0871-B4
Marcel Prévost, Vincent Roy et Patricia Raymond
La forêt mixte du Québec (Canada) fournit un approvisionnement varié et de qualité à lindustrie forestière. De plus, elle est un lieu privilégié pour des activités récréatives de toutes sortes, qui reposent en grande partie sur la beauté de ses paysages. Afin que laménagement forestier de la forêt mixte soit durable, nous devons concilier les besoins socio-économiques de lêtre humain avec les besoins écologiques de lécosystème forestier.
La nécessité de préserver la biodiversité et le besoin de conserver toutes les fonctions de la forêt mixte font partie des raisons qui justifient le maintien de la composition mixte comme objectif daménagement forestier au Québec. Toutefois, de grands défis simposent pour maintenir la composition et la structure de ces peuplements, composés de plusieurs espèces aux caractéristiques écologiques variées. Bien que les récents efforts de recherche en sylviculture des forêts mixtes nous aient permis de raffiner nos pratiques, il reste encore beaucoup de connaissances à acquérir pour mieux comprendre cet écosystème complexe.
Actuellement, lexpérimentation de traitements sylvicoles qui permettent de régénérer les essences de valeur de la forêt mixte sinscrit comme une priorité afin de développer une sylviculture adaptée à cette forêt. Le sujet est abordé selon deux grands axes de recherche qui séparent les peuplements mélangés dits de fin de succession (la sapinière à bouleau jaune) et les peuplements mélangés de transition (la forêt mixte boréale). Pour chacun de ces axes, les recherches visent à estimer leffet de diverses interventions sylvicoles sur la régénération et la croissance des espèces désirées ainsi que sur la réaction de la végétation compétitrice. À cette fin, les auteurs de ces études font lessai de méthodes douces de régénération, telles les coupes partielles et les coupes par petites trouées. Cette approche sylvicole permet le respect des critères relatifs à laménagement durable de la forêt, puisquelle simule la dynamique naturelle, permet de maintenir un couvert en permanence et nutilise pas de phytocides chimiques.
Mots clés: forêt mixte, forêt mélangée, dynamique naturelle, coupes par trouées, jardinage, plantation, peuplements de belle venue, peuplements dégradés, biodiversité, élimination des phytocides.
Depuis 1992, la sylviculture des peuplements mélangés est inscrite au Manuel daménagement forestier du Québec (MRNQ 1992), qui est la référence pour les travaux sylvicoles réalisés sur les terres de lÉtat. Le maintien de la composition mixte est ainsi devenu un objectif daménagement. Avec cette nouvelle vision, dimportants défis sont apparus pour régénérer les peuplements composés de plusieurs espèces aux caractéristiques écologiques variées. En effet, avec la pratique, les forestiers ont vite fait de constater que leur connaissance de la forêt mixte et leur expertise en matière daménagement et de régénération de cette forêt sont encore très limitées, puisque peu de connaissances utiles peuvent être tirées des pratiques passées. Ces pratiques traitaient les peuplements mélangés comme sil sagissait simplement de peuplements purs. Les besoins de connaissances sont rapidement apparus nombreux et variés, pour mieux comprendre cet écosystème complexe. Cependant, les récents efforts de recherche en sylviculture des forêts mixtes nous ont permis de raffiner nos pratiques.
La forêt mixte du Québec est un milieu riche qui répond à des besoins diversifiés. Sur le plan de lapprovisionnement, elle constitue un réservoir où lindustrie forestière peut combler des besoins variés. Au-delà de sa fonction de production de matière ligneuse variée et de qualité, la forêt mixte est un lieu privilégié pour des activités récréatives de toutes sortes, qui reposent en grande partie sur la beauté du paysage quelle offre. Compte tenu de limportance accrue que les gens accordent à lesthétique des paysages forestiers, les forêts mélangées sont aujourdhui des plus appréciées, car elles comptent parmi les plus riches et les plus diversifiées, tant en matière de reliefs et de paysages que de flore et de faune. De plus, sa proximité des grands centres urbains en fait un domaine forestier dont la valeur est inestimable. Lavenir laisse présager que la recherche sur la régénération de la forêt mixte devra faire preuve de créativité et évoluer au rythme dune sylviculture nouvelle et surtout respectueuse de cette ressource dune grande valeur économique, sociale et environnementale. Lobjectif de ce mémoire est de décrire la forêt mixte québécoise et de présenter les activités de recherche en cours dans le domaine de la sylviculture et de la régénération des forêts mixtes.
