Báo cáo khoa học: " Effets du scarifiage sur les propriétés du sol, la croissance des semis et la compétition : revue des connaissances actuelles et perspectives de recherches au Québec"

Chia sẻ: Nguyễn Minh Thắng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

45
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tuyển tập các báo cáo nghiên cứu về lâm nghiệp được đăng trên tạp chí lâm nghiệp quốc tế đề tài: " Effets du scarifiage sur les propriétés du sol, la croissance des semis et la compétition : revue des connaissances actuelles et perspectives de recherches au Québec...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: " Effets du scarifiage sur les propriétés du sol, la croissance des semis et la compétition : revue des connaissances actuelles et perspectives de recherches au Québec"

Article de synthèse Effets du scarifiage sur les propriétés du sol, la croissance des semis et la compétition : revue des connaissances actuelles et perspectives de recherches au Québec M Prévost Ministère des forêts du Québec, service de la recherche appliquée, 2700 rue Einstein, Sainte-Foy, Québec, G1P 3W8 Canada (Reçu le 22 avril 1991; accepté le 23 janvier 1992) Résumé — La remise en production des aires de coupe est maintenant un élément important de la stratégie sylvicole du Québec. Elle est, d’ailleurs, inscrite dans la loi sur les forêts qui est l’élément législatif majeur de la politique forestière québécoise. La préparation de terrain après coupe, préala- blement au reboisement ou plus rarement avant ensemencement, est souvent utilisée pour faciliter l’établissement des semis. Au Québec, le scarifiage, qui mélange le sol organique au sol minéral ou enlève en tout ou en partie l’horizon organique, est, de loin, le traitement le plus fréquemment appli- qué sur les sites permettant le passage de la machinerie. Cet article fait la synthèse des connais- sances actuelles concernant les effets du scarifiage sur la réaction des semis et sur les paramètres environnementaux qui influencent cette dernière. Les effets sur les propriétés du sol (densité appa- rente, régimes hydrique, thermique et nutritif), sur l’établissement et la croissance des semis et sur le développement de la végétation compétitrice sont examinés. Malgré une utilisation toujours ac- crue du scarifiage lors de la préparation de terrain au Québec, encore très peu de recherches ont décrit les impacts de ce traitement, et les besoins de connaissances spécifiques à nos conditions écologiques demeurent. de terrain / préparation du sol / établissement des semis / scarifiage / propriété régénération forestière Summary — Effects of scarification on soil properties, seedling growth and competition: re- view of current knowledge and research perspectives in Quebec. Regeneration of harvested areas is now an important element of the silvicultural strategy of Quebec. Moreover, it is written into the law on the forests which is the major legislative element in Quebec forest policy. Site preparation after cutting, either prior to plantation or more rarely before seeding, is often carried out to facilitate seedling establishment. In Quebec, scarification, which mixes mineral and organic soil or removes a certain depth of organic matter, is by far the most frequently applied treatment on trafficable sites. This paper reviews current knowledge about effects of scarification on both seedling response and on environmental parameters influencing this response. The effects on soil properties (bulk density, and moisture, thermal and nutrient regimes), on seedling establishment and growth, and on develop- ment of competing vegetation are examined. In spite of the increasing use of scarification as a site preparation technique in Quebec, little research has been undertaken on the impact of this treat- ment, and more specific knowledge of our particular ecological conditions is required. site preparation / scarification / soil properties / seedling establishment / forest regeneration
de plus en plus conscients de la INTRODUCTION sommes de la biosphère, l’emploi de phyto- fragilité cides soulève l’interrogation quant aux im- La préparation de terrain après coupe est pacts environnementaux et se fait surtout devenue une pratique courante en foreste- à titre de complément aux autres mé- rie pour palier les échecs de la régénéra- thodes. Le scarifiage est, par ailleurs, une tion naturelle. Elle vise l’enlèvement des technique peu polluante qui favorise l’in- débris de coupe et de la végétation com- corporation de la matière organique au sol pétitrice pour créer un environnement fa- minéral tout en permettant un contrôle de vorable à l’établissement et à la crois- la végétation compétitrice. Au Canada, la sance des semis (Orlander et al, 1990). Le mécanisation des opérations forestières et plus souvent, elle vient faciliter l’établisse- la nécessité d’adapter les travaux de pré- ment de plantations et quelquefois, sert à paration de terrain à la technologie mo- promouvoir la venue de régénération natu- derne ont fait que le scarifiage était utilisé relle à partir de semenciers laissés sur sur plus des 2/3 des superficies traitées au pied. Trois types de traitements sont géné- début des années 1980 (Sutherland, ralement utilisés, séparément ou de façon 1987). combinée pour la préparation de terrain : Au Québec, plus de 50 000 ha ont été le brûlage contrôlé, les phytocides et les scarifiés sur les terres publiques en 1986 méthodes mécaniques. Le choix du traite- (Fortin et Im, 1987). Pour la grande majori- ment dépend avant tout des conditions du té des travaux, des appareils scandinaves site (déchets de coupe, végétation indési- ont été utilisés et les perspectives lais- rable, sol, pente). Il devrait idéalement être saient entrevoir leur utilisation accrue pour dicté par la nature et l’intensité des modifi- l’avenir. Or, il importe de connaître les pos- cations désirées (Fryk, 1986), mais de- sibilités d’appliquer au Québec cette tech- meure limité par la disponibilité de l’équi- nique développée sous des conditions dif- pement et le manque de connaissances. férentes. Cet article fait la revue des En général, le brûlage n’est utilisé que connaissances actuelles en matière de lorsque les débris de coupe et la végéta- scarifiage en faisant ressortir ses effets sur tion indésirable sont abondants. Au Cana- les propriétés du sol (densité apparente, da, cette méthode est utilisée avec succès disponibilité en eau, régime thermique, fer- en Ontario où les coupes avec ébran- tilité), ainsi que sur la réaction des semis chage sur place laissent une abondance et de la végétation compétitrice. Il vise fi- de rémanents. Elle est largement em- nalement à faire ressortir les axes de re- ployée en Colombie Britannique où la cherches pour une application de ce type quantité et la taille des débris ainsi que les de traitement dans le contexte québécois. pentes difficiles limitent l’accès de la ma- À ce jour, encore peu de travaux de re- chinerie. En raison des dangers de perte cherches ont mesuré la réponse biologi- de contrôle du feu, l’application du brûlage que des semis à la suite d’un scarifiage sur requiert à tout le moins des conditions mé- des sites canadiens. Des études compara- téorologiques favorables (Hedin, 1986). tives ont été réalisées principalement en D’autre part, l’utilisation de phytocides est Ontario et en Colombie Britannique. Des peu répandue au Canada pour la prépara- recherches spécifiques sont nécessaires tion de terrain, puisqu’une opération de scarifiage s’avère de toute façon néces- pour déterminer les effets réels de ce trai- saire pour enlever les résidus après traite- tement du sol sous les conditions québé- ment (Smith, 1984). Alors que nous coises.
