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Visite sur le terrain à la forêt de Duchesnay

7 novembre 2013 Horaire de la journée 9h00 à 9h15 Accueil des participants 9h45 à 11h00 Visite du dispositif des coupes progressives (arrêt no 1) 11h15 à 12h00 Visite du secteur de coupe avec réserve de semenciers (arrêt no. 2) 12H15 à 13H15 Dîner au refuge La Détente 13h30 à 14h15 Visite des opérations en cours (arrêt no. 3) 14h30 à 15h15 Visite du dispositif d’éclaircie commerciale (arrêt no. 4) 15h20 à 15h45 Visite du dispositif de la coupe de jardinage.(arrêt no. 5)

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Coupes progressivesCoupe réserve de semenciersOpérations en coursÉclaircie commercialeCoupe de jardinage

Visite sur le terrain forêt de Duchesnay7 novembre 2013

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Arrêt 1. Expérimentation de la coupe progressive irrégulière comme pratique sylvicole adaptée et outil de restauration des peup lements feuillus appauvris

Steve Bédard MRNF, Direction de la recherche forestière (DRF)

(Titulaire du projet : Steve Bédard steve.bedard@mrn.gouv.qc.ca)

Coll. (Programme de recherche CPI): Patricia Raymond, Stéphane Tremblay, Catherine Larouche (MRNF-DRF) Coll. (Équipe sylviculture des feuillus): François Guillemette, Marilou Beaudet (MRNF-DRF)

Problématique Par le passé, les érablières à bouleau jaune et les bétulaies à bouleau jaune ont surtout été exploitées par le prélèvement ciblé de bouleau jaune de fort diamètre et de qualité supérieure, sans objectifs déterminés en regard de la régénération et de la conduite du peuplement. Ces pratiques ont laissé des peuplements généralement appauvris en capital forestier de qualité, comportant fréquemment une structure irrégulière et un déficit en régénération des essences désirées. Le défi consiste à remettre en production ces peuplements composés d’espèces à autécologie différentes, en améliorant leur composition, leur qualité et leur structure, tout en respectant l’approche d’aménagement écosystémique. Objectifs Les objectifs du projet sont d'étudier l'évolution des peuplements résultants de variantes de la coupe progressive irrégulière et de coupes de régénération traditionnelles dans le but : 1) de déterminer le rendement en matière ligneuse et la valeur des bois récoltés ; 2) de mesurer l'impact sur la conservation des attributs des vieilles forêts ; 3) d'étudier l'impact sur la composition et la qualité des tiges du peuplement ; 4) d'évaluer l'effet sur la régénération et la végétation compétitive ; 5) de quantifier l'effet sur les conditions microclimatiques ; 6) d'étudier l'impact sur la diversité végétale; 7) d’évaluer l’impact du broutement sur la régénération. Méthodologie Un dispositif expérimental a été établi en 2009 dans une érablière à bouleau jaune à la station de Duchesnay près de Québec. Ce dispositif comprend cinq traitements : témoin sans intervention, coupe de jardinage par pied d’arbre et groupes d’arbres (CJPG), coupe progressive irrégulière à couvert permanent (CPI-CP) selon deux modalités (surface terrière résiduelle 14 m2/ha et 16 m2/ha) et coupe progressive à régénération lente (CPI-RL) . Le dispositif est composé de 20 unités expérimentales (110 m x 110 m) et de cinq blocs (figure 1). Pour la CJPG, une distribution diamétrale cible avec un facteur q de 1.12 (classe de dhp de 2 cm) pour les perches et de 1,09 pour les dhp ≥20 cm et une surface terrière résiduelle de 18 m2ha-1. Pour les deux traitements de CPI-CP, aucune distribution diamétrale spécifique n’a été retenu mais l’objectif était de récolter les tiges les moins vigoureuses. Par conséquent, la structure des peuplements résiduels était surtout lié à la distribution de ces tiges avant la coupe et de la surface terrière résiduelle visée ( 14 ou 16 m2ha-1). Pour la CPI-RL, l’objectif était de maintenir les tiges les plus vigoureuses et de laisser sur pied une couverture des houppiers de 50%. Pour tous les traitements, les tiges ont été marquées avant la coupe. La coupe a été effectuée à l’automne 2009 à l’aide d’un système à bois court. Les tiges ont été abattues et tronçonnées sur le parterre de coupe et le débardage a été effectué à l’aide d’un transporteur. Lors de la récolte, 150 tiges ont été tronçonnées, classifiées, mesurées et sciées pour en estimer les produits. Dans chaque placette expérimentale, les variables dendrométriques usuelles ont été mesurées et la qualité des tiges a également été évaluée pour chaque tige marchande. De plus, 36 relevés de régénération et de végétation sont réalisés et la lumière a été mesurée à l’aide de photos hémisphériques selon deux hauteurs (1,50 et 3,0 m) au dessus de chacun des relevés. Les arbres fauniques ont été et les débris ligneux ont été dénombrés et classifiés. La plupart des mesures ont été effectuées avant la coupe (2009) après la coupe (2010) et par la suite elles seront effectuées à tous les cinq ans. Pour la régénération une mesure supplémentaire est prévue deux à trois ans après la coupe. De plus, en 2011 douze exclos (10 m x 10 m) ont été installés dans trois blocs (bloc I, II et III). Quatre placettes de régénération seront établies dans chacun des exclos et quatre autres à l’extérieur dans des conditions similaires. Pour la plupart des variables des mesures ont été effectuées avant (2009) et après la coupe (2010) et seront effectué par la suite aux cinq ans.La régénération a été mesurer 3 ans après la coupe (en 2012).

