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Croissance et propriétés du bois de la tige et des racines de l’épinette noire et du sapin baumier après une coupe partielle en forêt boréale

Lemay Audrey. (2017). Croissance et propriétés du bois de la tige et des racines de l’épinette noire et du sapin baumier après une coupe partielle en forêt boréale. Thèse de doctorat, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

Les coupes partielles sont de plus en plus utilisées au Québec. Elles consistent à prélever une partie seulement des arbres d’un peuplement forestier, ce qui permet de maintenir un certain couvert forestier. Les coupes partielles permettent généralement une augmentation de la croissance des tiges résiduelles et une récolte plus hâtive des secteurs traités (temps de révolution plus court). La croissance plus rapide pourrait toutefois causer des changements indésirables dans les propriétés du bois qui pourraient éventuellement réduire l’aptitude du bois à être utilisé pour un usage précis. Plus précisément, une augmentation de croissance se traduit généralement au niveau du cerne par une augmentation du nombre de cellules de bois initial, mais souvent sans grand changement au niveau du bois final, ce qui résulte en une diminution du pourcentage de bois final et de la masse volumique chez plusieurs espèces. Toutes les propriétés du bois sont liées de près avec les structures anatomiques des cellules du xylème, de sorte que la quantité et la qualité du bois produit ont toutes deux leur origine dans la région cambiale. Ainsi, tous les facteurs ayant une influence sur l’activité cambiale, comme par exemple les traitements sylvicoles, auront donc également une influence sur la quantité et la qualité du bois qui sera produit par l’arbre. Cependant, bien que les connaissances soient essentielles pour l’utilisation du bois transformé, il existe encore peu d’informations sur les effets des pratiques sylvicoles sur les propriétés du bois de l’épinette noire et du sapin baumier. De plus, l’ouverture du milieu suite à des coupes partielles peut rendre les peuplements forestiers plus susceptibles aux chablis. La stabilité des arbres, qui dépend fortement du développement adéquat du système racinaire, doit être maintenue afin de pouvoir soutenir la croissance améliorée attendue après la coupe partielle. Les racines doivent également être en mesure de puiser et transporter une quantité plus importante d’eau en raison de la transpiration plus élevée après l’ouverture du peuplement. Malgré son importance dans le succès des coupes partielles, le système racinaire des arbres matures reçoit moins beaucoup d'attention que la tige dans les études scientifiques. L’objectif général de la thèse est donc d’évaluer l’effet de différents types de coupes partielles sur la croissance et sur les propriétés du bois produit dans la tige et les racines de l’épinette noire et du sapin baumier. Pour ce faire, trois différents types de coupe partielle ont été étudiés. Tout d’abord, pour évaluer l’effet d’une coupe partielle sur la xylogénèse, une éclaircie expérimentale a été réalisée à la forêt d’enseignement et de recherche Simoncouche, dans la réserve faunique des Laurentides. Les résultats ont montré qu’une augmentation du taux de trachéides produites après la coupe partielle était responsable de l’augmentation de croissance observée dans les années après la coupe et non un changement dans le timing ou la durée des phases de la xylogénèse. Puisque la saison de croissance n’est pas décalée ou étendue sur une plus longue période de temps, cela laisse supposer qu’une coupe partielle ne place pas les arbres dans une situation de risques accrus de dommages dus aux gels au moment de l’initiation de la croissance ou plus tard en fin saison. Par la suite, une coupe avec protection des petites tiges marchandes (CPPTM) a été étudiée pour évaluer la réaction des tiges résiduelles après une coupe partielle. Quatre sites répartis entre le Saguenay-Lac-Saint-Jean et la Côte-Nord ont été utilisés. Les tiges résiduelles d’épinette noire et de sapin baumier ont augmenté leur croissance radiale après l’application de la CPPTM. Cette augmentation de croissance n’a toutefois pas entrainé de changement majeur dans les propriétés du bois mesurées chez l’épinette noire. Dans le cas du sapin baumier, des diminutions ont été observées, mais globalement, le bois produit avant la coupe partielle n’est pas significativement différent de celui produit après la coupe. Cela suggère que la CPPTM peut augmenter la croissance des tiges sans trop affecter les propriétés du bois à court terme. Finalement, un traitement d’éclaircie commerciale a permis de comparer la réaction entre les racines et la tige. Quatre sites répartis dans entre l’Abitibi et la Côte-Nord ont été étudiés. Les résultats ont montré que la masse volumique est plus élevée dans les racines que dans la tige, en particulier dans le bois initial. La majorité du transport d’eau ayant lieu dans cette partie du cerne de croissance, la masse volumique plus élevée rend le réseau hydraulique des racines sécuritaire et confère une protection accrue contre les embolies dues à la cavitation. Cette protection supérieure est nécessaire puisque les racines sont généralement considérées comme étant plus vulnérables à la cavitation que la tige. Les résultats offrent une meilleure compréhension de la fonction des racines chez l’épinette noire et portent à croire que le système racinaire de l’épinette noire est peut-être moins vulnérable à la cavitation que l’on suppose. En somme, l’étude de la formation du bois, de la croissance et des propriétés du bois dans la tige et les racines de l’épinette noire et du sapin baumier après une coupe partielle apporte de précieuses informations sur la structure du xylème et sur la variation des propriétés du bois dans les arbres, en particulier dans les racines, qui sont souvent négligées. Ces résultats, qui confirment le maintien à court terme des propriétés du bois à un niveau satisfaisant chez les deux espèces, intéresseront certainement les gestionnaires de la forêt.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Thèse de doctorat)
Date:Décembre 2017
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Doctorat en biologie
Nombre de pages:153
ISBN:Non spécifié
Sujets:Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées > Foresterie et sciences du bois
Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Biologie et autres sciences connexes
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences fondamentales > Programmes d'études de cycles supérieurs en ressources renouvelables, environnement et biologie
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Krause, Cornélia
Achim, Alexis
Mots-clés:coupe partielle, croissance, épinette noire, propriétés du bois, racines, sapin baumier, Picea mariana, Abies balsamea, xylogénèse, éclaircie commerciale, CPPTM, coupe partielle expérimentale, croissance radiale, masse volumique du bois, longueur des trachéides, MOE, MOR
Déposé le:07 févr. 2018 08:30
Dernière modification:08 févr. 2018 00:48
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