IMPORTANCE DES PROPRIÉTÉS dessèchement du sol réduit la bio- un DU SOL POUR LA CROISSANCE racinaire (Becker, 1977). masse DES PLANTES L’eau est retenue dans la matrice de sol par adsorption à la surface des particules et par capillarité dans les pores (tension Le sol est un milieu poreux déformable qui matricielle). La force de rétention et le vo- sert de support physique pour les plantes. lume disponible dépendent de la distribu- Il est aussi à la fois un réservoir et un tion et de la dimension des pores. De conducteur pour les éléments nutritifs, façon générale, on estime que l’eau dispo- l’eau et l’air (Vomocil et Flocker, 1961).Les nible pour la plante est le volume contenu propriétés du sol qui influencent l’enracine- entre les limites approximatives de 30 et ment sont donc d’une grande importance 1 500 kPa de tension (fig 1).En deçà d’en- (Lévy, 1968), puisqu’elles déterminent indi- viron 30 kPa (capacité au champ), l’eau rectement l’efficacité du système racinaire contenue dans les macropores (> 10 à 50 pour l’ancrage et le prélèvement d’eau et μm) se draine rapidement par gravité (1- de nutriments. Ces propriétés du sol sont 2 j). Au-delà de 1 500 kPa (point de flétris- des caractéristiques mesurables suscep- sement), elle est très fortement retenue tibles d’être modifiées par le scarifiage. dans les micropores (< 0,2 μm) et ne peut être puisée en quantité suffisante pour maintenir la turgescence des feuilles. Le Disponibilité de l’eau volume d’eau disponible est minimal pour le sable grossier et maximal pour les sols La disponibilité de l’eau est un facteur sus- à texture moyenne. ceptible d’influencer la plupart des proces- sus physiologiques et biochimiques des plantes. L’eau est un réactif dans la photo- Régime thermique synthèse, elle est le principal constituant du protoplasme et est essentielle au main- Le régime thermique du sol influence di- tien de la turgescence des cellules (Kra- rectement le fonctionnement du système mer, 1962). Étant à la base de la produc- racinaire. Plusieurs études ont déjà montré tion primaire, le processus de diffusion du que l’activité racinaire était réduite dans dioxyde de carbone par les stomates s’ac- compagne de pertes inévitables d’eau par transpiration (Rutter, 1975). Lorsque les réserves en eau du sol s’épuisent, les plus compensées, sont qui pertes ne ce provoque un stress hydrique à l’intérieur de la plante. La réaction de défense est la fermeture des stomates, inévitablement accompagnée par une baisse de la photo- synthèse. Le stress hydrique affecte égale- ment des processus tels le métabolisme de l’azote, l’absorption des sels, la translo- cation et l’accroissement des cellules (Kra- mer, 1962). En outre, l’eau est nécessaire pour le transport des nutriments du sol vers les racines (Becker et Lévy, 1983) et
profil. Pour un sol déjà humide, l’augmen- des substrats froids(0-10 °C) (Tryon et tation de la capacité thermique domine et Chapin, 1983; Lopushinsky et Kaufmann, les changements de température avec le 1984; Lieffers et Rothwell, 1986; Gross- temps et la profondeur sont faibles, d’au- nickle, 1987). L’absorption d’eau (et de nu- tant plus qu’une fraction plus importante de y est réduite en raison de la dimi- triments) l’énergie absorbée en surface sert à l’éva- nution de la perméabilité des racines (Kaufmann, 1977) et d’une plus grande poration. viscosité de l’eau (Cooper, 1973). Généra- Dans la forêt boréale canadienne, la lement, la croissance des racines aug- couche de matière organique, souvent mente avec la température du sol jusqu’à épaisse, retarde le réchauffement estival un certain maximum (20-30 °C) (Voor- du sol nécessaire au démarrage de la hees et al, 1981),au-delà duquel les tem- croissance racinaire des semis (Smith, pératures s’avèrent létales pour les 1988). Toute l’ampleur du phénomène plantes (45-60 °C). n’est pas connue, même si l’on sait que le L’énergie utilisée pour le réchauffement sol minéral peut demeurer gelé plusieurs du sol provient principalement de l’absorp- jours après la disparition du couvert de tion du rayonnement solaire, qui elle- neige (Prévost et al, 1989). Cet aspect est même dépend de la nature de la surface. d’autant plus important que le régime ther- D’abord fonction de sa couleur, le coeffi- mique du sol influence grandement l’activi- cient de réflexion (albedo) du sol est plus té biologique et la minéralisation de la ma- élevé pour les surfaces pâles (20-35%) tière organique (Van Cleve et al, 1981; que pour les surfaces foncées (8-15%) Salonius, 1983). (Sellers 1969). Or, les horizons des sols forestiers sont souvent distinguables par leur couleur. Selon la couche mise à nu, le Fertilité scarifiage est donc susceptible de modifier grandement la quantité d’énergie absor- Divers éléments chimiques sont néces- bée en surface. L’utilisation subséquente saires pour la construction des tissus des de l’énergie captée dépend de l’énergie plantes. Par la photosynthèse, le dioxyde nécessaire pour réchauffer le sol (capacité de carbone est réduit en hydrates de car- thermique) et de la facilité avec laquelle le bone, qui servent de matière première sol transmet la chaleur (conductivité ther- pour des composés plus complexes. mique), qui varient selon les proportions D’autres éléments doivent être puisés à des divers constituants (particules miné- même le sol, qui pour être fertile doit rales et organiques, eau et air). En gros, la contenir les nutriments sous forme dispo- conductivité thermique du sol augmente nible pour la plante et en des proportions avec la densité apparente, puisque, de appropriées (Shear et al, 1946). Les micro- tous les constituants, la phase solide pos- nutriments (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, CI, B) sont sède la plus grande conductivité. D’autre disponibles en quantité adéquate dans la part, l’eau a une plus grande capacité ther- plupart des sols forestiers par suite de l’al- mique et est meilleur conducteur que l’air tération de la roche-mère, tandis que la (Marshall et Holmes, 1988). Lorsque l’eau disponibilité des macronutriments (N, P, K, remplace l’air dans un sol relativement Ca, Mg, S) dépend principalement de leur sec, l’augmentation de la conductivité est recyclage à l’intérieur de l’écosystème plus importante que l’augmentation de la (Waring et Schlesinger, 1985). En milieu capacité thermique, ce qui signifie de plus forestier, la couche de matière organique grandes variations de température dans le constitue de loin la source principale de
