de Nyakuengama et al (2002) sur le pin radiata démontre que l’application des fertilisants au milieu de la rotation sur des sites de bonne qualité augmente la densité et la longueur des fibres. Deux ans après, Nyakuengama et al (2003) ont constaté une diminution de l’épaisseur des parois cellulaires des trachéides suite au traitement de fertilisation, par conséquent une diminution de la densité. Les différentes réponses de fibres aux types de fertilisants montrent l’impact de ces engrais sur les propriétés du bois et, à terme, la qualité du bois.
Effets de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la qualité du bois
Effets sur la croissance
Éclaircie commerciale :La réaction la plus connue des arbres aux traitements d’éclaircie est une augmentation du diamètre des arbres. L’éclaircie commerciale diminue le degré de compétition entre les tiges (Sheedy et Bertrand 1997) et augmente la disponibilité de la lumière, de l’eau et des nutriments dans les peuplements (Mayor et Roda 1993; Aussenac et al 1995). L’augmentation de la quantité de lumière induit une augmentation de la croissance des arbres (Mayor et Roda 1993), due à l’augmentation de l’activité photosynthétique (Day et Nanang 1997) et une accélération de la croissance racinaire, due à la pénétration de la lumière jusqu’au sol (Zahner et Whitmore 1960; Aussenac et al1982).En effet, les études effectuées sur différentes essences de la forêt boréale ont montré que les éclaircies commerciales améliorent la croissance radiale des tiges résiduelles (Barbour et al 1994; Zhang 1997; Jaakkola et al (2006). Certaines de ces études ont fait l’objet d’un suivi de traitement d’éclaircie commerciale à plus long terme. Ces études diffèrent entre elles notamment par l’âge du peuplement lors de l’intervention et par les espèces forestières observées. Cependant, elles visent pour la plupart l’acquisition de connaissances sur les effets du traitement au regard de la croissance du diamètre et en volume des tiges.
Fertilisation
La réponse des peuplements à la fertilisation dépend de plusieurs facteurs dont la qualité du site, le type d’essence, l’âge du peuplement, le type de sol et la densité de peuplement .(Johnson 1992). La densité du peuplement est un autre facteur très important à considérer dans la réponse des peuplements à la fertilisation. Par ailleurs, les meilleures réponses sont dans les peuplements moins denses (Yang 1998). En effet, dans un peuplement dense, l’amélioration temporaire de la qualité du site par la fertilisation permet d’atténuer la compétition au niveau racinaire mais la compétition pour la lumière s’amplifie provocant ainsi une exacerbation de la mortalité (Poster et Morrison 2002; Brockley 2005). Ceci justifie l’importance des éclaircies avant de pratiquer la fertilisation (Weetman 1975; Jozsa et Brix 1989; Weetman et al1995; Jaakkola et al2006).
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Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE I REVUE DE LA LITTÉRATURE
1.1. Généralités
1.1.1. Epinette noire
1.1.2. Aire de distribution et habitat
1.1.3. Caractéristiques de l’épinette noire
1.1.4. Poids économique
1.2. Traitements sylvicoles et qualité du bois
1.2.1. Éclaircie commerciale
1.2.2. Fertilisation
1.2.3. Qualité du bois
1.3. Effets de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la qualité du bois
1. 3 .1. Effets sur la croissance
1.3.2. Effets sur la densité du bois
1.3.3. Effets sur l’anatomie de la fibre de bois
1.4. Effet combiné de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la croissance, la
densité et l’anatomie des trachéides
CHAPITRE II MATÉRIEL ET MÉTHODES
2.1 Matériel
2.1.1 Sites d’étude
2.1.2 Dispositif expérimental
2.1.3 Échantillonnage et préparation des échantillons
2.1.4 Préparations des échantillons pour la densitométrie à rayon X
2.1.5 Préparations des échantillons pour l’analyse de la qualité des fibre
2.2 Méthodes
2.2.1 Densitomètre
2.2.2 Analyse de la qualité de la fibre
2.3 Analyses statistiques
2.3.1 Effets de l’éclaircie commerciale sur la croissance et la masse volumique
2.3.2 Effets de l’éclaircie commerciale sur les propriétés morphologiques des trachéides
2.3.3 Effets de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la croissance et la masse volumique du bois
2.3.4 Effets de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur les propriétés morphologiques des trachéides
CHAPITRE III :RÉSULTATS ET DISCUSSIONS
3.1. Statistiques descriptives
3.2. Variations radiales et longitudinales de la croissance et des propriétés physiques et anatomiques du bois
3.2.1 Variations radiale et longitudinale de la largeur des cernes
3.2.2 Variations radiale et longitudinale de la masse volumique
3.2.3 Variations radiales et longitudinales de la morphologie des trachéides
3.3. Effets de l’éclaircie commerciale sur les propriétés du bois
3.3.1 Effets de l’éclaircie commerciale sur la croissance radiale
3.3.2 Effets de l’éclaircie commerciale sur la masse volumique
3.3.3 Effets de l’éclaircie commerciale sur la morphologie des trachéides
3.4 Effets combinés de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur les propriétés du bois
3.4.1. Effets combinés de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la croissance radiale
3.4.2. Effets combinés de l’éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la masse volumique
3.4.3. Effets combinés de l’ éclaircie commerciale et de la fertilisation sur la morphologie des trachéides
CONCLUSION
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