Dynamique naturelle, influence du climat et développement d’outils d’aménagement forestier écologique Travaux des labos Bélanger, Bergeron, Berninger,

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1 Dynamique naturelle, influence du climat et développement d’outils d’aménagement forestier écologique Travaux des labos Bélanger, Bergeron, Berninger, Bouchard, Fyles, Kneeshaw, Leduc, Messier, Margolis, Morin, Munson, Parrott, Plamondon, Pothier, Potvin, Ruel, St-Onge et d’autres!

2 Changement climatique
Modélisation Réponse des feux Changement de composition Utilisation des outils comme la dendrochronologie Voir affiches de Berninger, Drolet, Humbert, Lefrancois, LeGoff, Lemieux, Tarroux

3 Effets additifs ou non de la récolte forestière selon un changement climatique
Bergeron et al. CJFR 2007

4 Dynamique naturelle

5 Quantité de forêts de plus de 100 ans sous un régime naturel des feux (300 dernières années)
20% 70% 20% 70% 55% Gauthier et al.

6 Dynamique forestière et possibilité sur la Côte Nord (D
Dynamique forestière et possibilité sur la Côte Nord (D. Pothier et coll.) Objectifs: Étudier les fréquences de feux le long de gradients géographiques (E-W, N-S) à l’intérieur d’une région de km2 correspondant au territoire de la chaire Sylviculture-Faune Étudier la dynamique forestière à l’aide des données d’inventaire (PEP, PET) et de chronoséquences (illustrées) Examiner l’évolution du volume ligneux, particulièrement lors de la phase de transition entre peuplements équiennes et inéquiennes Figure: Localisation des anciens feux et des deux chronoséquences (à établir en 2007)

7 Étude de la dynamique naturelle: Jean-Claude Ruel
Comprendre la dynamique naturelle de régénération pour une diversité d’espèces: bouleau jaune Thuya épinette noire épinette blanche sapin… Utiliser cette connaissance pour développer des méthodes sylvicoles adaptées

8 Étude de la dynamique naturelle: Jean-Claude Ruel
Collaborations: Louis Bélanger Alison Munson Christian Messier David Pothier Hubert Morin Dan Kneeshaw Yves Bergeron Fort potentiel de régénération naturelle pour la majorité des espèces Plusieurs facteurs peuvent limiter la régénération: disponibilité des semences, lits de germination, lumière disponible… La sylviculture peut agir de façon efficace sur la plupart de ces facteurs

9 Dynamique de la forêt feuillue
Temporary sample plots across bioclimatic domains 1-4 Mature (>70 years old) deciduous stands 645 plots per decade The two natures of the change: Absolute density Relative abundance Beech is abundant is most regions Maple peaks in the bioclimatic domain 3 Gravel, Messier, Beaudet, Lechowicz, Canham etc

10 Effets des épidémies d’insectes sur la dynamique forestière
Kneeshaw, Morin, Bergeron, etc

11 Étude pas-Canadien des effets de trois insectes importantes
Fringe sites Core sites COLD MPB: MOUTAIN PINE BEETLE SBW: SPRUCE BUDWORM HOT FTC: FOREST TENT CATERPILLAR WET DRY Kneeshaw et al SFMN

12 Ontario Minnesota Lake Superior
Does management affect SBW & FTC outbreaks? Canada West Ontario Canada East Wilderness Core US West US East? Minnesota US South Lake Superior Alternative “Core” Design

13 Effets du chablis sur la dynamique forestière
Ruel, Kneeshaw, Harvey, etc Voir l’affiche de Reyes, Kneeshaw et DeGrandpré

14 Sommaire génerale de la comparaison TBE vs Chablis en Gaspésie
Characteristique Tordeuse chablis Regeneration (arbres) cyclique ↑feuilleux, régénération pré-établie, source des graines, exposition des sols Debris ligneux gross. 1o SAB, beaucoup des chicots, BOB mort après Plus d’arbres déracinés Herbes Tolerants persistent, mais avec un densité ↓↓↓ ↑ heterogeneité, ↑ intolérants Taille >0.5 à 100 ha** >0.5 à 50 ha** Severité Canopé, sub-canopé affectés Régénération pré-établie intacte Canopé, sub-canopé et régénération pré-établie affectés Intervalles de retour 30 à 50 ans** 650 à ans** Reyes et al.