nutriments du sol (Armson, 1977; Keeney, Densité apparente 1980). La décomposition des composés organiques complexes (cellulose, hemicel- La densité apparente du sol (masse an- lulose, lignine, protéines, sucres, compo- hydre/volume) est étroitement reliée aux sés secondaires) en des formes solubles autres propriétés physiques du sol (tex- d’éléments minéraux (minéralisation) s’y distribution des structure, ture, pores, fait surtout par les bactéries et les champi- contenu en matière organique) et influence gnons. La vitesse de décomposition est elle-même plusieurs paramètres impor- largement contrôlée par la température, tants dans le système sol-plante (résis- l’humidité et la qualité du substrat. L’activi- tance mécanique à la croissance racinaire, té microbienne augmente avec la tempéra- régime humidité-aération, régimes thermi- ture tandis qu’elle varie de façon paraboli- que et nutritif du substrat). Puisqu’elle se que avec la teneur en eau (fig 2). De façon détermine de façon relativement simple, la générale, on observe donc une stimulation densité apparente est souvent utilisée à marquée de la décomposition par l’aug- titre de variable synthèse pour évaluer le mentation de la température (Salonius, degré de perturbation des sols avant et 1983), par l’humidification des sols secs ou après traitement. l’aération des sols trop humides (Waring et trait à la croissance raci- En qui Schlesinger, 1985). À l’extrême, la décom- ce a naire, l’augmentation de la densité pour position des sols inondés de la forêt bo- une même texture signifie une diminution réale se trouve fortement retardée à la fois de la porosité totale, c’est-à-dire de l’es- par le manque d’aération et les basses pace disponible pour l’eau, l’air et les ra- températures (Van Cleve et al, 1981). cines elles-mêmes (fig 3). Un niveau de compaction modéré (densité de 1,05 ) -3 Mg.m est caractérisé par la disparition de macropores, compensée en partie par la création de micropores (Greacen et Sands, 1980). Ceci se traduit par une meilleure rétention en eau, mais aussi prin- cipalement par une baisse de la capacité d’aération (fig 3), par rapport au sol moins dense. Une densité plus élevée (par ex : 1,25 et 1,45 Mg.m entraîne une perte de ) -3 micropores (Hill et Sumner, 1967), dimi- nuant à la fois la capacité de rétention en eau et l’aération. À l’extrême, la capacité d’aération s’abaisse sous le seuil critique d’environ 10% du volume de sol générale- ment reconnu comme étant nécessaire pour l’activité racinaire (Vomocil et Flocker, 1961; Greacen et Sands, 1980). En plus des conditions asphyxiantes qu’ils présen- tent, les sols denses opposent une résis- tance mécanique à la croissance racinaire. Bien qu’il soit difficile de séparer l’effet de la résistance mécanique de ceux de la dis-
lund, 1985; Corns, 1988). Ce phénomène pourrait s’appliquer à certains sites de la forêt boréale québécoise, où la compac- tion induite par la machinerie a reçu jusqu’à maintenant très peu d’attention. EFFETS DU SCARIFIAGE SUR LES PROPRIÉTÉS DU SOL Disponibilité de l’eau scarifiage influence le régime hydrique Le en changeant à la fois les pertes par du sol évapotranspiration et les propriétés de ré- tention en eau du substrat. En diminuant les débris de coupe et la végétation com- pétitrice, le scarifiage augmente le rayon- nement solaire et le vent dans l’entourage des semis, pour ainsi accroître la demande en eau et du manque d’aération, ponibilité évaporante de l’air (Lanini et Radosevich, les études de compaction in vitro ont dé- 1986) et entraîner une hausse de transpi- montré que selon la texture des sols et ration de la part des semis. Toutefois, l’ap.- l’essence considérée, la pénétration des port d’eau au sol par les précipitations aug- racines est fortement compromise lorsque mente significativement, puisque les débris la densité apparente atteint 1,2 à 1,8 et la strate arbustive ont une capacité d’in- -3 Mg.m (tableau I). terception importante, pouvant atteindre, Dans les sols forestiers, la densité ap- par exemple, 30% des précipitations 4 ans parente varie généralement de 0,2 Mg.m -3 après la coupe à blanc dans une sapinière dans les horizons organiques à près de laurentidienne (Prévost et Plamondon, 1,9 Mg.m dans les sables grossiers (Prit- -3 1987). De plus, en enlevant la végétation chett e. Fisher, 1987). Certains dépôts, compétitrice, le scarifiage diminue les pré- ou riches en argile, sont d’origine glaciaire lèvements pour la transpiration et contri- denses (Raney et al, 1955). naturellement bue à conserver l’eau disponible pour les À l’état naturel, les couches profondes du semis (Plamondon et al, 1980; Burger et sol (horizon C) ont généralement des den- Pritchett, 1988; Lanini et Radosevich, sités apparentes plus élevées qu’en sur- 1986). Ainsi, les plus grandes réserves en face où l’horizon développé en place du sol comblent amplement la de- eau contient plus de matière organique. Toute- mande évaporante accrue (McMinn, 1984) fois, la machinerie lourde peut entraîner la et entraînent une diminution du stress hy- compaction de la surface du sol lors des drique des plants (Barber, 1984; Lanini et opérations forestières (Greacen et Sands, Radosevich, 1986). En ce sens, Muelder 1980). Sous des conditions favorisant l’ac- et al (1963) avaient noté que les semis de cumulation d’une épaisse couche de ma- conifères n’étaient pas affectés par des de- tière organique, l’effet amortisseur de cette mandes évaporantes élevées lorsque l’eau dernière a cependant été noté (Waster- du sol était abondante. Lorsque les condi-
tention en eau en fonction de la position tions évaporantes sont extrêmes, le sol sur les monticules, il semblerait reconnu mis à nu peut toutefois s’assécher rapide- que les flancs moins élevés présentent ment en surface (Sims, 1975; Morris et des régimes hydriques plus favorables Pritchett, 1983) et empêcher la germina- (Sutton, 1984), ayant une meilleure conti- tion ou nuire considérablement à la survie nuité capillaire avec le sol minéral sous- des jeunes semis dont l’enracinement est Quoi qu’il en soit, la planification superficiel. jacent. encore des travaux de scarifiage doit tenir compte On reconnaît généralement que les mé- du fait que les conditions extrêmes de sé- thodes de scarifiage qui incorporent la ma- cheresse à la surface du sol, même passa- tière organique au sol minéral produisent gères, peuvent décider du succès de régé- un mélange dont la rétention en eau et nération (naturelle ou artificielle). Elle doit l’aération sont assurés à long terme (Or- intégrer les différentes propriétés du site lander et al, 1990). Les sols à texture fine susceptibles d’influencer le régime hydri- y acquièrent une meilleure aération par la que du sol (précipitations, température, ré- création de macropores (Moehring, 1970), tention en eau du sol). Au Québec, aucune tandis que les sols à texture grossière bé- étude connue n’a examiné le régime hydri- néficient d’une meilleure rétention en eau que ou l’enracinement en fonction