La forêt mixte (ou forêt mélangée) fait la transition entre la forêt feuillue au sud, dominée par lérable à sucre (Acer saccharum Marsh.), et la forêt résineuse au nord, dominée par le sapin baumier (Abies balsamea [L.] Mill.) et lépinette noire (Picea mariana [Mill.] BSP.). Au Québec, elle correspond au domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau jaune et sétend de la frontière de lOntario jusquà la pointe de la Gaspésie, pour la majeure partie entre le 47e et le 48e degré de latitude Nord (figure 1). Cette bande de territoire est classée comme forêt mixte, puisque les principales formations végétales de fin de succession y sont des peuplements mélangés de sapin baumier et de bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britton).
Figure 1. Localisation sur la carte du Québec des domaines bioclimatiques de la sapinière à bouleau jaune (SBj), de la sapinière à bouleau blanc (SBb), des zones forestières des feuillus (F), au sud, et des résineux (R), au nord.
La dynamique forestière naturelle de la sapinière à bouleau jaune a été peu étudiée. Toutefois, il semble quelle soit régie par la mort dindividus âgés, le chablis et les épidémies dinsectes, qui forment de petites trouées dans le couvert forestier (OIFQ 1996). La plupart des espèces qui composent la sapinière à bouleau jaune se régénèrent bien dans ces trouées naturelles. Elles forment éventuellement des peuplements mélangés matures. Malheureusement, les coupes du passé et les perturbations naturelles, telles que le feu, le chablis et les épidémies dinsectes ont créé dans ce territoire beaucoup de peuplements dégradés. Par contre, il reste encore de nombreux peuplements de belle venue.
Il y a également sur une grande partie du territoire québécois des peuplements mélangés composés de feuillus intolérants, comme le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) et le bouleau blanc (Betula papyrifera Marsh.), qui accompagnent le sapin. Par exemple, dans le domaine de la sapinière à bouleau blanc, entre le 48e et le 49e degré de latitude Nord, ce type de peuplement est très fréquent. Ces grandes formations végétales sont principalement issues de feux, dépidémies dinsectes, darbres renversés par le vent et de coupes (OIFQ 1996). La dynamique engendrée par ces perturbations majeures favorise létablissement de communautés forestières pionnières, dominées par le bouleau blanc et le peuplier. Peu à peu, elles se transforment en peuplements mélangés, notamment en bétulaies à sapin et en tremblaies à sapin, pour finalement évoluer, en fin de succession, vers la sapinière. Cest pourquoi ces peuplements mélangés à feuillus intolérants sont classés en tant que forêt résineuse même si lon sentend pour dire quils forment une forêt mixte boréale (Bergeron et Harvey 1997), du type de celle décrite par MacDonald (1995) pour lOntario et par Lieffers et Beck (1994) pour le Manitoba, la Saskatchewan et lAlberta. La récente évolution des marchés vers lutilisation des espèces feuillues fait que le peuplier et le bouleau blanc, qui abondent sur le territoire, sont maintenant recherchés par lindustrie.
Laménagement des peuplements mélangés pose un défi de taille, parce quil doit tenir compte despèces dont les modes de reproduction, les taux de croissance et la longévité diffèrent. Par exemple, dans la forêt mixte boréale, le peuplier faux-tremble se reproduit abondamment par drageonnement et sa croissance est très rapide, mais il vit rarement plus de 60 ans. Par contre, le sapin et lépinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss) qui le côtoient se reproduisent par leurs semences. Ils ont une croissance juvénile relativement lente et ils ne parviennent à maturité quà 80 et 200 ans respectivement. À lextrême, dans la sapinière à bouleau jaune, le bouleau peut atteindre 400 ans et voir ainsi se succéder plusieurs générations de sapins et un certain nombre dépidémies de tordeuses des bourgeons de lépinette (Choristoneura fumiferana Clem.). Les peuplements mélangés peuvent donc contenir plusieurs espèces de dimensions et de stades évolutifs variés. Par ailleurs, la quantité de lumière disponible est un facteur déterminant pour linstallation, la croissance et la survie des semis de plusieurs espèces darbres. Ainsi, à des fins daménagement, les forestiers du Québec divisent les peuplements mélangés en deux grands groupes selon quils renferment des feuillus tolérants ou intolérants à lombre.