15 Effets des trouées sur la dynamique forestière
Voir les affiches de Arbour, Caron, DeGrandpré, Reyes, St-Denis

16 Année de création de trouées par espèce
20 épinette 42 % 15 10 Épidémie sévère TBE 5 Nombre de trouées (%) 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 20 Pic création de trouées en 1976 Nous remarquons que la création de trouées n’est pas aléatoire dans le temps avec un pic de création de trouée (42% pour les épinettes et 24% pour les sapins) Ce pic est corrélé avec la dernière épidémie de TBE affectant autant les sapins que les épinettes. 15 sapin 24 % 10 5 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Années

17 Périodes de rotation 71 ans 44 ans 285 Probabilité de survie 100 73 EE
1.0 285 0.8 Probabilité de survie 0.6 100 73 71 ans 0.4 EE 58 80 13 La période de rotation où intervalle de temps entre deux perturbations pour une même section de paysage a été étudié par des analyses statistiques de survie. Nous constatons également que le temps de survie entre deux perturbations diffère pour les pessières avec une moyenne de 70 ans par rapport aux peuplements avec du sapin avec une moyenne de 44 ans. Cette moyenne n’est pas représentative puisque la période de rotation change au cours du temps. Le temps de survie à une perturbation est de 285 ans dans la période de 1992 à 2004, descend à 75 ans de 1992 à 1979 et 15 ans lors de la période épidémique pour être de 80 ans pour les pessières et 55 pour les sapinières et peuplements mixtes avant cette période. 10 55 0.2 ES 22 44 ans SS 0.0 10 20 30 40 50 60 2004 1992 1979 1974 Temps (ans)

18 Outils de modélisation
Voir affiches de Vepakoma, Laamrani Laib, Papaik, Poulin, Valeria

19 Christian Messier – Sustainable forest management (UQAM)
Modélisation au niveau du peuplement et du payage SORTIE-ND: Explicite au niveau spatial SELES: au niveau du paysage Évaluation de la dynamique des peuplements et des paysages naturels Effets possibles des changements climatiques au niveau du peuplement et du paysage Évaluation de différentes approches d’aménagement écosystémique Évolution de peuplements complexes suite à la coupe

20 L’approche globale pour le “TOOLKIT”
Available Data Social System Desire for SFM Acceptability Ecological System Economic System Values & Perceptions Traditional Use Recreational Quality Caribou Populations Access to Forests Maximum Local Job Creation What processes do we model? Processes Succession Growth and Yield Natural Disturbances Habitat selection Harvest scheduling Silvicultural treatments Road networking What modeling tools do we apply? Model Tools SORTIE (fine-scale) LANDIS (broad-scale) PATCHWORKS Woodstock-Stanley Integrative Tools SELES Real Options What are the indicators success? Assessment BAP Toolbox Coarse Filter Indicators Fine Filter Indicators Caribou Habitat Annual Allowable Cut Costs/Benefits Job opportunities

21 Modèle de paysage évaluant deux types d’aménagement
SQ 150 SQ 50 SQ 100 EM 100 EM 50 EM 150 Modèle de paysage évaluant deux types d’aménagement SQ = status quo EM = Ecosystem management Les zones blanches sont les vieilles forêts

22 Développement du réseau routier au Kitcisakik

23 Lael Parrott, Géographie Université de Montréal http://www. geog
Axes de recherche du Laboratoire de systèmes complexes Modélisation de systèmes complexes modélisation spatiotemporelle des écosystèmes; effets des perturbations humaines et naturelles (ex., coupes forestières, espèces invasives) Analyse de données écologiques étude de la complexité écologique; caractérisation de la dynamique complexe; analyse de données spatiotemporelles

24 Lael Parrott, Géographie Université de Montréal http://www. geog
Exemples de projets au Laboratoire de systèmes complexes Modélisation orienté individu des écosystèmes avec WIST Modélisation de la croissance des racines (projet de Christine Grenier, voir notre affiche!) Développement d’indicateurs de suivi des forêts à l’aide de mesures de la complexité spatiale et spatiotemporelle (projet de Raphaël Proulx, travail de terrain sur Mont St. Hilaire) Modélisation de la co-évolution des espèces (projet d’Élise Filotas) Nous aimerions collaborer avec vous!

25 L’utilisation de la géomatique surtout le LIDAR pour mieux comprendre la dynamique forestière et la croissance des arbres – St-Onge et collaborateurs

26 Expansion des trouées Voir l’affiche de Vepakoma, St-Onge et Kneeshaw
Vert : Ouvertures 1998 Rouge : Ouvertures 2003 Voir l’affiche de Vepakoma, St-Onge et Kneeshaw

27 Changement de composition forestière de 1997 à 2003 basé sur le LIDAR (St-Onge et collab.)
Assessment year HW SW Mix NF Total 1997 254 829 1619 135 2837 2003 756 587 1519 24 2936

28 Bilan de carbone/Productivité forestière
Les sources et puits du carbone préoccupe le public Car la forêt est dynamique le bilan de carbone varie La productivité influence le carbone et la possibilité forestière Compétition forestière Voir affiches Drolet, Margolis et al Sainte-Marie, Leduc et al

29 Séquestration du carbone dans les sols forestiers
Influence d’essence, traitement sylvicole sur les stocks de carbone dans le sol Mécanismes de stabilisation du carbone dans le sol Séquestration par les plantation Affiche: Maillard et al.