de la po- (Pritchett et Fisher, 1987) par la formation sition sur les microsites, des types de sols d’agrégats. Notamment, le bris de capillari- et du microclimat en surface. té occasionné par le scarifiage est suscep- tible de diminuer les pertes par évapora- tion en surface (Plamondon et al, 1980). Régime thermique Dans les sols périodiquement inondés ou particulièrement compacts, l’interven- On note généralement une hausse de la tion (drainage, scarifiage, mise en buttes) température du sol après scarifiage (Mal- doit viser une meilleure aération afin de fa- McMinn, 1973; Pla- konen, 1972; Dobbs et voriser le développement racinaire, mais en conservant une bonne cohésion du substrat et un approvisionnement en eau suffisant. La création de microsites suréle- vés est une façon reconnue d’améliorer le drainage local et l’aération, tout en rédui- sant l’obstruction par la végétation avoisi- nante (Haeussler, 1989). En période sèche, le sommet des monticules est tou- tefois susceptible de s’assécher rapide- (McMinn, 1984; Orlander, 1986), ment puisqu’une plus grande surface est expo- sée à l’évaporation (Bassman, 1989). Par exemple, des tensions matricielles variant entre environ 200 et 1 300 kPa ont été me- surées à 5 cm sous la surface après la mise en buttes dans un sol limoneux, alors qu’elles n’excédaient pas 500 kPa à 12 cm sous la surface et 250 kPa dans le sol mi- néral uniquement mis à nu (fig 4). D’autre part, malgré la rareté de données de ré-
mondon et al, 1980; Palmgren, 1984; Lahde, 1974; Morris et Pritchett, 1983; Or- Bassman, 1989; Orlander et al, 1990). lander, 1987); ce phénomène est suscep- Deux phénomènes provoquent principale- tible d’amplifier le cycle gel - dégel associé ment cette hausse : du au déchaussement des semis. En climat (1) l’augmentation rayonnement solaire direct au sol rendu froid, dans un site de la forêt boréale qué- possible par l’enlèvement des débris et de bécoise (latitude 50 °N), la température à la végétation et (2) l’amélioration des pro- 1 cm sous la surface de microsites scari- fiés a varié entre 0 et 36 °C au cours des priétés thermiques du sol par la mise à nu de l’horizon minéral (enlèvement de la étés 1990 et 1991, alors qu’elle a fluctué couche isolante) ou par l’incorporation de entre 3 et 13 °C dans le sol recouvert la matière organique au sol minéral. Les d’humus (Prévost, données non publiées). températures atteintes varient grandement Le scarifiage amplifie également les écarts entre les types de scarifiage utilisés. Géné- dans le cycle annuel de la température du ralement, la formation de monticules per- sol (fig 5), en accélérant le réchauffement meilleur réchauffement que la met printanier avec toutefois en contrepartie un un mise à nu du sol minéral, puisque simple gel automnal plus précoce. Cette modifica- les microsites surélevés (ou exposés au tion du régime thermique devrait être parti- sud) reçoivent plus de rayonnement so- culièrement bénéfique dans le cas des laire (Orlander et al, 1990). Illustrant bien sols froids de la forêt boréale. cet énoncé, les résultats de Bassman (1989), pour un site pluvieux situé en alti- tude, indiquent des températures ayant at- Fertilité teint 25 °C à 5 cm sous la surface des monticules alors qu’elles n’excédaient pas l’horizon organique est le premier Puisque 15 °C à la même profondeur au fond des perturbé par le scarifiage, la disponibilité microsites mis à nu. À l’extrême, sous in- en minéraux peut être directement affec- solation intense, les sols secs peuvent at- tée. Diverses études ont montré que la teindre des températures létales pour la ré- mise à nu du sol, en enlevant les débris de génération. Des maxima dépassant 55 °C coupe, la végétation compétitrice et la ma- près de la surface ont d’ailleurs été obser- tière organique, cause une diminution si- vés par Morris et Pritchett (1983) dans des gnificative des éléments nutritifs dispo- sables fins sous le climat chaud de la Flo- nibles dans l’entourage des semis (Morris ride. De même, des températures excé- et Pritchett, 1983; Ezell et Arbour, 1985; dant 50 °C ont été enregistrées par Sims (1975) dans des sables à texture moyenne de la forêt boréale du Sud-Est du Manito- ba. Cependant, les températures opti- males pour la germination et la croissance racinaire sont suffisamment élevées (He- ninger et White, 1974) pour que les ni- veaux atteints sous la surface du sol aient généralement un effet bénéfique (Nielson, 1974; McMinn, 1984). La perturbation du couvert isolant s’ac- compagne aussi d’une hausse des écarts journaliers de température, principalement dans les couches de surface (Kauppila et
mobile), ils ne suffisent généra- et al, 1985; Tuttle et al, 1985a; est moins Stransky lement pas à empêcher complètement les Vitousek et Matson, 1985). Même en pré- pertes en l’absence de prélèvements im- sence de grandes réserves d’azote dans portants par la végétation (Vitousek et al, le sol (matières humiques), l’approvision- 1979). L’accélération du lessivage des élé- nement de matière organique fraîche doit ments nutritifs suite à la forte perturbation être maintenu puisqu’elle représente, du sol pourrait donc annuler les effets bé- après minéralisation, la source première néfiques observés à court terme (Gagnon, d’azote utilisée par la plante, d’autant plus 1969; Haines et al, 1975; McClurkin et que l’accumulation des réserves peut indi- Duffy, 1975; Morris et Pritchett, 1983). quer la présence d’azote sous forme non Toutefois, les études sur la productivité disponible (Hall, 1984). Cependant, en cli- des sites à long terme sont encore trop ré- mat froid, le faible taux de minéralisation li- centes pour permettre de tirer des conclu- mite déjà la disponibilité de l’azote. Ainsi, sions (Orlander et al, 1990). Face à la pos- les pertes nutritionnelles résultant de l’en- sibilité d’un appauvrissement à long terme, lèvement de la matière organique de sur- la planification des travaux de scarifiage face seraient plus que compensées à devrait pouvoir s’appuyer sur des critères court terme par les effets bénéfiques sur le reflétant la susceptibilité des sites au lessi- régime thermique (augmentation de l’acti- vité racinaire et de la minéralisation) des vage des éléments nutritifs (érodibilité, sols à texture moyenne (McMinn, 1984). pente, épaisseur de la matière organique, Toutefois, les études suggèrent que la fréquence et intensité des précipitations). conservation des nutriments contenus Dans les conditions de la forêt boréale dans la matière organique pourrait être bé- québécoise, où la minéralisation de la ma- néfique surtout à long terme (Moehring, tière organique est lente, aucune étude n’a encore examiné l’effet du scarifiage sur le 1970; Hall, 1985; Needham, 1986), pour potentiel