aménager la forêt et maintenir la diversité biologique...

Aménager la forêt et maintenir la diversité

biologique dans les paysagesdu nord du Québec: enjeux et possibilités pour la gestion de

la mosaïque

Pierre Drapeau

Chaire industrielle en aménagement forestier durable

Groupe de recherche en écologie forestière interuniversitaire (GREFI),

Université du Québec à Montréal

Atelier de la chaire AFD1er Juin 2010

Chaire industrielle CRSNG UQAT-UQAM en aménagement forestier durable……

La Chaire effectue des recherches fondamentales et appliquées de qualité dans le domaine de l’aménagement forestier durable depuis 1998. La Chaire comporte six axes de recherche complémentaires qui sont :

1.La dynamique forestière et l’historique des perturbations naturelles;

2.Les facteurs clés nécessaires au maintien de la biodiversité;

3.La productivité forestière et la résilience des écosystèmes;

4.le développement et l’évaluation de nouvelles approches sylvicoles (volets ligniculture et sylviculture);

5.Le développement et expérimentation de stratégies d’aménagement durable des forêts;

6.La valorisation, caractérisation et transformation du bois.

Recommandation 4.1

Que l’aménagement écosystémique soit au cœur de la gestion des forêts publiques du Québec

•Approche d’aménagement qui vise à maintenir des écosystèmes sains et résilients en misant sur une diminution des écarts entre les paysages naturels et ceux qui sont aménagés afin d’assurer, à long terme, le maintien des multiples fonctions de l’écosystème et, par conséquent ,de conserver les bénéfices sociaux et économiques que l’on en retire (Gauthier et al 2008)

Co-auteursSylvie Gauthier,Marie-AndréeVaillancourt,Alain Leduc, Louis de Grandpré, Dan Kneeshaw Hubert MorinPierre Drapeau, Yves Bergeron,

Loi sur l’aménagement durable du territoire forestier (Avril 2010)

• Art 1: Implanter un aménagement durable des forêts,notamment par un aménagement écosystémique

• Art 4: aménagement écosystémique: un aménagement qui consiste à assurer le maintien de la biodiversité et la viabilité des écosystèmes en diminuant les écarts entre la forêt aménagée et la forêt naturelle

Loi sur l’aménagement durable du territoire forestier (Avril 2010)

• Art 58: Tout au long du processus menant à l’élaboration des plans, le ministre voit à ce que la planification forestière se réalise selon un aménagement écosystémique et selon une gestion intégrée et régionalisée des ressources et du territoire

Un processus d’aménagement

Analyse comparative des paysages naturels et des paysages aménagés (résultat de l’application des stratégies

d’aménagement)

Les principaux écarts sont identifiés et, selon les seuils d ’altération définis, les écarts significatifs deviennent des

enjeux (constitution d’une liste d’enjeux)

La résolution de chacun des enjeux engendre les nouveaux objectifs d’aménagement

Le plan d’aménagement doit prévoir les actions sylvicoles correspondantes à une approche écologique tout en étant

socialement acceptables et économiquement faisables.

Modifié de Jetté,J, MRNFQ

Des enjeux pour la pessière à mousses

• Rajeunissement et Inversion de la matrice• Le morcellement des forêts surannées• La rétention dans les aires de coupes• Le maintien du bois mort• Le caribou forestier• …..

Proportion de forêts de plus de 100 et 200 ans

No. Site % > 100 ans % > 200 ans1 Abitibi nord-ouest 64 252 Abitibi sud-ouest 58 213 Abitibi est 53 154 Abitibi sud-est* 75 305 Témiscamingue nord 52 236 Témiscamingue sud* 82 467 Waswanipi* 38 108 Centre Québec 57 179 Côte-Nord* 69 1910 Gaspésie* 47 13

* Données non publiées, Bergeron et al. 2001, 2002, 2004a,b, 2006, 2007, 2008, Lesieur et al. 2002, LeGoff et al. 2007

Forêts âgées étaient abondantes durant tout l’Holocène

Conditions forestières actuelles sont à l’extérieur du spectre de la variabilité naturelle (SVN)

Cyr et al. 2009. Frontiers in Ecology

La perte des forêts surannées et anciennes peut impliquer une perte de biodiversité

tempsrégénération

feu feufeu

trouées

Adapté de Bergeron et al. (2002)

Modifié de Jetté,J, MRNFQ

MODÈLE CONCEPTUEL LIANT LE FILTRE BRUT ET LE FILTRE FIN DANS L’AMÉNAGEMENT DES HABITATS

Le filtre brut agit à plusieurséchelles spatiales afin:• de favoriser les habitats pour une

large diversité d’espèces• de favoriser les interactions entre

les différentes espèces• de faciliter le maintien des

processus écosystémiques

L’emploi du filtre fin est essentiel pour les espèces dont les besoins ne sont pas pris en compte par le filtre brut.