Dautres facteurs viennent compliquer laménagement des peuplements mélangés. Chaque espèce a ses préférences en ce qui a trait aux conditions de sol et elle offre aux insectes, aux maladies et aux autres agents naturels de perturbation, comme le feu, le verglas et le vent, un degré de résistance qui lui est propre. Lors dune épidémie dinsectes ou dune autre perturbation naturelle, les peuplements mélangés offrent donc un sérieux avantage: seules les espèces vulnérables sont affectées.
Lune des grandes difficultés daménagement de la forêt mixte vient du fait quelle occupe généralement des sites fertiles caractérisés par une forte concurrence végétale. Omniprésents, lérable à épis (Acer spicatum Lam.), la viorne (Viburnum sp.) et le noisetier (Corylus cornuta Marsh.) ont tôt fait denvahir la moindre parcelle de territoire inoccupée. Dans la sapinière à bouleau jaune, cette compétition savère particulièrement féroce après une coupe, puisque des espèces indésirables, comme le cerisier de Pennsylvanie (Prunus pensylvanica L.f.) et le framboisier (Rubus idaeus L.), risquent alors de faire leur apparition, même si leurs graines sont enfouies dans le sol depuis des décennies (Archambault et al. 1998).
La Direction de la recherche forestière (DRF) du ministère des Ressources naturelles du Québec sintéresse de plus en plus à la sylviculture des peuplements mélangés. À cet effet, des études sont en cours pour améliorer nos connaissances des peuplements mélangés et pour explorer de nouveaux modes dintervention axés sur leur dynamique naturelle. Le sujet est abordé selon deux grands axes de recherche, qui séparent les peuplements mélangés dits de fin de succession (la sapinière à bouleau jaune) et les peuplements mélangés de transition (la forêt mixte boréale). Pour chacun de ces axes, les recherches visent à estimer leffet de diverses interventions sylvicoles sur la régénération et la croissance des espèces désirées et sur la réaction de la végétation compétitrice. Ces études font lessai de méthodes douces de régénération, telles les coupes partielles et les coupes par petites trouées. Elles sont appuyées par des mesures sur la morphologie et lécophysiologie des différentes espèces, ainsi que sur les conditions du micro-environnement, par exemple lenvironnement lumineux, la température et lhumidité du sol. Elles visent de plus à évaluer les interactions qui existent entre les espèces en présence dans ces peuplements mélangés.
Dans la sapinière à bouleau jaune, la recherche porte sur deux volets, soit la sylviculture adaptée aux peuplements de belle venue et la remise en production des peuplements dégradés. Les peuplements de belle venue de la sapinière à bouleau jaune sont des peuplements de grande valeur. Ils sont constitués despèces recherchées pour leurs des tiges de qualité. Il sagit principalement de bétulaies jaunes résineuses et de sapinières à bouleau jaune qui occupent les sites mésiques de milieu de pente et de sommet, constituées principalement de bouleau jaune, dépinette rouge (Picea rubens Sarg.), dépinette blanche et de sapin. Le volume marchand de ces essences peut atteindre au total les 200 m3 ha-1.
La bétulaie jaune à sapin est généralement une forêt de structure inéquienne (OIFQ 1996) qui contient une bonne quantité de petites tiges marchandes de bouleau jaune et dépinettes (10-20 cm de diamètre) dont le potentiel de croissance est encore très grand. Il est donc logique de penser que, dans ce type de peuplement, le processus de régénération devrait dabord miser sur le capital forestier qui est déjà en place. Or, il est reconnu que les coupes de faible intensité imitent les processus naturels et modifient peu la composition de ces peuplements (OIFQ 1996), alors que des études ont prouvé que la coupe totale conduit à lenvahissement du parterre de coupe par les espèces compétitrices (Archambault 1998; Laflèche et al. 2000).