nutritif des sites, que ce soit à combler les besoins nutritionnels du futur court ou à long terme. peuplement. Les techniques de scarifiage qui mélan- gent la matière organique au sol minéral Densité apparente permettent de conserver une source adé- quate de nutriments pour les semis Les recherches des sols ayant subi (McMinn, 1984), tout en favorisant la miné- sur compaction ont démontré que les ralisation (Burger et Pritchett, 1984; Palm- une techniques de scarifiage mélangeant la gren, 1984; Orlander et al, 1990) par des matière organique au sol minéral pou- conditions favorables de température et vaient ramener la densité apparente des d’humidité du sol. Cette minéralisation ac- horizons de surface (0-20 cm) à leur ni- crue ne correspond toutefois pas néces- veau d’avant coupe (Gent et al, 1984; Gent sairement à une augmentation des prélè- et Ballard, 1985). De plus, il est reconnu vements par la masse racinaire, mais est que la formation de microsites surélevés, susceptible d’augmenter les pertes par les- en ameublissant le sol, réduit sa densité sivage car elle se produit au stade où la et augmente sa porosité (Orlan- demande totale en azote par la biomasse apparente der et al, 1990). Par ailleurs, sur des sols est minimale (CEMAGREF, 1976). Même compactés (d’origine naturelle ou induite si certains processus peuvent diminuer le par la machinerie), les méthodes qui enlè- lessivage des nitrates des sols perturbés vent la couche de matière organique sans (immobilisation, baisse de nitrification lais- perturber le sol minéral risquent d’exposer sant l’azote sous forme d’ammonium qui
horizonbeaucoup plus dense (Tuttle et ment, les recherches ont montré que l’ex- un al, 1985a; Ross position du sol minéral et al, 1986), susceptible par le scarifiage d’être peu propice à l’enracinement (résis- améliorait la régénération naturelle du pin tance mécanique, manque d’aération). À à encens (Pinus taeda L) dans le climat chaud et humide du Sud des États-Unis l’inverse, un scarifiage profond peut per- mettre d’améliorer un profil compacté en (Haines et al, 1975; Cain, 1987), et du pin augmentant la porosité totale et l’aération gris (Pinus banksiana Lamb) dans le climat généralement froid et humide de la forêt (Moehring, 1970), pour favoriser une péné- tration racinaire en profondeur. De façon boréale du Québec (Demers, 1978) et de l’Ontario (Mattice et McPhee, 1979). Égale- générale, le scarifiage laisse une base de sol ferme au fond des sillons, un mélange ment en forêt boréale, le scarifiage a nette- détassé matière organique - sol minéral ment amélioré la germination de l’épinette sommet des monticules et un sol de noire (Frisque, 1977; Jeglum, 1980; Ory- au densité intermédiaire sur l’épaulement des nik, 1985). En Alberta, les expériences monticules. Les niveaux de densité créés portant sur le pin Lodgepole (Pinus contor- en fonction de la profondeur et selon la po- ta Dougl) et l’épinette blanche ont aussi sition sur les microsites restent à être étu- montré le succès du scarifiage pour pro- diés en relation avec les caractéristiques mouvoir la régénération naturelle dans des des sites (matériel parental, épaisseur de sites à haute altitude (Wright, 1985). la matière organique, sol). L’aptitude à l’en- façon générale, on mentionne que le De racinement et la croissance de diverses scarifiage visant à favoriser la régénération essences en fonction des microsites doi- naturelle doit être plus intense que pour la vent également être examinées pour les plantation (Brown, 1977; Robinson, 1987; conditions de la forêt boréale québécoise. Orlander et al, 1990). En effet, pour que la régénération naturelle soit bien distribuée, le nombre de bons microsites créés doit EFFETS DU SCARIFIAGE être supérieur afin de compenser la répar- SUR L’ÉTABLISSEMENT tition aléatoire des graines. En ce sens, le ET LA CROISSANCE DES SEMIS scarifiage par sillons continus serait préfé- rable au traitement par placettes (Orlander et al, 1990). Dans des cas extrêmes, une Ensemencement régénération trop abondante peut être ob- tenue si la quantité de microsites réceptifs est excessive (Jeglum, 1987). Quoi qu’il en De nombreux auteurs, répertoriés par soit, le nombre de microsites requis dé- Place (1955), ont depuis longtemps dési- gné le sol minéral comme étant un excel- pend de la disponibilité des semences, elle-même fonction du nombre de semen- lent lit de germination pour les essences ciers laissés sur pied et de l’abondance de résineuses, principalement pour l’épinette la production semencière. Pour des rouge (Picea rubens Sarg), l’épinette coupes par bandes dans l’épinette noire, blanche (Picea glauca Moench Voss), l’épi- Jeglum (1987) a obtenu une distribution nette noire (Picea mariana Mill BSP) et le des semis de 60% en produisant 5% de sapin baumier (Abies balsamea L Mill). On microsites réceptifs dans des bandes de note un réchauffement rapide et une 20 m de largeur alors qu’il en fallait entre bonne rétention en eau du sol (l’humidité 15 et 35% pour des bandes de 80 m. en surface étant le facteur prépondérant pour la germination) comme étant les qua- D’autre part, les conditions permettant une bonne germination ne sont pas nécessai- lités premières de ce substrat. Plus récem-
rement propices à la croissance juvénile Les méthodes nile chez cette essence. des semis. Les couches profondes du sol mécaniques de préparation de terrain ont contiennent peu de nutriments, d’autant nettement augmenté la croissance du pin plus qu’une perturbation intense risque à encens au cours des 3-5 premières an- d’entraîner le lessivage. Malheureuse- nées dans les Piedmonts de Caroline du ment, peu d’études connues ont suivi la Sud (Stafford et al, 1985) et dans une ré- croissance des semis issus d’ensemence- gion du Texas aux étés chauds et humides (naturel (Stransky et al, 1985). Bien que Shultz ment artificiel) après scarifiage. ou (1975) estime que l’effet bénéfique sub- siste plusieurs années chez les différents pins du Sud des États-Unis, certains Plantation doutes demeurent quant à l’effet sur la ré- II est reconnu que les semis plantés sont colte finale (Haines et al, 1975; Morris et affectés par un choc de plantation, sou- Pritchett, 1983). vent causé par un stress hydrique (Ausse- D’autres études ont montré que le suc- nac et El Nour, 1986). Pour diverses rai- cès d’établissement de plantations sur des sons (dessèchement des plants, mauvais sites scarifiés n’assurait pas nécessaire- contact racine-sol, destruction des radi- ment la bonne croissance des plants. celles), la capacité réduite d’absorption Ainsi, malgré des taux de survie élevés d’eau empêche le bon déroulement des (80-90%) avec tous les types de scarifiage fonctions biologiques. Les études démon- 1-5 ans après plantation