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Figure 1. Plan du dispositif de coupe progressive irrégulière.

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Résultats Tableau 1. Surface terrière (ST) moyenne, proportion du capital forestier en croissance (CFC) et du

capitale forestier en décroissance (CFD) et proportion des essences selon le traitement (Bédard et al., soumis.).

Traitement Période ST Tot. CFC CFD BOJ ERS HEG ERR EPR SAB (m2/ha) -------------------------------------(%)-----------------------------------------------

- Témoin AVC 25.7 (1.0) 45.1 14.1 40.1 32.0 23.0 3.0 1.1 0.8 CJPG 18 AVC 26.6 (1.3) 45.3a 13.8a 39.8a 33.5a 22.7a 2.9a 0.5a 0.6a APC 18.4 (0.1) 64.5b 4.1b 48.1b 33.9a 16.0b 1.3b 0.5a 0.1b CPI-CP16 AVC 25.3 (0.3) 43.2a 18.1a 35.5a 35.7a 24.6a 2.4a 0.7a 1.1a APC 16.4 (0.2) 64.2b 3.8b 43.3b 37.3a 16.2b 1.9b 1.1a 0.3b CPI-CP14 AVC 26.9 (1.1) 44.3a 15.9a 37.3a 37.0a 19.3a 3.1a 2.1a 1.3a APC 14.5 (0.1) 74.5b 2.8b 47.7b 38.9a 9.0b 1.1b 3.0a 0.3b CPI-RL14 AVC 26.2 (0.6) 44.7a 15.5a 36.2a 33.2a 27.5a 2.1a 0.5a 0.4a APC 14.7 (0.1) 72.7b 2.4b 52.2b 41.3a 4.4b 1.0b 0.7a 0.3b Pour chaque période de mesure les moyennes suivies d’une lettre différente sont significativment différent au seuil de 5%. Les valeurs entre parenthèses () indiquent une erreur-type de la moyenne. Les codes pour les essences sont : BOJ : bouleau jaune, ERS : érable à sucre, HEG : hêtre à grande feuilles, ERR : érable rouge, EPR : épinette rouge et SAB : sapin baumier. Structure spatiale CJPG La superficie moyenne des trouées (groupe d’arbres) après la coupe est de 790 m2 (661 à 948 m2) et le nombre de groupe d’arbre est de 2 à 3 par unité expérimentale. La superficie moyenne couverte par les trouées est de 16 %. CPI-CP16-14 Comparativment à la CJPG ces traitements ont créés plus de superficie en trouées. Pour la CPI-CP16 et la CPI-CP14 la superficie moyenne en trouées est respectivment de 983 m2 (756 to 1248 m2) et de1307 m2 (1088 to 1598 m2). Le nombre de trouées vari de 2 à 5 par unité expérimental. La superficie moyennes couvertes par les trouées pour ces deux traitements est respectivment de 20 et 27 %. CPI-RL Pour la CPI-RL le marquage visait à laisser une surface terrière résiduelle de 14 m2/ha avec une répartition spatiale uniforme du couvert résiduelle d’environ 50%, similaire à une première coupe d’ensemencement dans les régime de la coupe progressive régulière uniforme.

