Analyse du processus de renouvellement par trouées de la forêt feuillue tempérée naturelle et jardinée

Sénécal, Jean-François (2018). « Analyse du processus de renouvellement par trouées de la forêt feuillue tempérée naturelle et jardinée » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

Cette thèse visait à mieux comprendre les processus de renouvellement des forêts feuillues tempérées aménagées et non-aménagées en abordant de façon critique le cadre conceptuel de la dynamique des trouées. Au début du projet, les connaissances sur la dynamique des trouées de la forêt feuillue tempérée étaient limitées par certaines incertitudes liées à des failles dans le cadre conceptuel de la dynamique des trouées. Certaines sources de ces incertitudes ont été investiguées dans cette étude, à savoir les effets du choix de définition opérationnelle de trouées sur la mesure des propriétés des régimes de trouées, l’effet de la croissance latérale et verticale sur la structure de hauteur de la canopée et l’effet (ou l’absence d’effet) des mécanismes de mortalité des arbres sur la création de trouées. Ces sources d’incertitude ont été analysées pour des forêts anciennes et des forêts aménagées par coupe de jardinage. Ce travail a été rendu possible grâce à l’acquisition de données Lidar (« Light detection and ranging ») multi-temporelle. Cela a permis de mesurer la hauteur de la canopée dans un intervalle de 6 ans, de 2007 à 2013, et ainsi de mesurer les changements de hauteur de la canopée. Dans le premier chapitre, nous nous sommes intéressés la dynamique de la canopée des forêts aménagées et non-aménagées. Nous avons ainsi trouvé un processus qui avait été peu étudié, l’érosion de la canopée. Ce phénomène se produit lorsqu’un arbre est endommagé ou meurt, mais que cela ne crée pas de trouées. Les autres processus étaient liés à la croissance dans la canopée ou à la création et à la fermeture de trouées dans la canopée. L’érosion de la canopée était plus fréquente que les trouées dans les sites aménagés et non-aménagés, à l’exception des sites coupés durant l’étude. Nous avons aussi étudié l’effet de changer le seuil de hauteur utilisé pour détecter les trouées sur la fréquence des cinq processus. Nous avons montré que la perception des caractéristiques du régime de trouées est sensible au seuil de hauteur de détection des trouées. La structure de la canopée devrait prendre au moins 30 ans pour se rétablir suite à la coupe de jardinage. Dans le deuxième chapitre, j’ai appliqué un modèle stochastique bayésien afin d’étudier l’effet de la croissance latérale et de la croissance verticale sur la structure de la canopée des forêts aménagées et non-aménagées. Nous avons ainsi montré que la fréquence de croissance latérale était assez similaire entre les forêts aménagées et non-aménagées durant la période d’étude. Les résultats démontrent que la récupération de structure des forêts aménagées après les coupes est le fruit d’une diminution de la mortalité et d’une accélération de la croissance verticale des arbres de moins de 10 m de haut, comparativement aux forêts non-aménagées. Aussi, les résultats indiquent que les arbres dominants ont une croissance verticale lente et que la coupe de jardinage ne semble pas diminuer la fréquence des arbres à croissance verticale lente. Dans le troisième chapitre, nous nous sommes penchés sur les causes de la faible fréquence de trouées lors de la mort ou de dégât aux arbres. Avant cette thèse, il était attendu que la mort d’arbres crée les trouées en forêt feuillue tempérée. Nous avons cependant montré au premier chapitre que l’érosion de la canopée était un phénomène très fréquent dans les sites étudiés. Nous avons donc testé deux hypothèses pouvant expliquer, ensemble ou séparément, la présence ou l’absence de trouées lors de morts ou de dégâts aux arbres ; 1) soit que les trouées étaient dues aux mécanismes de dégâts des arbres (i.e. branches cassées, tronc cassé, tronc plié, arbre mort sur pied, arbre déraciné) ; 2) soit que l’organisation spatiale de la structure verticale de la canopée explique ou non l’absence de trouées. Pour réaliser cela, 178 zones de perte de hauteur détectées à l’aide de Lidar multi-temporel ont été visitées à l’été 2014 pour déterminer les mécanismes de dégât des arbres présents dans la zone perturbée. Des mesures de structure de la canopée ont été prises dans des forêts aménagées et non-aménagées qui ont par la suite été combinées avec les données Lidar afin de déterminer la fréquence des structures de canopée pouvant donner lieu à des trouées en cas de perturbation de la canopée. Les résultats montrent que la structure préexistante de la canopée est une bien meilleure explication de la présence ou l’absence de trouées que les mécanismes de dégât des arbres. De plus, la distribution de fréquence de structure de canopée pouvant donner lieu à des trouées permet d’expliquer la fréquence de trouées dans les zones de perte de hauteur. Les trouées ne sont donc pas créées par la mort d’arbres ; elles sont révélées par les perturbations dans la canopée. La synthèse des résultats indique que le cadre conceptuel de la dynamique des trouées ne décrit pas complètement les processus de renouvellement de la forêt feuillue tempérée. ____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Lidar multi-temporel ; Trouées ; Érosion de la canopée ; Croissance verticale ; Croissance latérale.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Doyon, Frédérik
Mots-clés ou Sujets: Trouées forestières / Canopée / Dynamique forestière / Forêts feuillues / Forêts tempérées / Forêts anciennes / Coupe de jardinage / Arbres--Croissance / Lidar
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 04 janv. 2019 14:36
Dernière modification: 04 janv. 2019 14:36
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12014

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