sur des sols de trent qu’à peu près toutes les formes de différentes textures dans le Sud des États- scarifiage permettent un meilleur établis- Unis, la croissance du pin à encens n’a été sement des plants et que, sous cet aspect, meilleure que sur les microsites les plus re- les méthodes s’équivalent au cours des maniés et surélevés dans les hautes terres premières années (Derr et Mann, 1970; des côtes d’Alabama (Tuttle et al, 1985b) Haines et al, 1975; Stafford et al, 1985; et dans la basse plaine côtière de Caroline Wilhite et McKee, 1985; Ross et al, 1986; du Sud (Wilhite et McKee, 1985). En ré- Wittwer et al, 1986; Orlander, 1987). Lors gion montagneuse d’Oklahoma (Wittwer et du choc de plantation, de bonnes condi- al, 1986) et sous le climat chaud et humide tions de température, de structure et de ré- de la Louisiane (Slay et al, 1987), les tention en eau du sol améliorent l’efficacité meilleurs résultats ont cependant été obte- du système racinaire et favorisent la re- nus lorsque la végétation compétitrice était prise du mouvement de l’eau dans les la mieux contrôlée à l’aide d’herbicides plants. après scarifiage. Une croissance limitée de Diverses études font état d’une reprise conifères après scarifiage sans autre trai- rapide de la croissance des plants à la tement a aussi été notée dans les monts suite du bon établissement après scari- Cascades d’Orégon (Ross et al, 1986) et fiage. Dans un sol sableux de la forêt bo- en Nouvelle-Zélande (Ballard, 1978). En réale québécoise, le taux de croissance Australie, l’enlèvement des débris de des 5 premières années de plants de pin coupe et de la matière organique avait gris a été nettement supérieur en terrain grandement aidé l’établissement du pin ra- labouré qu’en sol non remanié (Doucet, diata (Pinus radiata D Don) en haute alti- 1986). Au Wisconsin, Rawinski et al tude (1 200 m), sans toutefois améliorer la (1980) avaient montré l’effet positif de l’in- croissance des 2 premières années par corporation de la matière organique au sol rapport au sol non traité (Hall, 1985). L’au- minéral loameux dès la croissance juvé- teur attribue la stagnation des semis à la
perte de nutriments par l’enlève- traient des résultats de croissance équiva- encourue lents après 5 ans. À l’inverse, sur un par- ment de l’horizon de surface. terre de coupe d’une érablière à bouleau L’expérience suédoise en matière de jaune dans la forêt feuillue du Québec, les scarifiage désigne la formation de monti- secteurs scarifiés indiquaient une augmen- cules comme les microsites les plus favo- tation de 50% de la croissance des plants rables pour le pin Lodgepole, le pin syl- de bouleau jaune (Betula alleghaniensis vestre (Pinus sylvestris) et l’épinette de Britton) dès la première année. Toutefois, Norvège (Picea abies). Sur des sols sa- les résultats quinquennaux ont par la suite bleux de la forêt boréale de l’Ontario, la montré que le scarifiage n’avait finalement mise en buttes a provoqué des taux de pas amélioré la croissance des plants mais mortalité de 10-50% chez le pin gris plan- avait provoqué une plus grande agressivité té au sommet des monticules et une de la compétition (Robitaille, 1978). Une meilleure performance (93-99% de survie) telle augmentation de la compétition pour sur l’épaulement, moins sujet à l’assèche- les semis plantés a également été rappor- ment (Sutton, 1984). Considérant globale- tée par Durand et al (1988) à la suite d’un ment le taux de survie, la croissance en scarifiage de sols argileux dans la forêt bo- hauteur et la croissance en diamètre, la lo- réale du Nord-Ouest québécois. Les au- calisation sur l’épaulement paraissait tou- teurs y ont noté que la réduction de la den- jours la plus favorable pour cette essence, sité des arbres feuillus compétiteurs s’était 5 ans après plantation (Sutton, 1987). surtout traduite par une hausse importante Ayant été testée sur le même dispositif, du recouvrement des autres groupes d’es- l’épinette noire a eu des performances su- pèces compétitrices (arbustes, framboi- périeures sur le sommet des monticules, siers, herbacées). En climat humide sub- malgré un été plus sec que la normale. Se tropical, la diversité spécifique des des observations s’échelonnant basant sur compétiteurs avait également augmenté à plus de 10 après plantation sur ans en la suite de la coupe à blanc et de la prépa- Suède, Orlander (1987) noté que les a ration de terrain dans les forêts de pin des plants sur monticules étaient supérieurs bas-fonds boisés de la Floride (Swindel et aux plants dans les sillons de disques ou al, 1984). Sur un parterre de coupe d’une de charrues, tant pour le taux de survie forêt de sapin baumier et d’épinette noire que pour la croissance. Les résultats des de l’Est du Québec, la densité des es- premières années n’avaient permis de dé- pèces de début de succession, quant à tecter que de faibles différences entre les elle, a augmenté avec l’intensité du scari- microsites, ce qui indique la nécessité d’un fiage (Jobidon, 1990). suivi à long terme pour évaluer la perfor- mance des plants suite au scarifiage. Lors de la planification des travaux de préparation de terrain, il faut garder à l’es- Concernant l’utilisation et le développe- ment de l’équipement de préparation de prit que la végétation peut réoccuper un site par différents mécanismes (sexué ou terrain, McMinn (1985) a souligné l’impor- du stade d’établisse- tance de la durée de la période d’observa- végétatif) au cours tions pour l’interprétation des résultats. ment d’un peuplement (Oliver, 1981).Par exemple, les rejets de souches permettent Après 10 ans, le suivi de plants d’épinette à certaines d’envahir site blanche et de pin Lodgepole a finalement ra- essences un et d’occuper l’espace de crois- indiqué la supériorité de rasages répétés pidement sance avant les espèces désirables. La de la compétition sur le mixage du sol de semences enfouies dans le dans un site nordique de la Colombie Bri- germination sol et ramenées en surface peut aussi pro- tannique, bien que les 2 traitements mon-