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a a

a

aa

a

baa a

a

aa

a

ba

b

a

b

ab

a

b

a

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a

b

ab

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b

a

aa

b

a

b

a

b

b

aa

b

a

b

a

b

b

Figure 2. Nombre moyen de gaules des principales essences commerciales (2 cm ≥ dhp ≤

8cm) selon les traitements. Pour chaque période une lettre différente indique une différence significative au seuil de 5%.

Figure 3. Nombre moyen de semis des principales essences commerciales 3 ans après la coupe selon les traitements. Pour chaque période une lettre différente indique une différence significative au seuil de 5%.

Scénarios sylvicoles

b

a a a

b

b b

a a a

b

a a a

b

b b

a a aa

b

a

b

a

b

a

b

7

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80 100 120

Time since first cut (Year)

Sta

nd b

asal

are

a (m

2 ha-1

)

SC CCIS16 CCIS14 Control EIS

a) Merchantable trees, dbh > 9.0 cm

0

4

8

12

16

0 20 40 60 80 100 120

Time since first cut (Years)

Sta

nd b

asal

are

a (m

2 ha-1

)

Control SC CCIS16 CCIS14 EIS

b) Large trees, dbh > 39 cm

Figure 4. Évolution de la surface terrière selon les traitements et les différents scénarios

sylvicoles associés. (Bédard et al. (somis), Simulations réalisé avec SaMARE (Fortin et al. 2009))

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Arrêt 4 . Éclaircies au lac Jaune dans un peuplement feuillus âgé de 41 ans

François Guillemette, ing.f., M.Sc. et Steve Bédard, ing.f., M.Sc., MRNF, Direction de la recherche forestière francois.guillemette@mrn.gouv.qc.ca

Collaborateurs : Sébastien Meunier, ing.f., M.Sc., Pierre Laurent, techn. for.

Historique À l’été 1971 : coupe totale (tous les arbres > 30 cm de haut) d’une érablière à bouleau jaune et hêtre « dégradée » d’une superficie de 58 ha. La surface terrière (ST) était de 23 m²/ha et le volume marchand brut (VMB) était de 189 m³/ha. Le peuplement était composé à 58 % d’érable à sucre (ERS), à 21 % de hêtre (HEG) et à 16 % de bouleau jaune (BOJ). Il y avait 1320 gaules/ha, dont 40 % HEG, 32 % ERS et 9 % BOJ. 83 % des 88 400 semis/ha étaient des ERS. En mai 1982 (10 ans) : le nouveau peuplement était constitué de plus de 20 000 tiges/ha, dont 5 300 BOJ/ha. Un dispositif expérimental a été installé (17,2 ha) pour étudier les effets de l’éclaircie commerciale par puits de lumière (espacement au tronc de 0, 0,5, 1,0 et 1,5 m) et de la fertilisation (NPK, N). Les meilleurs BOJ d’avenir ont été sélectionnés selon un espacement de 4,5 m (500 arbres/ha). À l’été 1988 (16 ans) : élagage sur la demi de la hauteur (1er 4 m) des arbres d’avenir dominants et codominants sélectionnés selon l’espacement de 4,5 m. L’élagage a été fait en sous-parcelle, soit sur la demi de chacune des placette. Observation de terrain qui demeurent à être analysées :

• Peupliers : effet négatif sur plusieurs arbres d’avenir, mais un effet positif pour la faisabilité de l’éclaircie commerciale à 41 ans.

