Jean-Martin Lussier Chercheur scientifique Ressources naturelles Canada Service canadien des forêts Centre canadien sur la fibre de bois

Les coupes progressives régulières en forêt résineuse : une solution prometteuse pour soutenir la possibilité forestière

Saison 2017-2018

Les coupes progressives régulières en forêt résineuse : une solution prometteuse pour

soutenir la possibilité forestière Québec, 30 novembre 2017

Jean-Martin Lussier, Miguel Montoro et Hubert Morin

Remerciements

Roger Gagné - SCF Nathalie Fantin -

UQAC Serge Gosselin-

Résolu France Marchand-

Scierie Saguenay André Gilbert –

Boisaco

FQRNT – Programme de recherche en partenariat sur l’aménagement et l’environnement forestiers

RNCan-Service canadien des forêts

Consortium de recherche sur la forêt boréale

AU MENU Coupes progressives et stratégies d’aménagement forestier

Croissance

Mortalité

Régénération

Production ligneuse

Dispositif des Monts-Valin

Coupe

progressive régulière en

pessière noire

Coupes progressives et stratégies d’aménagement forestier

Immature (semis/gaulis/perchis)

Mature mono-étagée

Les coupes partielles et les systèmes sylvicoles LE SYSTÈME DES COUPES PROGRESSIVES RÉGULIÈRES (CPR)

Mature bi-étagée

Vieille forêt multi-étagée

Coupe partielle de

régénération Coupe finale

(CPRS)

Stades inclus

Système des coupes progressives avec

sélection rapprochée

CPR à sélection rapprochée AVANT TRAITEMENT

20 m

5 m 5 m 5 m 5 m 5 m

CPR à sélection rapprochée ÉTAPE 1 : Coupe partielle de régénération

5 m 5 m 5 m 5 m

CPR à sélection rapprochée Période de régénération (10 ans)

CPR à sélection rapprochée ÉTAPE 2 : Coupe finale (CPRS)

Fonctions de la CPR pour l’aménagement des forêts boréales

PRODUCTION LIGNEUSE

SERVICES ÉCOLOGIQUES

Maintien d’attributs de forêts mûres

Résilience accrue aux

perturbations

Récolte partielle

Amélioration de la

régénération AUTRES SERVICES

Maintien de la qualité des paysages

Les coupes partielles pour améliorer le flux de bois Exemple Unité d’aménagement

typique de la sapinière (91 000 ha)

Structure d’âge déséquilibrée par l’épidémie de TBE 1970-1980

Production dominante Sapin baumier IQS 15 m Maturité absolue 66 ans

0

10

20

30

40

Sup

erfic

ie (h

a)

Mill

iers

Âge des peuplements (ans)

STRUCTURE D'ÂGE AN 0

0

50

100

150

200

250

0 25 50 75 100 125 150

m3 /h

a

Âge du peuplement (ans)

PRODUCTION EN VOLUME

Age d'exploitabilité absolu

Les coupes partielles pour améliorer le flux de bois Plan d’aménagement sans coupes partielles Optimisation du plan

d’aménagement forestier à rendement soutenu

Récolte uniquement en CPRS

Possibilité annuelle de coupe (PAC) Sans maintien des

peuplements mûrs 95 330 m3/an (référence)

Avec maintien de 20 % de l’UAF en peuplements mûrs 49 861 m3/an (- 48 %)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100 120 140 160Vo

lum

e (m

3 ) Mill

iers

(A1) SANS OBJECTIF DE MAINTIEN DE PEUPLEMENTS MÛRS

Sur pied

Coupe partielle

Coupe totale

PAC

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Volu

me

(m3 )

Mill

iers

Années

(B1) AVEC MAINTIEN DE 20 % DE LA SUPERFICIE EN PEUPLEMENTS MÛRS

Sur pied

Coupe partielle

Coupe totale

PAC

Les coupes partielles pour améliorer le flux de bois Stratégies de coupes partielles

STRATÉGIE 1 Récolte anticipée dans les peuplements immatures

STRATÉGIE 2 Récolte partielle dans les peuplements mûrs à révolution allongée

Méthode Récolte partielle de 50 %

dans les peuplements de 30 ans et plus

Rendement après coupe proportionnel

Maintien des attributs écologiques des peuplements mûrs.