voquer un envahissement d’espèces qui En raison des conditions météorologi- étaient absentes avant la perturbation du ques particulières et de la courte durée de milieu. À cet effet, les recherches ont mon- la saison de croissance, le régime thermi- tré que la banque séminale du sol pouvait que du sol ainsi que le microclimat en sur- contribuer de façon significative à la régé- face sont considérés comme des facteurs nération arbustive après perturbation (Ro- limitatifs dans les régions nordiques berts, 1981; Morgan et Neuenschwander, (Smith, 1988). Ils doivent donc être l’objet 1988). Selon le type de préparation de ter- d’une attention spéciale après un scari- rain et l’intensité appliquée, le traitement fiage. Les quelques résultats disponibles pourra donc favoriser l’un ou l’autre des au Québec indiquent également que la vé- modes de régénération et influencer gran- gétation compétitrice est susceptible de dement la structure et la dynamique du profiter de la création de bons microsites peuplement. Il importe donc d’identifier les autant, sinon plus, que les essences dési- propriétés du site pouvant indiquer les rables (Robitaille, 1978; Durand et al, possibilités d’invasion des compétiteurs. À 1988). La perspective de risquer une dé- cet effet, l’organisation de l’information doit gradation des sites à plus ou moins long s’appuyer sur une classification écologique terme pour assurer un bon établissement pour être utilisable de façon pratique et des semis devrait à elle seule motiver la adéquate. mise en place d’études intensives visant à identifier les traitements appropriés. L’ana- lyse des résultats devrait faire le bilan des effets positifs et négatifs en tenant compte PERSPECTIVES DE RECHERCHES de l’interaction entre les conditions du sol, la réaction de la compétition et la crois- À ce jour au Canada, les travaux de re- sance à long terme, pour déterminer l’im- cherches en matière de scarifiage ont sur- pact du scarifiage sur la productivité réelle tout été effectués en Ontario (Sutton, du site (McNabb et Campbell, 1985). En 1987) et en Colombie Britannique (Hedin, outre, afin de comprendre la réaction des 1989; McMinn, 1989), alors qu’au Québec, semis (Margolis et Brand, 1990), des les résultats des recherches dans le do- études visant à connaître le comportement maine sont quasi inexistants malgré une écophysiologique des espèces sous amé- utilisation toujours accrue de cette techni- nagement seront nécessaires (Aussenac que. La presque totalité des travaux qué- et Lévy, 1983). bécois de scarifiage visaient, en 1986, Selon les projections pour les 10 pro- l’établissement de plantations (Fortin et chaines années (Bolghari et al, 1986), les Im, 1987), principalement d’épinettes activités forestières de récolte (225 000 noires (55%), de pins gris (20%) et d’épi- ha/an) se dérouleront principalement dans nettes blanches (14%). On reconnaît gé- les pessières (52%), les sapinières (25%), néralement que le scarifiage peut amélio- les pineraies grises (4%) et les forêts mé- rer la survie de ces essences après langées à dominance résineuse (19%). plantation. Toutefois, les effets sur les pro- Les pinèdes grises sont particulièrement priétés des différents sols et sur la crois- propices à la plantation. Ainsi, les efforts sance juvénile en fonction du type de sca- de recherche sur cette essence devraient rifiage ou de la position sur les microsites viser une meilleure reprise des plants. doivent être étudiés. Les études doivent être planifiées de façon à compléter ou Toutefois, compte tenu qu’une hausse de confirmer les résultats obtenus ailleurs température à la surface du sol serait sus- dans des conditions comparables. ceptible de favoriser l’ouverture des cônes,
pourrait aussi chercher à améliorer l’en- REMERCIEMENTS on semencement naturel de cette espèce. Les sapinières, quant à elles, montrent ha- L’auteur tient à remercier les Drs HA Bolghari et bituellement une abondance de régénéra- R Doucet du Service de la recherche appliquée, tion préétablie et ne présentent pas ou peu ainsi que les Drs C Camiré et AP Plamondon de de problèmes de régénération naturelle. la Faculté de foresterie et géomatique de l’Uni- versité Laval pour la révision de cet article. Le D’autre part, une partie des pessières et travail de dactylographie de Mmes S Bourassa des peuplements mélangés à dominance et N Langlois a également été grandement ap- résineuse présentent une régénération précié. préexistante adéquate (Ruel, 1989). Lors- que la régénération est insuffisante, ces peuplements peuvent être remis en pro- RÉFÉRENCES duction par la plantation. Toutefois, l’expé- rience a montré que certains sites offrent Armson KA (1977) Forest soils. Properties and également la possibilité de se régénérer processes. Univ Toronto Press, Toronto, On- par semences après coupe. Dans un tel tario, Canada contexte, la coupe avec protection de la ré- Armson KA, Williams JRM (1960) The root de- génération préétablie et la coupe à blanc velopment of red pine (Pinus resinosa Ait) modifiée (bandes, trouées, îlots semen- seedlings in relation to various soil condi- ciers) sont des méthodes qui améliorent la tions. For Chron 36, 14-17 régénération par voie naturelle. Dans les Aussenac G, Lévy G (1983) Influence du dessè- parterres de coupe avec réserve de se- chement du sol sur le comportement hydri- menciers, la qualité du lit de germination que et la croissance du chêne pédonculé (Quercus pedonculata Ehrl) et du frêne peut être améliorée par le scarifiage, une (Fraxinus excelsior L) cultivés en cases de opération qui s’avère de toute façon néces- végétation. Ann Sci For 40, 251-264 saire pour la plantation. Cependant, les (1986) Reprise des Aussenac G, El Nour M méthodes les plus souhaitables, ainsi que Rev For Fr hydrique. plants et stress les niveaux d’intensité appliqués, restent à XXXVIII, 264-270 déterminer en relation avec les caractéristi- Ballard R (1978) Effect of slash and soil removal ques des sites. En considérant que, la plu- on the productivity of second growth radiata part du temps, l’opération de scarifiage pine on a pumice soil. N ZJ For Sci 8, 248- s’impose quelle que soit la méthode de ré- 258 génération préconisée, il serait intéressant Barber HW (1984) Effects of site preparation on de comparer la performance à long terme survival and moisture stress of interior Dou- de la régénération provenant d’ensemen- glas - fir seedlings planted in grass. Tree Planters’ Notes, Fall, 7-10 cement (naturel ou artificiel) avec celle de plants, en fonction du type de scarifiage. Bassman JH (1989) Influence of two site prepa- ration treatments on ecophysiology of plan- Au Québec, la pratique actuelle en ma- ted Picea engelmannii x glauca seedlings. tière de régénération forestière favorise la J Can Rech For 19, 1359-1370 régénération naturelle, mais lorsque le re- Becker M (1977) Contribution à l’étude de la boisement s’avère nécessaire, le scarifiage transpiration et de l’adaptation à la séche- est largement pratiqué. Or, les coûts to- resse des jeunes plants résineux. Exemple taux sont élevés (production de plants, de trois sapins du pourtour méditerranéen scarifiage et plantation) et la possibilité de (Abies alba, A nordmanniana, A numidica). Ann Sci For 34, 137-158 régénérer de façon naturelle une partie Becker M, Lévy G (1983) Influence d’un dessè- des aires coupées en modifiant l’opération chement du sol sur la nutrition minérale de de scarifiage doit être envisagée.
