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Effet de l’âge du peuplement sur l’erreur d’âge et l’estimation de la productivité chez l'épinette noire

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Abstract

L’épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) est bien adaptée à l’environnement boréal par le développement continuel de son système racinaire adventif. Le collet de l’arbre se retrouve englobé à l’intérieur de la souche, sous la surface du sol. Cela suppose qu’un simple décompte des cernes annuels de croissance sur une partie aérienne de tige sous-estime l’âge réel de l’arbre. Cette sous-estimation de l’âge devrait augmenter avec l’âge des peuplements, par la croissance continue du système racinaire adventif. Or, une sous-estimation de l’âge des arbres va entrainer une surestimation de leur productivité. Pour tester l’effet de l’âge du peuplement sur l’erreur d’estimation de l’âge et l’estimation de la productivité, 45 arbres de peuplements âgés de 37 à 204 ans, faiblement paludifiés et régénérés naturellement après feu ont été échantillonnés. Nous avons inter-daté les sections de souche jusqu’au collet et comparé l’âge total à un décompte de cernes réalisé à 1 m de hauteur selon la procédure habituelle. Les courbes de hauteur et volumes obtenues par analyse de tiges et celles prédites par les modèles de Pothier & Savard (1998) ont été comparées. La différence entre l’âge réel et celui à 1 m variait de 9 à 58 ans et était positivement corrélée à l’âge du peuplement. Quand l’âge à 1 m était utilisé dans le calcul de l’indice de qualité de station, il était surestimé et cette surestimation était positivement corrélée à l’erreur d’âge et à l’âge du peuplement. L’utilisation de l’âge à 1 m a induit une mauvaise modélisation des trajectoires de croissance en hauteur et volume. La croissance juvénile réelle en hauteur et volume était plus lente que celle prédite avec l’âge à 1 m, puisque les années de croissance englobées dans la souche font que les semis n’accumulent aucune hauteur pendant les premières années de vie. La sénescence des peuplements semblait également survenir plus tardivement. Les modèles prédictifs utilisés devraient être ajustés en utilisant l’âge total des arbres, ou le temps depuis le dernier feu, afin de considérer les premières années de croissance et obtenir une meilleure prédiction de la productivité.
Effet de l’âge du
peuplement sur l’erreur
d’âge et l’estimation de la
productivité
chez l’épinette noire
William Marchand & Annie DesRochers
CONTEXTE
Milieu boréal
Conditions de croissance difficiles
Tendance à la paludification
Sols gorgés d’eau
Fenton et al. 2005
Racines adventives
En surface
Supplantent les racines initiales
Développement tout au long de la vie de
l’arbre
Krause & Morin 2005 2
Enfouissement du collet
Dans la matrice de racines adventives
Cernes manquants sur les parties
hautes
Défilement inverse
Cernes manquants sur les parties
enfouies
Croissance du semis
Croissance lente
Espèce tolérante à l’ombre
Croissance horizontale du semis
DesRochers & Gagnon 1997
Photo : QUBS outreach
PROBLÉMATIQUE
Évaluation de la croissance et de la productivité
Actuellement : équations de Pothier & Savard (1998)
Basée sur l’âge à 1m
- Courbes de croissance en hauteur
-Courbes de volume
Sous-estimation de l’âge
Épinette noire : 19 ans DesRochers & Gagnon
1997
Épinette de Norvège : 26 ans Nicklasson 2002
Sapin baumier : 20 ans Parent et al. 2000
Épinette blanche : 37 ans Gutsell & Johnson 2002
3
1. L’âge du peuplement influence-t-il la sous-
estimation de l’âge ?
Plus le peuplement est vieux, plus la sous-estimation
serait importante
2. Quels sont les impacts sur les estimations
de croissance et de productivité des
peuplements ?
