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Atlas des projets de recherche en foresterie BETA

Projet #58 : "Effets de la coupe de jardinage sur l'ouverture du couvert forestier, les conditions lumineuses et la régénération dans des érablières"

Description

Objectif

1) Caractériser les effets de la coupe de jardinage sur l'ouverture du couvert et les conditions lumineuses dans des forêts feuillues nordiques;
2) Déterminer de quelle façon l'ouverture du couvert et les conditions lumineuses varient dans le temps suite à la coupe de jardinage;
3) Déterminer comment la régénération ligneuse est affectée par la coupe de jardinage et les conditions lumineuses qui en ont résulté;
4) Identifier les principaux facteurs déterminant le patron de transmission de la lumière en sous-étage.

Résumé

Ce projet a été réalisé en 1996 et 1997 à la forêt expérimentale de Duchesnay, près de Québec, et à Sainte-Véronique, près de Mont-Laurier. Ces deux sites se trouvent dans le domaine de l'érablière à bouleau jaune et sont soumis à des conditions climatiques similaires. Les principales essences qui s'y retrouvent et qui sont étudiées sont l'érable à sucre (Acer saccharum), le bouleau jaune (Betula alleghaniensis) et le hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia).

Au total, sept peuplements ont été échantillonnés dans lesquels des coupes de jardinage avaient été effectuées à différents moments au cours des 15 années ayant précédé l'étude (en 1988, 1989, 1992 et 1995 à Duchesnay et en 1983, 1985 et 1993 à Sainte-Véronique). L'échantillonnage de coupes effectuées à différents moments avant l'étude a permis d'établir une chronoséquence et d'étudier les effets de la coupe de jardinage sur l'ouverture du couvert et la régénération à travers le temps. Dans chaque peuplement étudié, un secteur avait également été préservé de toute coupe afin de servir de témoin. La densité par classe de hauteur et le coefficient de distribution de la régénération ligneuse ont été établis. Des mesures de lumière (densité du flux de photons photosynthétiques, DFPP) ont été effectuées à 0,2, 1, 2 et 5 m au-dessus du sol au centre de chaque quadrat de 4 m² et des photographies hémisphériques ont été prises à 5 m de hauteur. Dans le cas de ces dernières mesures, seulement cinq des sept peuplements à l'étude ont été échantillonnés, et ce, dans un nombre plus restreint de quadrats. L'analyse des photographies avec le logiciel Gap Light Analyser (GLA, version 2.0) a permis de caractériser l'ouverture du couvert (OC), le GLI (Gap Light Index: Canham, C.D., 1988, An index for understory light levels in and around canopy gaps. Ecology 69:1634-1638), la durée des taches de lumière ainsi que la distribution angulaire des ouvertures par rapport au zénith.

Les résultats obtenus ont démontré que la coupe de jardinage augmentait l'ouverture du couvert, principalement en augmentant la taille moyenne des trouées individuelles, permettant ainsi une transmission plus importante de la lumière. Les différences observées entre les coupes et les témoins étaient plus élevées dans les coupes les plus récentes et diminuaient en fonction du temps écoulé depuis la coupe, la diminution étant plus rapide initialement. Dans les coupes les plus récentes, la disponibilité en lumière était de 3 à 5 fois (selon la hauteur) supérieure à celle des témoins, alors que l'OC, le GLI et la durée journalière de taches de lumière étaient en moyenne de 2,3 à 2,5 fois plus élevés que dans les témoins. Au cours des années suivantes, la disponibilité en lumière a diminué rapidement de sorte que 8 ans après coupe, celle-ci n'était plus différente de celle des témoins. Toutefois, l'ouverture du couvert établie à partir des photographies hémisphériques prises à 5 m de hauteur est demeurée environ 1,5 fois plus élevée que dans le témoin jusqu'à 14 ans après coupe. Ces résultats indiquent donc que la diminution de lumière suite à la coupe de jardinage se produit plus rapidement près du sol, probablement parce que dans les sites à l'étude le développement de la végétation de sous-étage est un facteur important affectant les conditions lumineuses. En effet, en certains endroits, la présence d'un dense sous-étage de gaules de hêtre et de viorne à feuilles d'aulne (Viburnum alnifolium) a été observée, réduisant de façon importante la transmission de la lumière jusqu'au parterre forestier, ce qui pourrait inhiber la régénération d'espèces moins tolérantes à l'ombre. Il est à noter que les microsites avec une dense strate de gaules étaient principalement situés sous les conditions de lumière les plus élevées à 5 m, suggérant que le fait d'augmenter la taille des ouvertures dans le couvert n'augmente pas nécessairement la quantité de lumière atteignant le parterre forestier, du moins lorsqu'une strate de hêtre et de viorne est déjà présente avant la coupe. La microsuccession qui suit les perturbations est très influencée par la structure et la composition de la forêt. Les pratiques forestières devraient donc considérer dans la planification des interventions les caractéristiques des peuplements afin de régénérer les essences désirées. Dans le futur, une plus grande attention devrait par contre être portée à la compréhension de la réponse de la régénération pré-établie suite à l'ouverture du couvert puisque la taille des ouvertures n'est pas nécessairement un déterminant majeur de la disponibilité en lumière près du sol.

Détails

Types d'étudesSylviculture
TraitementsCoupe de jardinage (CJ)
Année d'établissement1996
MesuresDensité de la régénération
Année de mesures1996; 1997
Régions administratives Capitale-Nationale, Laurentides
Mots clésCoupe de jardinage (CJ), Érable à sucre, Bouleau jaune, Hêtre à grandes feuilles, Gradient de lumière, Perturbation de la canopée, Photo hémisphérique, Trouée, Régénération, Duchesnay

Contacts

Contact principal

  • Beaudet, Marilou
    Organisation : Centre d'étude de la forêt (CEF) - Université Laval (Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique)
    Téléphone :
    Courriel :

Collaborateurs

  • Messier, Christian
  • Leduc, Alain

Publications

Liste de publications

  • 2004. Understorey light profiles in temperate deciduous forests: recovery process following selection cutting. J. Ecol. 92:328-338. Beaudet, M.; Messier, C.; Leduc, A.
  • 2002. Effect of time since selection cutting on canopy openness and light transmission in northern hardwood stands : an assessment based on hemispherical photographs. Agric. For. Meteorol. 110(3):217-228. Beaudet, M.; Messier, C.

Dispositifs