• Conditions de site (drainage bon ou modéré) : auraient plus d’effets que l’EPC. Aspect financier : EPC vers 10 ans coûte 1 100$/ha, EPC à 30 ans c’est 500 $/ha. EC à 40 ans : subvention de 100$/ha. Nouvelle étude en 2012 : éclaircie commerciale (41 ans) En 2012 : installation d’un nouveau plan d’expérience (7 blocs, 4 traitements) à l’intérieur de l’ancien dispositif.

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Le peuplement avait 22,4 m²/ha (DHP de 10 cm et +) ou 143 m³/ha. Le peuplement se situe à 90 % de la densité maximale (ligne A). Le peuplement est maintenant composé à 58 % BOJ, 22 % de peupliers et 10 % d’érables.

14,6 m²/ha, 35 %

12,3 m²/ha, 47 %

9,9 m²/ha, 55 %

22,8 m²/ha, AVC

Guide de gestion de la densité dans les feuillus selon Leak et al. (1987).

14,6 m²/ha

12,3 m²/ha

9,9 m²/ha

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Arrêt 5. Réhabilitation des forêts feuillues à l’ai de de la coupe de jardinage

Steve Bédard, Direction de la recherche forestière (DRF)

Titulaire du projet :Steve Bédard steve.bedard@mrn.gouv.qc.ca

Collaborateur : François Guillemette et Marilou Beaudet (MRNF-DRF)

Introduction Au Québec, la coupe de jardinage est une pratique relativement récente dans les forêts feuillues inéquiennes. L’expérimentation de ce type de coupe a débuté en 1983 sur de petites superficies et s’est accrue au fil des années. Depuis 1983, des études sur la coupe de jardinage ont été entreprises dans différents types de forêts feuillues. Un réseau de placettes expérimentales couvre le sud du Québec, du Témiscaminque jusqu’en Gaspésie (Figure 1). Ce réseau compte plus de 15 secteurs expérimentaux, dont deux forêts expérimentales. Les principaux objectifs de ces études sont de déterminer la croissance et la régénération des érablières à la suite de l’application de la coupe de jardinage. Des résultats 10 ans après la coupe ont déjà été publiés pour la plupart des secteurs étudiés. Les résultats de 15 ans après la coupe sont aussi disponibles pour certains secteurs expérimentaux.

Figure 1. Réseau de placettes expérimentales de la coupe de jardinage. À Duchesnay 10 placettes témoins et dix placettes jardinées compose le dispositif expérimental. Ces placettes ont été établis entre 1988 et 1999 dans des peuplements à dominance d’érable à sucre et de bouleau jaune. Le marquage des arbres pour la coupe a été réalisé en se guidant sur

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une distribution diamétrale théorique (facteur q), une surface terrière résiduelle et un diamètre maximum. Les tiges non vigoureuses susceptibles de mourir ou de perdre leur qualité durant la prochaine rotation ont été marquées en priorité. Résultats Tableau 1. Surface terrière moyenne ( ± erreur type) et sa répartition par essence selon les secteurs, les traitements avant et après la coupe. Surface terrière Secteur Trait. Nbre Mesure Totale ERS BOJ HEG ERR TIL Autres (m2 ha-1) --------------------------%------------------------------------ DU j 4 AVC 24,9 ± 0,7 52,2 15,1 26,6 3,5 0,0 2,6 DU j 4 APC 17,8 ± 0,4 55,7 15,1 22,4 3,5 0,0 3,3 DU t 3 - 24,1 ± 0,9 50,3 24,3 15,7 7,9 0,0 1,8 FG j 4 AVC 25,7 ± 0,8 81,3 0,7 8,9 0,5 3,7 4,9 FG j 4 APC 18,3 ± 0,5 82,0 1,0 7,8 0,4 4,9 3,9 FG t 4 - 25,0 ± 0,8 83,4 0,1 9,7 2,6 1,2 3,1 SV j 5 AVC 28,9 ± 0,7 89,3 2,5 5,5 0,0 2,1 0,6 SV j 5 APC 20,9 ± 1,0 89,0 2,1 5,8 0,0 2,6 0,5 SV t 4 - 28,8 ± 1,4 81,1 3,2 13,8 0,0 1,5 0,4 Secteur : DU : Duchesnay, FG; Forêt de Gatineau, SV : Sainte-Véronique. Trait. :Traitement: j : jardiné, t : témoin. Nbre : nombre d’unité expérimentales. Mesure : AVC : avant coupe, APC : après coupe. Essence : ERS : érable à sucre, BOJ : bouleau jaune, HEG :hêtre à grandes feuilles, ERR : érable rouge, TIL : tilleul d’Amérique. Autres : autres essences commerciales. À DU autres : épinette rouge, pruche du Canada et sapin baumier, à FG autres :ostryer de Virginie, chêne rouge, bouleau à papier et cerisier tardif, à SV autres : ostryer de Virginie et épinette rouge Source : Bédard et al. 2012