Le maintien de la biodiversité passe par une hiérarchisation dans l’application des 2 filtres

Traduit de: Forest management guide for natural disturbance pattern emulation

coupe totale + reboisement ou ensemencement

coupe sélective

cohorte 1 cohorte 3cohorte 2

coupe partielle

Trouées

ensemencement

Feu (Coupe totale)

Feu (Coupe totale)

Feu(Coupe totale)

PESSIÈRE NOIRE

succession succession

Bergeron et al. 1999, 2007

Vieille forêt Coupe totale (feu)

Coupe partielle (succession)Jardinage (trouées)

Cohorte 145-55 %

Cohorte 222-26%

Cohorte 320-30%

45 % coupe partielle(succession)

50 % coupe partielle(succession) 33 % jardinage

(trouées)

55 % Coupe totale(feu)

50 % coupe totale (feu)) 67 % coupe totale

(feu)

Sylviculture inéquienne

Sylviculture équienne

Distribution et flux à l’échelle de l’unité d’aménagement……..

MAINTENIR LA STRUCTURE DE LA MOSAÏQUE FORESTIÈRE

Logging limit2000

Fragmentation du couvert forestier au sud

Partiellement brûléNon brûléBrûlé sévèrement

0

20

40

60

80

100

Zones à dominance de cimes vertesZones préservées

1995 1996

Prop

ortio

n re

lativ

e (%

) du

brûl

is

Superficie du brûlis (ha)

Paramètres de suivi de l’aménagement écosystémique de la forêt boréale canadienne

1. Objectifs d’aménagement et Paramètres de suivis

2. Enjeux stratégiques et Indicateurs de diversité biologique

Incertitude quant aux retombées de la mise en place de pratiques d’aménagement?

Programmes de suivis qui portent à la fois :

(1) sur une mesure de l’efficacité de la mise en oeuvre sur le terrain des cibles d’aménagement (indicateurs normatifs)

(2) sur une mesure de la capacité de ces cibles d’aménagement à rencontrer leur objectif ultime, le maintien de la diversité biologique dans les territoires aménagés. (indicateurs évaluatifs)

……..vérifient l’hypothèse d’une relation entre l’action d’aménagement et son effet sur la diversité biologique

Des suivis appropriés…

Points à retenir

• Approche double fondée sur :

– (1) le suivi des conditions forestières « écosystémiques » mises en place

– (2) le suivi des bénéficiaires de ces conditions (diversité biologique) dans l’esprit d’un examen de la relation entre une action et son effet comme un test d’hypothèse

•

1. Objectifs d’aménagement et Paramètres de suivis

2. Enjeux stratégiques et Indicateurs de diversitébiologique

1.Configuration et qualité des forêts résiduelles

2.Perte nette et fragmentation générée par les secteurs de coupes à l’échelle de l’unité d’aménagement forestier

3. Attributs clés d’habitat

Enjeux stratégiques

Cibles évaluées Échelle de réponse IndicateursContiguïté des forêts âgées et structure forestièreConnectivité entre les secteurs de coupe

Région - Paysage (milliers d’ha)

Caribou forestierRangifer tarandus caribou

Proportion et organisation spatiale des forêts résiduelles au sein des secteurs de coupe

Qualité du couvert forestier résiduel dans les secteurs de coupe partielle

Paysage - Peuplement (centaines d’ha)

Martre d’AmériqueMartes Americana

Qualité des habitats résiduels dans les secteurs de coupe totaleQualité du couvert forestier dans secteurs de coupe partielleQuantité et qualité du bois mort sur pied sur le territoire aménagé

Peuplement, paysage Oiseaux forestiers et utilisateurs d’arbres morts

Conditions d’habitat d’intérieur dans les secteurs de coupes partielles et les forêts résiduelles des secteurs de coupe totale Effets de lisières

Peuplement - Paysage(dizaines d’ha)

Lichens épiphytes

Quantité et Qualité du bois mort àl’échelle des peuplements

Peuplement, arbre Insectes saproxyliques

1.Configuration et qualité des forêts résiduelles dans les secteurs de coupe

2.Perte nette et fragmentation générée par les secteurs de coupes à l’échelle de l’unité d’aménagement forestier

