Effets des changements de la composition du peuplement forestier sur les propriétés des sols, la croissance des arbres et la densité du bois

Gauthray-Guyénet, Vincent (2018). « Effets des changements de la composition du peuplement forestier sur les propriétés des sols, la croissance des arbres et la densité du bois » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

Les forêts de l’Amérique du Nord ont connu des modifications majeures depuis la colonisation européenne en raison des actions humaines telles que l’exploitation forestière, la modification des régimes de feux, les activités agricoles, le défrichage ou l’introduction d’espèces invasives. Des études ont permis de montrer que dans plusieurs régions du nord-est de l’Amérique du Nord, ces changements de composition se sont accélérés depuis l’ère industrielle des XIXe et xxe siècles en raison notamment de l’intensification des coupes. Les forêts actuelles sont plus jeunes, plus homogènes et les abondances des espèces ont été grandement modifiées en comparaison aux forêts préindustrielles. Les conséquences de ces changements de composition sur les écosystèmes forestiers restent cependant mal connues. En se basant sur un inventaire forestier réalisé en 1930 au Bas-Saint-Laurent, qui permet d’avoir une bonne idée de l’état des forêts préindustrielles, l’objectif général de ce doctorat est d’étudier les effets des changements à long terme de la composition du peuplement sur les propriétés du sol, la croissance des arbres et la qualité de leur bois. Dans le premier chapitre, l’objectif est d’étudier les effets de la végétation actuelle, de la végétation passée et des changements à long terme de la végétation sur les propriétés du sol, tout en tenant compte des propriétés inhérentes du sol (mesurées dans l’horizon C). Les liens entre ces différentes composantes ont été quantifiés à l’aide d’analyses partielles de redondance (RDA partielles). Les résultats montrent que le matériel parental est le facteur dominant des propriétés des sols suivi par la végétation actuelle. Aucun effet de la végétation passée n’a été mis en évidence. Cependant les changements de composition forestière expliquent une part de la variation des propriétés chimiques des sols. Plus précisément, l’augmentation en sapin baumier est reliée à un ratio C/N plus élevé dans l’horizon O alors qu’à l’opposé, l’augmentation du genre Acer est corrélée à une concentration de NO3- plus importante dans les horizons O et B, et de P extractible plus élevée dans l’horizon B. Nos résultats montrent qu’une augmentation des feuillus tels que l’érable au détriment des conifères sur le long terme peut augmenter la disponibilité de certains nutriments du sol. Dans le second chapitre, l’objectif principal est d’étudier les effets des changements de composition à long terme et des propriétés du sol sur la croissance radiale de l’érable à sucre et du sapin baumier, qui sont deux espèces écologiquement et économiquement très importantes pour le Bas-Saint-Laurent. Les relations entre la croissance radiale d’une part, et d’autre part, les propriétés du sol, la composition actuelle, la composition passée et les changements de composition entre les deux inventaires ont été étudiés à l’aide de modèles linéaires à effets mixtes. Aucun effet direct des changements de composition sur la croissance des deux espèces n’a été mis en évidence. Cependant, chez le sapin la concentration en N dans le sol et la proportion de bouleau jaune ont un effet positif sur la croissance radiale. La croissance radiale de l’érable à sucre n’est pas influencée par les propriétés du sol ou la végétation dans notre étude. Cela suggère un effet indirect des changements de composition à long terme sur la croissance du sapin, mais pas dans le cas de l’érable à sucre. Dans le troisième chapitre, l’objectif principal était d’étudier les effets des changements de la composition du peuplement à long terme et du climat sur la densité du bois du sapin baumier. Des modèles linéaires à effets mixtes ont été utilisés pour étudier les liens entre la densité du bois (ici, la densité moyenne du cerne), les propriétés du sol, la végétation et les variables climatiques saisonnières. La végétation et les propriétés du sol semblent avoir peu d’effets sur la densité moyenne du cerne, contrairement aux variables climatiques qui apparaissent comme le facteur d’influence majeure dans notre étude. Plus précisément, les températures printanières ont un effet positif sur la densité du bois du sapin baumier, tandis que les précipitations estivales ont un effet négatif. Les résultats de ce chapitre suggèrent que les conséquences des changements de végétation sur les propriétés du sol mesurées dans les chapitres précédents ne forment pas un signal assez important pour avoir un effet clair sur la densité du bois. De par les nombreuses composantes qu’il aborde, ce projet est donc original et complexe dans son approche puisqu’il vise à faire le lien entre les changements de composition du peuplement sur une longue période, propriétés des sols, croissance des arbres et densité du bois. L’étude de ces composantes clés de l’écosystème forestier confirme qu’elles doivent être vues comme des éléments en co-développement étant étroitement reliés les uns aux autres. ___________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Changements de la composition forestière, Relation plante-sol, Forêts mélangées, Propriétés du sol, Érable à sucre, Sapin baumier, Croissance radiale, Densité du bois

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Schneider, Robert
Mots-clés ou Sujets: Composition forestière / Relations plante-sol / Sols forestiers / Sapin baumier / Érable à sucre / Croissance / Densité du bois / Qualité du bois / Bas-Saint-Laurent
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 09 avr. 2019 07:35
Dernière modification: 09 avr. 2019 07:35
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12423

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