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Tableau 2. Moyennes ( ± erreur type) des accroissements annuels périodiques en surface terrière des peuplements selon les secteurs, traitements et périodes. Secteur Trait

.Pér. S.T. Survivantes Recrues Mortalité Net

(m2ha-1) --------------------------------m² ha-1 an-1----------------------------------------

DU j 1 17,8 0,36 ± 0,02 0,05 ± 0,01 0,08 ± 0,04 0,33 ± 0,05 2 19,4 0,40 ± 0,02 0,07 ± 0,02 0,22 ± 0,06 0,26 ± 0,06 3 20,8 0,38 ± 0,01 0,08 ± 0,02 0,30 ± 0,08 0,15 ± 0,07 1 à 3 0,38 ± 0,01 0,07 ± 0,01 0,20 ± 0,05 0,25 ± 0,05 t 1 24,1 0,37 ± 0,03 0,04 ± 0,01 0,37 ± 0,08 0,03 ± 0,10 2 24,3 0,39 ± 0,02 0,05 ± 0,02 0,35 ± 0,06 0,09 ± 0,03 3 24,7 0,40 ± 0,04 0,05 ± 0,02 0,48 ± 0,06 -0,03 ± 0,04 1 à 3

0,39 ± 0,02 0,05 ± 0,01 0,40 ± 0,05 0,03 ± 0,04

FG j 1 18,3 0,35 ± 0,03 0,03 ± 0,01 0,21 ± 0,05 0,18 ± 0,04 2 19,2 0,47 ± 0,02 0,04 ± 0,01 0,13 ± 0,03 0,38 ± 0,05 3 21,1 0,35 ± 0,02 0,04 ± 0,02 0,21 ± 0,07 0,18 ± 0,10 1 à 3 0,39 ± 0,02 0,04 ± 0,01 0,19 ± 0,02 0,25 ± 0,03 t 1 25,0 0,34 ± 0,03 0,01 ± 0,01 0,30 ± 0,04 0,05 ± 0,07 2 25,2 0,44 ± 0,04 0,02 ± 0,005 0,28 ± 0,05 0,17 ± 0,08 3 25,0 0,35 ± 0,02 0,03 ± 0,004 0,36 ± 0,03 0,02 ± 0,03 1-3 0,37 ±0,01 0,02 ± 0,004 0,31 ± 0,01 0,08 ± 0,02

SV j 1 20,9 0,40 ± 0,02 0,03 ± 0,004 0,16 ± 0,05 0,27 ± 0,06 2 22,2 0,53 ± 0,02 0,04 ± 0,01 0,12 ± 0,04 0,45 ± 0,05 3 24,5 0,41 ± 0,03 0,03 ± 0,005 0,16 ± 0,07 0,28 ± 0,10 1 à 3 0,45 ± 0,03 0,03 ± 0,003 0,15 ± 0,03 0,34 ± 0,05 t 1 28,8 0,46 ± 0,01 0,01 ± 0,003 0,26 ± 0,12 0,22 ± 0,12 2 29,9 0,50 ± 0,05 0,02 ± 0,01 0,20 ± 0,03 0,32 ± 0,07 3 31,4 0,46 ± 0,02 0,02 ± 0,01 0,40 ± 0,07 0,09 ± 0,07 1 à 3 0,47 ± 0,02 0,02 ± 0,01 0,29 ± 0,04 0,21 ± 0,07

Secteur : DU : Duchesnay, FG; Forêt de Gatineau, SV : Sainte-Véronique. Trait : Traitement : j : jardiné, t : témoin. Source : Bédard et al. 2012