3. Continuité d’attributs clés d’habitat dans les secteurs de coupe partielle

Enjeux stratégiques

1.Configuration et Qualité des forêts résiduelles dans les secteurs de coupe

- Une connectivité accrue

- Un étagement de la structure

Enjeux stratégiques

Espèces associées aux stades mûrs et surannés

• Pic à dos rayé • Pic à dos noir • Grimpereau brun • Troglodyte mignon • Mésange à tête brune • Roitelet à couronne

dorée • Sittelle à poitrine

rousse

Plot of cumulative mean number of individuals of sensitive species detected per count point relative to distance from unharvestedforest matrix (Mann-Whitney-Wilcoxon, Chi square = 4,66 ; p =0.031)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Distance from unharvested forest matrix

Mea

n ab

unda

nce/

coun

t poi

nt

20-30 km 30-40 km > 40 km10-20 km<10 km

A

B B B B

Connectivité et isolement

A

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Balsamfir

Balsamfir-White

spruce

Balsamfir-Blackspruce

Blackspruce

Clearcut

Stem

s/ha

Unharvested stands

Residual stands

> 20 cm

Qualité de la rétentionvariable et de la structure irrégulière des forêts

B

0

10

20

30

40

50

60

70

Balsam fir Balsam fir-Whitespruce

Balsam fir-Black

spruce

Blackspruce

Clearcut

Stem

s/ha

> 30 cm

Vaillancourt, Drapeau, Gauthier et Robert (2008)

2. Perte nette et fragmentation générée par les secteurs de coupes à l’échelle de l’unité d’aménagement forestier

Déterminer si le niveau de fragmentation et de perte de forêts âgées induit par la récolte du bois se situe

à l’intérieur de la variabilité de fragmentation naturelle connue des écosystèmes forestiers ????

à l’intérieur des seuils de tolérance des organismes à la fragmentation et à la perte du couvert forestier ???

Enjeux stratégiques

Prop

ortio

n of

the

land

base

(%)

Fire Cycle (Years)

> 100 years

> 200 years

+/- SD

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Fire cycle in northwesternQuébec = 139 years

Drapeau, Leduc and Bergeron. 2009. Setting Conservation targets in managedforest landscapes. Villard and Gunnar-Jonsson (editors) Cambridge University Press

Amount of late-seral forest within 1 km (%)

Drapeau, Leduc and Bergeron. 2009. Setting Conservation targets in managedforest landscapes. Villard and Gunnar-Jonsson (editors) Cambridge University Press

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10203040506070800

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1020304050607080

ROC/ Kappa

Swainson’s ThrushNDBM

Occ

upat

ion

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10203040506070800

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1020304050607080

’s

3. Continuité d’attributs clés d’habitat dans les agglomérations de coupe

Adapter et raffiner les pratiques de rétention dans les aires de récolte sur la base de la…..

- Connaissance des patrons de mortalité des arbres et de leur dynamique pour assurer une continuité de la biomasse morte sur pied dans ses divers stades de dégradation.

- Connaissance des patrons d’utilisation des bois morts sur pied par les organismes en fonction de sa dégradation

Enjeux stratégiques

a) b) c) d) c) d)

Time since death (years)

0 10 20 30 40 50

% s

urvi

val

0

20

40

60

80

100

Time since death (years)

0 10 20 30 40 50

% s

urvi

val

0

20

40

60

80

100

Time since death (years)

0 10 20 30 40 50

% s

urvi

val

0

20

40

60

80

100

Time since death (years)

0 10 20 30 40 50

% s

urvi

val

0

20

40

60

80

100

Half-life

Angers, Drapeauet Bergeron2010

Populus tremuloides

Pinus banksiana Picea mariana

Abies balsamea

% S

urvi

val

% S

urvi

val

Time since death (years) Time since death (years)

Time since death (years) Time since death (years)

Picea mariana

Populus tremuloides

Saint-Germain, Drapeau and Buddle 2007, Ecography 30 : 737-748

Conclusions

• Les indicateurs d’évaluation du maintien de la diversité

biologique doivent être arrimés à des enjeux stratégiques

d’aménagement

Conclusions

• Ces indicateurs peuvent, à leur tour, influencer les cibles d’aménagement qui émanent de la connaissance de la dynamique naturelle des forêts

Indicateursd’évaluation

de la diversitébiologique

Cibles d’aménagementbasées sur la connaissancede la dynamique naturelle

des peuplements forestiers

• Planifier ce qu’on laisse sur pied devient aussi important que ce que l’on se propose de récolter……

D’un régime de gestion de la récolte des ressourcesligneuses à un régime de gouvernance de la conservation des écosystèmes forestiers

Conclusions