30 Aménagement écosystémique
Voir affiches de la chaire AFD et la Chaire Cote Nord Claveau, Kneeshaw & Gauthier

31 Restauration du pin blanc dans le contexte d’aménagement écosystémique Alison Munson et al.
Stratégies sylvicoles pour la régénération du pin blanc: intensives et extensives Stratégies à l’échelle du paysage (modélisation) Stratégies dans le contexte du changement climatique

32 Aménagement écosystémique en forêt boréale: perturbations, dynamique forestière et aménagement forestier – Un livre par les chercheurs du CEF (et d’autres) Section 1. Introduction 1 Aménagement forestier écosystémique : origines, fondements et application 2 Les régimes de perturbations 3 La fréquence des feux et l’aménagement forestier inspiré des perturbations naturelles Section 2. Variations spatio-temporelles des régimes de perturbations I Régimes des grandes perturbations en forêt boréale de l’est du Canada 4 Climat et perturbations 5 Organisation spatiale des forêts sous régime de feux et de coupes à l’échelle du paysage et de la perturbation 6 Régime des épidémies de la TBÉ 7 Dynamique des épidémies de la livrée des forêts dans l’est du Canada II Régimes de perturbations et dynamiques forestière: exemples régionaux 8 Gaspésie 9 Vers un aménagement écosystémique de la forêt boréale de la Côte-Nord  10 Un Aménagement écosystémique de la pessière à mousses du nord de la ceinture d’argile québécoise 11 Dynamique forestière de la forêt provinciale Duck Mountain, Manitoba

33 Aménagement écosystémique en forêt boréale: perturbations, dynamique forestière et aménagement forestier – Un livre par les chercheurs du CEF (et d’autres) Section 3. Mise en œuvre de l'approche d'aménagement écosystémique I Traitements sylvicoles 12 Le coffre à outils : la sylviculture et l'aménagement écosystémique en forêt boréale et en forêt mixte 13 Évaluation sylvicole et écologique de la coupe partielle dans la forêt boréale de la ceinture d’argile 14 Modélisation des peuplements complexes et de l’effet des traitements sylvicoles II Déploiement des stratégies d'aménagement 15 Aménagement écosystémique de la forêt mixte : exemple de la Forêt du Lac Duparquet 16 Projet Tembec: "Implantation d’une stratégie d’aménagement forestier s’inspirant de la dynamique naturelle" 17 Mise en œuvre du modèle de perturbations naturelles: 18 Implementation of ecosystem-based planning for old forest habitats and canopy lichen communities in BC III Monitoring 19 Suivi de l’avifaune Section 4. Changements climatiques 20 Des solutions d’aménagement pour faire face aux changements climatiques, l’exemple des feux de forêt Section 5. Conclusion

34 Essais sylvicoles – basé sur la dynamique naturelle

35 Épinette noire Mixte Feu (CPRS) Feu (CPRS) Feu (CPRS) troués
Regénération Mixte Feu (CPRS) Feu (CPRS) Feu (CPRS) troués 1ère cohorte 2ème cohorte 3ème cohorte Coupe totale Coupe partielle Coupe selective

36 Le plus grand réseau de coupes partielles dans la forêt boréale!

37 Essais sylvicoles dans Témiscamingue Nord – peut-on s’inspirer de la dynamique de la forêt mixte ? Nouveau projet CRSNG-Industrie – Harvey et al.

38 Schéma conceptuel du projet

39 Secteur de coupes par bandes
Secteur de CPE - scarification Secteur de comparaison de coupes Secteur de coupes par bandes Secteur de CPE - scarification Secteur de comparaison de coupes

40 Perceptions des communautés et évaluation économique
Dernièrement plus d’intérêt pour les questions sociales et économiques de l’effet de la foresterie sur différentes communautés Voir affiches de Cea Roa Berninger, K., Kneeshaw et Messier Civil Latrémouille Lazarovici Tonye Saint-Arnaud

41 Perceptions des communautés
Dernièrement plus d’intérêt pour les questions sociales et économiques de l’effet de la foresterie sur différentes communautés (Panama)

42 Problématique forestière à Kitcisakik
50% du territoire récolté depuis 1970 10 compagnies forestières détiennent des CAAFs 4 600 km de chemins forestiers Stratégies d’aménagement non adaptées Langage forestier complexe Processus de consultation mal adapté Crise forestière en 1998 La communauté Kitcisakik, St-Arnaud et al

43 Pourquoi vous avez choisi cette photo ?
Pour expliquer la réalité du mensonge forestier. Quels sont vos impressions, vos sentiments, vos émotions par rapport à cette photo? Eh! Bien, pour moi il n’y a que du faux, car si vous regardez bien en arrière des arbres, c’est vide et défriché. Même la forêt est en train de mourir, tout comme la culture de mon peuple.

44 Comparing forest perceptions amongst regions and user groups – Berninger, K. et al
Professionals (Finland) Environmentalists Forest owners Multiple users (Finland) INDIVIDUAL SOCIETY ECONOMY NATURE Professionals (The Mauricie) Professionals (Central Labrador) Innu Metis (Central Labrador) (The Mauricie)

45 Axe 4 Les chercheurs de CEF sont très actifs (dynamiques) à l’échelle nationale sur les questions de la dynamique forestière naturelle et sur l’aménagement écosystémique