La sous-estimation de l’âge impliquerait une surestimation
de la croissance et de la productivité
4
HYPOTHÈSES
5
MÉTHODOLOGIE
Différence d’âge
MÉTHODOLOGIE
137
ans
146
ans
190
ans
1 m
sol
collet
Différence
d’âge
190 – 137
53 ans VRAI
ÂGE
Inter-datation jusqu’au
collet
Tig
e
6
Racin
e
Trajectoires observées
de hauteur et de
volume
Analyse de tige
WindendroTM + WinstemTM
MÉTHODOLOGIE
Croissance et productivité
7
Équations de
Pothier & Savard
1998
VS
Estimations des
hauteurs et
volumes en
fonction de l’âge
Hauteur
Volume
8
RÉSULTATS
Différence d’âge
Maximum : 58
ans
Minimum : 9
ans
Positivement corrélées à
l’âge du peuplement
9
Croissance en hauteur
Temps pour
atteindre
1m
+ 50
ans
IQS théorique
16,7 m
IQS observé
11,5 m
Indice de Qualité de Station (IQS) : hauteur à un âge
de 50 ans, valeur chiffrée du potentiel de croissance du
peuplement
Pothier & Savard (1998)
Analyse de
tige
RÉSULTATS
Différence entre les IQS
10
0,8 m 8,6 m
RÉSULTATS
11
Croissance en volume
Pothier & Savard (1998), IQS
théorique
Pothier & Savard (1998), IQS
observé
Volume IQS théorique vs Volume IQS observé : différence
significative
Allure des courbes semblable
ΔV corrélé avec la différence d’IQS et l’âge du peuplement.
ΔV = V IQS théorique – V IQS
observé
RÉSULTATS
Volume IQS théorique vs Volume analyse de tige : pas de
différence significative
Allure des courbes différente
12
Croissance en volume
Pothier & Savard (1998), IQS
théorique
Pothier & Savard (1998), IQS
observé
Analyse de tige
RÉSULTATS
24 ans en moyenne
Comparable aux autres étude DesRochers & Gagnon
1997, Parisien et al. 2005 …
Pothier & Savard 1998 : 1 à 7 ans pour
atteindre 1m : ne prend pas en compte les
changements temporels
Explications
Mauvaise localisation du collet
Racines adventives
Conditions climatiques 13
DISCUSSION
Différences d’âge
IQS
Utilisation d’un âge sous-estimé
Surestimation de la qualité du site
Courbes de hauteur et volume
Pas d’effet sur volume actuel, mais allure des
courbes différente
Période de croissance erratique non prise en
compte
Potentiel de croissance mal modélisé ? 14
DISCUSSION
Estimation de la productivité
Compréhension de la dynamique de régénération
Laps de temps observés = différences d’âge
Régénération rapide après feu
Estimation de l’âge ?
Mise en place d’un outil de correction ?
Temps depuis le dernier feu Garet et al. 2009, Fourrier et al. 2013
Gestion des forêts
Utilisation de l’âge total dans les modèles prédictifs
Gestion plus durable des forêts 15
CONCLUSION
Impacts potentiels
REMERCIEMENTS
Annie DesRochers
Line Blackburn
Louis Dumas
Geneviève
Labrècque
Brian Harvey
Igor Drobyshev
Émilie Desjardins
Bogaert RV, Gauthier S, Raulier F, Saucier J-P, Boucher D, et al. 2015. Exploring forest productivity at an early age after fire: a case study at the northern
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Fourrier A, Pothier D, Bouchard M. 2013. A comparative study of long-term stand growth in eastern Canadian boreal forest: Fire versus clear-cut. Forest
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Garet J, Pothier D, Bouchard M. 2009. Predicting the long-term yield trajectory of black spruce stands using time since fire. Forest Ecology and
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Pothier D, Savard F. 1998. Actualisation des tables de production pour les principales espèces forestières du Québec. Ministère des Ressources
naturelles. 183 pp.
BIBLIOGRAPHIE
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
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