Croissance, developpement et architecture des structures aeriennes et souterraines de pins gris (Pinus banksiana Lamb.) dans un peuplement naturel et une plantation.

摘要

Au Quebec, la zone de la foret boreale, qui se distingue par de grandes superficies de peuplements de coniferes, se caracterise par un amenagement forestier important. Parmi les quatre especes de pins qui se retrouvent naturellement au Quebec, le pin gris (Pinus banksiana Lamb.) presente la plus importante valeur economique en raison de son abondance et de sa distribution sur un vaste territoire. La regeneration naturelle du pin gris est assuree par une banque de graine aerienne, enfermee dans des cones serotineux qui s'ouvrent lors du passage d'un feu de foret. Apres une coupe forestiere, la regeneration preetablie est insuffisante dans la majorite des peuplements, ce qui implique un recours accru a la plantation pour assurer le renouvellement des pinedes exploitees. Les plants utilises sont produits dans des recipients a paroi rigide qui induisent des deformations importantes du systeme racinaire et qui affectent plus de 95% des plants de pins gris. D'un autre cote, jusqu'a 30% des individus plantes arborent une tige sinueuse qui reduit la qualite du bois. Les etudes comparatives entre des peuplements dont l'origine differe restent rares pour le pin gris, rendant difficile la comprehension globale des deformations racinaires et de la sinuosite des tiges sur le developpement des arbres. Enfin, les etudes qui portent sur l'impact de la plantation considerent le plus souvent la performance des plants (volume, accroissement annuel) et elles tiennent rarement compte de la qualite du bois. Pour les racines, lorsqu'elles sont etudiees, les observations portent surtout sur l'allocation de la biomasse et les ratios entre les structures aeriennes et souterraines. L'objectif de cette recherche consiste a caracteriser la croissance et le developpement des structures aeriennes et souterraines des pins gris, par une approche novatrice, a savoir l'architecture des plantes. Cette methode est rarement utilisee au Quebec, et le pin gris n'a fait l'objet d'aucune etude portant sur son architecture. Il s'agit d'une approche multi echelle qui prend en consideration l'ensemble des structures d'un arbre, dont elle decrit leur nature et leur organisation relative dans l'arbre. Les objectifs secondaires sont: (1) de caracteriser l'architecture de l'axe principal (la tige) du pin gris; (2) de comparer les variables utilisees pour l'analyse architecturale entre des pins gris naturels et plantes et presentant une tige droite ou sinueuse; (3) de determiner le developpement architectural, spatial et temporel des racines de pins gris plantes et naturels; (4) de caracteriser comment les systemes aeriens et souterrains des pins gris s'harmonisent dans le temps et l'espace, en fonction de l'origine des peuplements. L'etude porte sur deux sites du domaine de la pessiere a mousse de l'Ouest, dans la zone de la foret boreale quebecoise. La plantation date de 1987 et les individus etaient ages de 15 ans. Le peuplement naturel s'est etabli apres un feu de 1983 et l'age des arbres varia it de 13 a 16 ans. Les sites ont ete retenus pour minimiser les variations dues a l'age, au climat et au sol. La tige, les branches et les racines de 40 pins gris ont ete recoltees. Sur chaque site, dix individus presentaient une tige droite et dix autres, une tige sinueuse. La variabilite de la forme des tiges et la densite des peuplements ont ete caracterisees. Les structures aeriennes sont divisees en quatre echelles d'observation: l'arbre, les axes (tige et branches), les pousses annuelles et les unites de croissance. Les structures souterraines se divisent en trois echelles: le systeme racinaire, les axes et les segments. Les variables analysees different selon les structures et les echelles d'observation considerees, mais elles concernent l'une ou l'autre des donnees suivantes: le nombre, la longueur, le diametre, la biomasse photosynthetique, le volume, l'evolution temporelle ou la repartition spatiale. Les pins sinueux sont moins frequents sur le site naturel, ils se trouve