0

50

100

150

200

250

0 25 50 75 100 125 150

m3 /h

a

Âge du peuplement (ans)

PRODUCTION EN VOLUME

NON TRAITÉ ÉCLAIRCI

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Volu

me

(m3 )

Mill

iers

Années

(B2) AVEC MAINTIEN DE 20 % DE LA SUPERFICIE EN PEUPLEMENTS MÛRS

Sur pied

Coupe partielle

Coupe totale

PAC

Les coupes partielles pour améliorer le flux de bois Plan d’aménagement avec coupes partielles Récolte en CPR +

CPRS Possibilité annuelle

de coupe (PAC) Sans maintien des

peuplements mûrs 165 000 m3/an (+ 73 %)

Avec maintien de 20% de l’UAF en peuplements mûrs 142 980 m3/an (+ 50 %)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100 120 140 160Vo

lum

e (m

3 ) Mill

iers

(A2) SANS OBJECTIF DE MAINTIEN DE PEUPLEMENTS MÛRS

Sur pied

Coupe partielle

Coupe totale

PAC

Les coupes partielles pour améliorer le flux de bois Programme de coupes partielles

Plusieurs milliers d’ha (10-69 k) pour les 40 prochaines années

Peuplements ciblés Période 0 : 50 ans Période 20 : 30-70 ans

Périodes (ans)

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Âge d

es p

eupl

emen

ts

(ans

)

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

30 0 26 869 0 0 0 0 0 0 0

50 10 608 35 467 0 0 0 0 20 764 0 0

70 0 7 555 0 0 0 0 0 0 0

90 0 0 0 0 0 0 0 0 0

TOT 10 608 68 891 0 0 0 0 20 764 0 0

Dispositif de recherche des Monts-Valin

6 BLOCS EXPÉRIMENTAUX • 3 Groupes de Peuplements « Jeunes et denses » • 3 Groupes de Peuplements « Vieux et ouverts »

« Jeune et dense » « Vieux et ouvert » D

ensi

té (t

iges

/ha)

Âge

(ans

)

Blocs expérimentaux

Patrons de sentiers Sentier principal

Sentier secondaire

Bande de sélection 1 arbre sur 2 le plus gros

Bande intacte

Minibandes (MB)

Sélection rapprochée (SR)

Sélection distante (SD)

Réserve de semenciers (RS)

Coupes progressives

Patrons de scarifiage

Bloc expérimental « 900 »

CPRS

Minibandes

Sélection distante

Témoin

Réserve de semenciers

Sélection rapprochée

CPR-EPN Dispositif des Monts-Valin Croissance

Dispositif CPR-EPN

Croissance en diamètre

Peuplements jeunes et denses

Peuplements vieux et ouverts

0-5 ans après coupe

6-10 ans après coupe

0-5 ans après coupe

6-10 ans après coupe

INTÉRIEUR DE BANDE BORDURE

L’effet des traitements n’est

significatif que dans certaines

conditions

Dispositif CPR-EPN

Croissance en diamètre

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Acc

rois

sem

ent a

près

trai

tem

ent

(mm

/an)

Accroissement avant traitement (mm/an)

Peuplements jeunes + arbres au bord des sentiers 6 à 10 ans après traitement

Réserve de semenciers

CPR Sélection distante

CPR Minibandes

CPR Sélection rapprochée

Témoin

Year

1990 1995 2000 2005 2010

Ring

wid

th (m

m)

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Minibandes versus témoin

Dispositif CPR-EPN

Croissance en diamètre La

rgeu

r de

cern

e (m

m)

Dispositif CPR-EPN

Volume moyen par tige 2003-2012

bc c ab

c

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

CPRS CPR+RSRécolte

CPR+RSRésiduel

Coupe finaleCPR+RS

+TEM

2003 2012

m3 /t

ige

CPR-EPN Dispositif des Monts-Valin Mortalité

TreatmentControl Mini-strip Distant sel. Close sel. Seed-tree

Mor

talit

y (%

)

0

20

40

60

80

100

a

b b

b

c

Temoin Mini bande

Sél. dist.

Sél. rapp.

Rés. sem.

Mor

talit

é (%

)

Taux de mortalité 10 ans après traitement

Facteurs affectant la fréquence par type de mortalité

Renversé Mort debout Cassé

Intensité de la récolte (%)

Largeur des coupes adjacentes (m) Âge du peuplement (ans)

INDICE DE PORTÉE = Superficie du peuplement . Superficie des ouvertures périphériques

Indice de portée Intensité de la récolte (%) Indice de portée

VARIABLES DE PEUPLEMENT VARIABLES GÉOGRAPHIQUES

Fréq

uenc

e à l’é

chell

e de l

’arbr

e (%

)

CPR-EPN Dispositif des Monts-Valin Régénération

Densité de la régénération Épinette noire

Sem

is/h

a

TEM MB SR SD RS CPRS TEM MB SR SD RS CPRS

VIEUX ET OUVERT JEUNE ET DENSE

Coefficient de

distribution (semis 5 à 100 cm)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Tem MB SR SD RS CPRS