Dans ce type de peuplement, les recherches portent principalement sur la mise au point de modalités dintervention qui permettraient de conserver et de faire fructifier le capital que représentent les tiges davenir, tout en maintenant la structure du peuplement et en évitant sa dégradation par la prolifération des espèces compétitrices. À ce titre, deux types dintervention sont présentement à lessai, les coupes partielles, qui comparent différentes intensités (40, 50 et 60% de la surface terrière) et les coupes par petites trouées, qui comparent différents diamètres (20, 30 et 40 m de diamètre). Les coupes partielles visent laugmentation de la croissance des épinettes préétablies, lamélioration de la qualité des tiges résiduelles du couvert principal ainsi que létablissement du bouleau jaune et des épinettes par un éclairement accru. Les coupes par trouées, quant à elles, visent létablissement massif du bouleau jaune à la suite du scarifiage tout en limitant le développement de la végétation compétitrice. Des études complémentaires sur la productivité des opérations sylvicoles et la biodiversité se sont greffées à ces projets. Les résultats préliminaires confirment le succès des coupes partielles pour régénérer le bouleau jaune et provoquer un gain significatif de croissance des épinettes préétablies. De plus, il semble que les petites trouées combinées au scarifiage permettent dinstaller avec succès la régénération du bouleau jaune.
La création dimportantes superficies de peuplements dégradés dans la sapinière à bouleau jaune est due, en partie, aux interventions passées dans les peuplements de belle venue. Ces interventions étaient surtout axées sur la récolte des tiges de qualité pour les essences recherchées par les utilisateurs. À la fin des années 1970, lépidémie de la tordeuse des bourgeons de lépinette a aggravé la situation dans les peuplements mélangés contenant une proportion importante de sapin. Ainsi, quantité de peuplements cartographiés en tant que bétulaies jaunes et bétulaies jaunes résineuses contiennent moins de 30 à 50 m3 ha-1. Ces peuplements sont constitués de tiges de moindre qualité, lesquelles sont accompagnées dune forte densité despèces compétitrices.
La remise en production de ces peuplements dégradés passera nécessairement par diverses formes de préparation de terrain pour éliminer la compétition. Outre lintervention au niveau du sous-étage et du lit de germination, il faudra manipuler le couvert principal. Selon la revue de littérature de Perala et Alm (1990), la coupe par bandes et la coupe progressive seraient préférables à la coupe avec réserve de semenciers afin datteindre les exigences de régénération naturelle du bouleau jaune. Des études sont toutefois nécessaires pour vérifier ces recommandations, puisquelles ont été émises à partir détudes réalisées dans des peuplements feuillus de belle venue. Les conditions particulières des peuplements dégradés doivent donc être prises en compte.
Parmi les peuplements mélangés de transition, ceux qui présentent une certaine proportion de peuplier faux-tremble couvrent des superficies importantes. Ces peuplements peuvent présenter des difficultés daménagement, surtout en raison de lenvahissement des sites soumis à la coupe par le peuplier faux-tremble. Compte tenu de la structure industrielle québécoise, axée sur lexploitation des résineux en vue de la production de bois duvre et de papier, des stratégies sylvicoles doivent être développées pour permettre de maintenir les superficies couvertes par les résineux et même de les augmenter. En ce sens, des études ont indiqué quil serait possible de diminuer le drageonnement, tout en favorisant la régénération résineuse, en nouvrant que partiellement le couvert. Dans le contexte où le peuplier est de plus en plus utilisé, la coupe partielle pourrait permettre une meilleure croissance des tiges résiduelles, tout en favorisant à la fois linstallation de résineux et de peuplier en sous-étage. Il reste cependant à développer toute une stratégie sylvicole sur lintensité des ouvertures en relation avec la dynamique de la régénération, la croissance des tiges résiduelles, la végétation compétitrice, les régimes thermique et hydrique ainsi que la luminosité.
