Les traitements sylvicoles recommandés pour réduire les dommages lors d’épidémies de la tordeuse des bourgeons de l’épinette (TBE; Choristoneura fumiferana Clemens) incluent la réduction de l’abondance et de l’âge du sapin (Abies balsamea (L.) Mill.) et l’augmentation de l’abondance d’épinettes (Picea spp.) et de feuillus. Afin d’évaluer l’effet de ces mesures sur l’approvisionnement en bois, nous avons évalué de 1985 à 2004 les caractéristiques, l’historique des perturbations et l’approvisionnement en résineux d’une forêt de l’est du Québec sous aménagement intensif et pendant une épidémie majeure de TBE. Pendant cette période, l’âge moyen des peuplements a chuté de 55 à 51 ans, la proportion de peuplements de sapin a chuté (42 % à 27 %), celle d’épinette–sapin s’est maintenue (12 % à 11 %) et celle mixte a augmenté (32 % à 52 %). La vulnérabilité des forêts a été estimé à partir des réductions de volume résineux suivant des simulations d’épidémies de différentes sévérité (faible, modérée et sévère) et effet des feuillus sur la réduction de la défoliation des hôtes. Les pertes de bois des épidémies débutant en 1985 ou 2004 se sont avérées similaires et s’élevaient de 15 %–46 % (aucun effet des feuillus) à 13 %–39 % (effet des feuillus maximal) pour les épidémies légères et sévères. Étant donné la difficulté d’augmenter l’abondance d’épinettes et les pertes nettes de production résineuse liées au contenu élevé en feuillus, nous remettons en question les bénéfices liés à la préservation des feuillus et recommandons une utilisation accrue du contrôle de la végétation en plantation pour augmenter l’abondance d’épinette.

Forest protection against natural disturbance is an important part of forest management. Yet the overall effectiveness of this approach is sometimes questioned in the light of its potentially negative effects on forest ecosystem dynamics. Treatments that change forest composition indirectly or directly (e.g. for simplicity, forest protection, economic or productivity purposes) can affect a whole suite of ecosystem processes like forest succession, productivity and disturbance regimes. They can thus affect the stability of ecosystems, thereby increasing the uncertainty related to forest resource exploitation.

Different cases of unexpected drastic changes in ecosystem dynamics or regime shifts following composition modifications are reviewed in this report. That of Anticosti Island in eastern Canada is particularly relevant for studying insect outbreak regimes and ecosystem stability. The formerly dominant balsam fir-white birch forest ? typically host to the spruce budworm (SBW) and hemlock looper (HL) insect defoliators ? is now intensively browsed by predator-free white-tailed deer and is giving way to pure white spruce forests which are uncommon to eastern North America. Consequently, the abundance of insect parasitoids has decreased as a result of the low diversity of food and habitat availability. This novel ecosystem already gave rise in the early 2000s to a spruce beetle (SB) outbreak of unprecedented duration. The impact on SBW and HL remain uncertain; although white spruce is a primary host for these insects, stands dominated by white spruce do not usually bring these pests to outbreak levels.

The potential impacts on SBW outbreak regime and the interactions with host plant and natural enemy populations are explored using a tritrophic conceptual model. The model suggests that SBW outbreaks in such conditions could be of shorter duration and amplitude, thereby generating lower damage to a white spruce-dominated ecosystem. Due to the decreasing abundance of natural enemies, the role of SB will potentially increase in the future. In terms of forest dynamics, the composition change that occurred is comparable to what occurs in intensively managed forests where forest composition is modified. Forests may become more resistant to the irruptive insect of focus, but not necessarily to other pests. Thus forest composition modifications could trigger regime shifts on susceptible ecosystems, and in such cases increase the uncertainty linked with natural forest management, as opposed to forest protection initial objectives.

En forêt boréale de l'est du Canada, les pessières à mousses sont souvent pourvues de peupliers faux-trembles qui s'y retrouvent parsemés en petits îlots. Ces pessières sont alors aménagées de manière à confirmer leur vocation principale, en tentant de réduire du mieux possible la présence de tremble lors des pratiques d'éclaircies précommerciales. Bien que des études suggèrent qu'à long terme, le peuplier faux-tremble pourrait augmenter le rendement de ces pessières en limitant l'accumulation de matière organique au sol, des inquiétudes persistent quant à son effet compétitif sur la croissance des épinettes à court et moyen termes.

Cette étude cherche donc à quantifier et préciser les interactions compétitives entre le peuplier faux-tremble et l'épinette noire en mesurant leurs effets sur la croissance radiale. Ces interactions sont étudiées à l'échelle de l'arbre, de manière à évaluer plus spécifiquement l'importance de l'espèce, la taille, la distance, la position et l'abondance des voisins sur la croissance. Plus précisément on cherche à déterminer si (1) la croissance radiale d'une épinette noire mature serait meilleure en présence d'un peuplier faux-tremble que d'une épinette noire voisine, (2) la croissance radiale d'un peuplier faux-tremble mature serait meilleure en présence d'un peuplier faux-tremble que d'une épinette noire voisine, (3) la présence de peupliers faux-tremble en pessière dite « pure » ne diminuerait pas le volume total d'épinette noire dans un voisinage et (4) ni la distance, ni la position des voisins n'influenceraient la croissance radiale des arbres matures dans ces forêts.

Une analyse de compétition est effectuée à partir de la croissance radiale de 373 arbres témoins, répartis sur 122 placettes. Le modèle estime la croissance radiale potentielle maximale et distingue les effets de la compétition pour la lumière de ceux découlant de situations de surnombre. Les hypothèses sont représentées sous forme de modèles alternatifs, créés en retirant certains paramètres du modèle complet. La sélection de modèle, qui utilise les techniques de vraisemblance maximale combinées à la théorie de l'information permet de tester plusieurs hypothèses simultanément et de les comparer entre-elles.

Le meilleur modèle pour l'épinette noire inclut un effet d'ombrage spatialement explicite, mais également un effet de densité indépendant des distances. Celui du tremble exclut quant à lui toutes composantes spatiales mis à part le rayon de voisinage. Les résultats montrent qu'une épinette noire est jusqu'à 4 fois moins affectée par le voisinage d'un tremble que celui d'un congénère de même taille. La dominance des trembles sur les épinettes entraîne cependant certains effets négatifs sur la croissance de ces dernières, particulièrement en tremblaie dite pure. Donc la croissance radiale optimale de l'épinette noire est atteinte en milieu mixte, où les proportions de tremble et d'épinette noire sont équivalentes et où la dominance des trembles est réduite.

La croissance des trembles est quant à elle favorisée en tremblaie pure, où les faibles densités lui sont favorables. Les analyses laissent présager la présence d'un certain effet améliorant du tremble sur la croissance des arbres en pessière. En termes de rendement, on observe un effet additif de ces deux essences; c'est-à-dire qu'on peut ajouter jusqu'à 30 % de tremble dans le peuplement sans diminuer le volume total d'épinette noire.