ANNÉE 0 ANNÉE 10

JEUNE ET DENSE

Épinettenoire

Sapinbaumier

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Tem MB SR SD RS CPRS

ANNÉE 0 ANNÉE 10

VIEUX ET OUVERT

ÉpinettenoireSapinbaumier

Conditions corrélées à la densité des semis d’épinette noire

CPR-EPN Dispositif des Monts-Valin Production ligneuse

Dispositif CPR-EPN Production en volume marchand 2003-2012

Pas de différence entre les types de peuplement

Mortalité comparable pour tous les traitements ( ≅ 30 m3/ha )

Pas de différence entre les modalités de coupe progressive

Production totale (récolte 2003 + volume sur pied 2012) est comparable pour tous les traitements (≠ CPRS)

Réponse parallèle

c c d d

e a a b

b b

f f f f f -50

0

50

100

150

200

250

Minibandes Sélectiondistante

Sélectionrapprochée

CPRS Réserve desemenciers

Coupes progressives Témoin

m3 /h

a

Volume sur pied 2012 Récolte 2003 Mortalité 2012

Dispositif CPR-EPN

Coût d’approvisionnement Sources

(a) Dispositif expérimental (b) FPI Optitek

(c) BMMB 2017 (d) FPI ProCalc

Sou

rce CPRS

2003 CPRS 2012

Minibandes Sélection

rapprochée ou distante

Réserve de semenciers

Coupe partielle

2003

Coupe finale 2013

Coupe partielle

2003

Coupe finale 2013

Coupe partielle

2003

Coupe finale 2013

Rendements VMha m3/ha (a) 201 173 91 96 91 96 150 24

VMtige m3/tige (a) 0.103 0.116 0.110 0.116 0.110 0.116 0.110 0.116 Sciage Mpmp/ha (b) 58 50 26 28 26 28 43 7

Copeaux TMA/ha (b) 40 33 17 18 17 18 29 4

Coûts fixes Déplacements et

hébergement $/ha (c) 171 $

Chemins $/ha (c) 949 $ Administration $/ha (c) 506 $

Sylviculture $/ha (c) 4 $ TOT $/ha (c) 1 630 $

Coûts variables Récolte $/ha (d) 4 923 3 937 2 137 2 182 2 790 2 182 4 599 541

Transport $/ha (c) 4 441 3 833 2 009 2 125 2 009 2 125 3 311 527 SOPFIM-SOPFEU $/ha (c) 235 203 106 112 106 112 175 28

TOTAL Coût

d'approvisionnement $/ha ∑ 11 230 9 603 5 883 6 050 6 535 6 050 9 715 2 726 $/m3 ∑ 55.91 55.39 64.75 62.95 71.94 62.95 64.88 114.41

Zone de tarification

forestière No.247

(BBMB 2017)

À titre comparatif.

Prix de vente bois de

sciage SEPM 54 $/m3

(Syndicat des producteurs de bois du SLSJ, nov. 2017)

Distance maximale de déploiement pour un prix SEPM de 54 $/m3

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Coupepartielle 2003

Coupefinale 2013

Coupepartielle 2003

Coupefinale 2013

Coupepartielle 2003

Coupefinale 2013

CP

RS

2003

CP

RS

2012

Min

iban

de

Sél

ectio

nra

ppro

chée

& d

ista

nte

Rés

erve

de

sem

enci

er

Distance forêt-usine (km)

Références Visite virtuelle : http://visitesvirtuelles.partenariat.qc.ca/monts-valin/

Montoro Girona, M., Morin, H., Lussier, J.-M. & Walsh, D. 2016. Radial Growth Response of Black Spruce Stands Ten Years after Experimental Shelterwoods and Seed-Tree Cuttings in Boreal Forest. Forests 7(10): 240.

Montoro Girona, M., Rossi, S., Lussier, J.M., Walsh, D. & Morin, H. 2017. Understanding tree growth responses after partial cuttings: A new approach. PLoS One 12(2): e0172653.

Montoro Girona,M., Morin,H., Lussier,J.M. & Ruel, J.M. 2017. Tree mortality after experimental shelterwoods and seed-tree cuttings in unmanaged boreal forest. Soumis pour publication.

Merci

Jean-Martin Lussier, ing.f., Ph.D. Chercheur en sylviculture

Contact

Centre canadien sur la fibre de bois 1055, rue du PEPS, Québec (QC) G1V 4C7 Tél: 418-648-7148 jean-martin.lussier@canada.ca

Hypothèses de réponse aux coupes

partielles

Volume Âge du peuplement

Acc

rois

sem

ent e

n vo

lum

e

Volu

me

Proportionnelle

Coupe partielle

Coupe partielle

Optimum

Coupe partielle

Plateau (parallèle)