Fast-growing trees such as hybrid poplar (Populus spp.) are characterized by rapid growth and high biomass production. However, their tree productivity can vary depending on tree spacing, site conditions and genotype selection. In this study, we evaluated the impact of site × spacing × clone interaction on tree productivity. We selected plantations of four hybrid poplar clones (747215; Populus trichocarpa Torrey & A. Gray × P. balsamifera L., 915004, 915005; P. balsamifera × P. maximowiczii Henry and 915319; P. maximowiczii × P. balsamifera) established at three spacings (1 × 4 m, 2 × 4 m and 3 × 4 m) across three sites of contrasting productivity in northwestern Quebec, Canada. Increasing spacing from 1 × 4 m to 3 × 4 m led to larger stem and higher mean annual increment (MAI) and above-ground biomass on a per tree basis at the most productive site. In contrast, tree size remained smaller and unchanged across spacings at the least productive site, and for the least productive clone. The proportion of biomass allocated to the stem decreased when spacing increased from 1 × 4 m to 3 × 4 m to the benefit of branches. Hybrid poplar plantations’ productivity was promising, as MAI per hectare reached 20.10 m3 ha−1 year−1 at narrower spacing (1 × 4 m) at the most productive site for the most productive clone (915319). These findings highlight that site conditions modulate spacing effects and that high-yielding clones with optimal densities can maximize hybrid poplar productivity.

À l’échelle de l’arbre, mieux comprendre la relation sol-croissance permet de développer des indicateurs de croissance. Ces derniers sont utiles pour bâtir des modèles de croissance des arbres individuels plus robustes par rapport à la stabilité des variables du sol, avec possibilité de les adapter à grande échelle pour une meilleure planification de la gestion des forêts. Toutefois, la rareté des données de sol à haute résolution spatiale (≤ 20 x 20 m), couplée à la complexité des interactions entre le sol, les caractéristiques structurales des arbres (âge, hauteur et surface de la couronne) et la compétition, qui influencent la croissance, complique la modélisation de cette relation. Afin de pallier ce défi, cette étude s’appuie sur des données de sol à haute résolution spatiale en intégrant des caractéristiques structurales et de la compétition à l’échelle de l’arbre. L’objectif était d’évaluer la relation entre les propriétés du sol et la croissance individuelle des arbres à l’échelle du microsite en forêt tempérée mixte du Québec, plus précisément dans l’extrême sud-ouest de la sapinière à bouleau jaune de l’Est. Quatre espèces dominantes de la forêt tempérée du Québec ont été choisies : bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britton), érable à sucre (Acer saccharum Marsh.), épinette rouge (Picea rubens Sarg.) et sapin baumier [Abies balsamea (L.) Mill.]. Ces espèces présentent des stratégies de croissance et des exigences écologiques distinctes, ce qui permet d’examiner la variabilité des réponses de croissance aux conditions du sol. Nous avons utilisé une base de données de 150 placettes (résolution de 20 x 20 m) réparties aléatoirement dans la zone d’étude. Chaque placette contenait des informations topographiques (pente, élévation et indice d’humidité topographique). Chaque arbre avait des mesures des caractéristiques structurales, de la compétition subie (indice de Hegyi) ainsi que de la croissance individuelle (accroissement moyen de surface terrière entre 2009 et 2018). De plus, des données de sol aux horizons organique et minéral étaient disponibles pour chaque microsite (résolution de 5 x 5 m). Ces données de sol comprenaient principalement les propriétés physiques [épaisseur de la couche organique (OLT ; cm), argile (%) et limon (%)] et chimiques [potentiel hydrogène (pH CaCl₂), rapport entre les concentrations en carbone et en azote (C/N), stock d’azote (N ; kg m-1), concentrations en calcium (Ca; cmolc kg -1) et en magnésium (Mg ; cmolc kg -1), capacité d’échange cationique du sol (CEC ; cmolc kg -1) et capacité de rétention d’eau disponible du sol (CRE ; cm)]. Une première régression linéaire a d’abord permis de retirer les effets des caractéristiques structurales et de la compétition sur la croissance (accroissement moyen de surface terrière) de chaque espèce. Ensuite, les résidus issus de cette régression ont servi de variable réponse. À travers des analyses multivariées, nous avons constaté que les microsites occupés par les quatre espèces sont similaires en termes de propriétés du sol. Par ailleurs, la deuxième régression linéaire a révélé que la croissance individuelle des arbres répond différemment aux propriétés du sol selon les espèces. Les quatre modèles de régression se sont révélés significatifs (p < 0,05), avec des coefficients de détermination (R²) variant de 0,05 pour l’érable à sucre, 0,06 pour le bouleau jaune, 0,07 pour le sapin baumier et 0,38 pour l’épinette rouge. En effet, la croissance du bouleau jaune est positivement affectée par le stock de N dans l’horizon minéral, avec un coefficient (β) de 1,54 ± 0,69 (p < 0,05). La croissance, chez l’érable à sucre et le sapin baumier, est affectée négativement par le pH dans l’horizon minéral, avec respectivement des coefficients de -2,02 ± 0,83 (p < 0,05) et -2,4 ± 1,05 (p < 0,05). Chez le sapin baumier, la croissance est également négativement affectée par la pente (β = -2,04 ± 0,88 ; p < 0,05). Pour l’épinette rouge, la croissance est positivement associée à la CRE dans l’horizon minéral (β = 5,01 ± 1,14 ; p < 0,001) et à l’élévation (β = 3,04 ± 0,94 ; p < 0,001), tandis que la teneur en limon a un effet négatif (β = -4,1 ± 1,26 ; p < 0,05). Dans l’ensemble, ces résultats mettent en évidence le rôle central des variables du sol dans la modulation de la croissance individuelle, tout en montrant que ces effets sont fortement dépendants de l’espèce à l’échelle du microsite. Par ailleurs, l’épinette rouge présente une forte sensibilité aux variables du sol (R² = 0,38), en comparaison avec les autres espèces (R² ≤ 0,07). Cette étude permet d’élucider la relation sol-croissance, permettant une meilleure compréhension et une modélisation de cette relation à l’échelle de l’arbre.