Dans ce type de peuplement, les recherches portent sur la mise au point de modalités dintervention qui permettraient dempêcher la prolifération du peuplier faux-tremble et de conserver la proportion résineuse. À cet effet, des dispositifs expérimentaux établissent une comparaison entre la coupe totale et différentes intensités de coupes partielles (35, 50 et 65% de la surface terrière) pour diverses densités de régénération résineuse préétablie. Les coupes partielles visent laugmentation de la croissance du sapin et des épinettes préétablis ainsi que lamélioration de la qualité des tiges résiduelles du couvert principal. Les résultats de cinq ans de ces études confirment quil est possible de contrôler la survie des drageons de peuplier en laissant un couvert partiel de 50% de la surface terrière, laquelle correspond à environ 10 m2 ha-1 après la coupe, dans un peuplement contenant peu de régénération préétablie (Prévost et Pothier 2003). Ces résultats laissent supposer quen présence dune forte régénération préétablie, la surface terrière prélevée dans le couvert principal pourrait être plus élevée, puisque lombre projetée par les gaules de résineux serait néfaste pour la survie des drageons.
La forêt mixte est lobjet de fortes pressions de la part des utilisateurs. Dune part, lindustrie forestière, qui y puise une partie de son approvisionnement, est à lorigine dune activité économique dimportance vitale pour plusieurs régions. Dautre part, la population reconnaît de plus en plus une fonction récréotouristique à cette forêt facilement accessible et cette valeur repose grandement sur la conservation de lintégrité du paysage. Bien que plusieurs stations fertiles de la forêt mixte seraient propices à un aménagement forestier intensif, ce système daménagement est difficilement compatible avec les autres utilisations du territoire. La forêt mixte se prêterait plutôt à un aménagement forestier visant une production de matière ligneuse de qualité et appliquant des systèmes sylvicoles qui permettraient de maintenir un couvert forestier en permanence. Cette approche, qui assurerait la conservation des habitats et irait dans le sens du maintien de la biodiversité, respecterait la fonction récréotouristique du territoire. Le concept de qualité accrue de matière ligneuse est compatible avec des systèmes sylvicoles qui utilisent des coupes partielles ou des coupes totales de faible superficie et qui ont un objectif damélioration du peuplement.
Dans le contexte de la certification forestière, notre sylviculture de la forêt mixte a déjà fait de grands pas. Par exemple, lélimination des phytocides chimiques en forêt est une première au Canada. Elle nous oblige à essayer dintégrer les activités de récolte et de régénération. Nos pratiques devront toutefois mettre laccent sur une meilleure utilisation de la fibre, lharmonisation de la récolte entre les utilisateurs et le développement de nouveaux marchés pour les feuillus.
Le maintien de la composante résineuse dans les peuplements mélangés représentera aussi un défi important. Lépinette rouge, qui se trouve uniquement en forêt mixte et en forêt feuillue (OIFQ 1996), est une espèce en régression au Québec. Elle est souvent préétablie dans les bétulaies jaunes résineuses (surtout dans les Appalaches) et les coupes totales ne permettent pas de les épargner pour le futur peuplement. De plus, des approches daménagement basées sur des plantations de petites superficies pourraient jouer un rôle important pour sa conservation tout comme pour dautres essences forestières en déclin, tel le pin blanc (Pinus strobus L.). En ce qui a trait au pin blanc, il y aurait lieu de privilégier la plantation sous un couvert partiel (Stiell et Berry 1985) ou dans de petites trouées qui reçoivent environ 50% de pleine lumière, afin de limiter les dommages causés par le charançon (Pissodes strobi).
Les connaissances acquises au cours de 10 dernières années nous permettent de préconiser certaines lignes directrices dune sylviculture de la forêt mixte adaptée au contexte de la foresterie québécoise. Toutefois, lacquisition de nouvelles connaissances demeure prioritaire, afin de préciser les scénarios sylvicoles qui assureront le maintien de la composition et de la structure de cette forêt.
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