Dobbs RC, McMinn RG (1973) The effects of de résineux. Ann Sci For 40, jeunes plants site preparation on summer soil temperature 325-336 in spruce fir cutovers in the British Columbia Berben JC (1973) Influence de la densité du sol interior. For Can Bi-Month Res Notes 29, 6-7 et des précipitations sur la croissance et le (1986) Effet du labour sur la crois- Doucet R développement radiculaire de quelques es- plantation de pin gris. Min Éner pèces forestières. Bull Soc Roy For Belg 80, d’une sance Res Québec Note Rech For 31 377-401 Durand F, Bergeron Y, Harvey B (1988) Effets Bolghari HA, Doucet R, Martel J (1986) Pro- de la préparation de terrain sur le type et gramme de remise en fonction de la forêt. l’abondance des espèces végétales compéti- Volet : document de support relatif au renou- trices dans le canton d’Hébécourt, Abitibi. vellement des forêts résineuses du Québec par la régénération naturelle. Min Éner Res Min Éner Res Québec Serv Amélioration, Ré- Québec Serv Trait Sylv gion Abitibi-Témiscamingue (1985) Long-term effects of Brown G (1977) Site preparation. In: Proc plan- Ezell AW, Arbour SJ scalping on organic matter content of sandy tation establishment Symp. Kirkland Lake, Ontario, Canada, 21-23 September 1977. forest soils. Tree Planters’ Notes, Summer, For Can Great Lakes For Res Cent Symp 13-15 Proc 0-P-5, 46-48 Foil RR, Ralston CW (1967) The establishment Burger JA, Pritchett WL (1984) Effects of clear- and growth of Loblolly pine seedlings on compacted soils. Soil Sci Soc Am Proc 31, felling and site preparation on nitrogen miner- alization in a southern pine stand. Soil Sci 565-568 Soc AmJ 48, 1432-1437 Fortin Y, Im PC (1987) Statistiques concernant le reboisement et les travaux connexes réali- Burger JA, Pritchett WL (1988) Site presenta- sés dans les forêts publiques 1986-1987. Min tion effects on soil moisture and available nu- Éner Res Québec Serv Régén For trients in a pine plantation in the Florida flat- woods. For Sci 34, 77-87 Frisque G (1977) Régénération naturelle de l’épinette noire. Thèse de doctorat, Université Cain MD (1987) Site preparation techniques for Laval Québec, Québec, Canada establishing natural pine regeneration on small forest properties. South J Appl For 11, J (1986) Adapted site preparation in Swe- Fryk 41-45 den. Skogsarbeten Res 5 CEMAGREF (1976) Techniques de reboise- JD (1969) Soil improvement trials using Gagnon ment. Réflexions générales - conception. scarification and fertilization in stagnant white Min Agric France Grp Tech For Div Tech Re- spruce plantations, Quebec, Canada. Plant bois Note Tech 47 23-33 Soil 30, Cooper AJ (1973) Root temperature and plant Impact of intensive fo- Gent JA, Ballard R (1985) growth. Commonw Agric Bureaux, Res Rev management practices on the bulk den- rest 4 sity of lower coastal plain and Piedmont soils. South J Appl For 9, 44-48 Corns IGW (1988) Compaction by forestry equipment and effects on coniferous seed- Gent JA, Ballard R, Hassan AE, Cassel DK ling growth on four soils in the Alberta foot- (1984) Impact of harvesting and site prepara- hills. J Can Rech For 18, 75-84 tion on physical properties of Piedmont forest soils. Soil Sci Soc Am J 48, 173-177 Demers A (1978) Évaluation des essais opéra- Greacen EL, Sands R (1980) Compaction of fo- tionnels de scarifiage et d’ensemencement rest soils. A review. Aust J Soil Res 18, 163- de bûchés de forêts de pin gris dans les bas- sins des rivières Gatineau et St-Maurice. In : 189 Atelier de travail sur l’aménagement du pin Grossnickle SC (1987) Influence of flooding and gris. Min Terres For Québec, 81-117 soil temperature on the water relations and morphological development of cold-stored Derr HJ, Mann WF (1970) Site preparation im- black spruce and white spruce seedlings. proves growth of planted pines. USDA For J Can Rech For 17, 821-828 Serv Res Note SO-106
Haeussler S (1989) Mounding for site prepara- Kaufmann MR (1977) Soil temperature and tion. For Can and British Columbia Min For effects on water relations of drying cycle FRDA Memo 100 Pinus radiata. J Can Bot 55, 2413-2418 Kauppila A, Lahde E (1974) On the effects of Haines LW, Maki TE, Sanderford SG (1975) soil treatments on forest soil properties in The effect of mechanical site preparation north Finland. Folia For (Helsinki) 230 treatments on soil productivity and tree (Pinus taeda L and P elliottii Engelm var el- Keeney DR (1980) Prediction of soil nitrogen liottii) growth. In: Forest soils and forest land availability in forest ecosystems: a literature management (B Bernier et CH Winget, eds). review. For Sci 26, 159-171 Presses Univ Laval, Sainte-Foy, Québec, Kramer PJ (1962) The role of water in tree Canada, 379-395 growth. In: Tree growth (TD Kozlowski, ed). Hall M (1984) Establishment of radiata pine on a The Ronald Press Co, New York, USA, 171- high altitude second rotation site. I. Effect of 182 site preparation on nutrient capital. Aust For Lanini WT, Radosevich JR (1986) Response of 47, 194-198 three conifer species to site preparation and shrub control. For Sci 32, 61-77 Hall M (1985) Establishment of radiata pine on a high altitude second rotation site. II. Effect of Lévy G (1968) Importance des propriétés du sol site preparation on early survival and growth. pour l’enracinement de Picea excelsa et de Aust For 48, 79-83 Pinus silvestris. Ann Sci For 25, 157-188 Hedin IB (1986) Mechanical site preparation tri- Lieffers VJ, Rothwell RL (1986) Effects of depth als in coastal British Columbia. For Eng Res of water table and substrate temperature on Inst Can Tech Rep TR-69 root and top growth of Picea mariana and Larix laricina seedlings. J Can Rech For 16, Hedin IB (1989) Inverted humus mounds: follow- 1201-1206 up field assessments. For Eng Res Inst Can Lopushinsky N, Kaufmann MR (1984) Effects of Spec Rep RS-58 cold soil on water relations and spring growth Heilman P (1981) Root penetration of Douglas- of Douglas-fir seedlings. For Sci 30, 628-634 fir seedlings into compacted soils. For Sci 27, Malkonen E (1972) Some aspects concerning 660-666 cultivation of forest soil. Folia For (Helsinki) RL, White DP (1974) Tree seedling Heninger 137 at different soil temperatures. For Sci growth Margolis HA, Brand DG (1990) An ecophysiolo- 20, 363-367 gical basis for understanding plantation Hill JNS, Sumner ME (1967) Effect of bulk den- establishment. J Can Rech For 30, 375-390 sity on moisture characteristics of soils. Soil (1988) Soil physics. Marshall TJ, Holmes JW Sci 103, 234-238 Cambridge Univ Press, Cambridge, England Ino Y, Monsi M (1969) An experimental ap- Mattice CR, McPhee HG (1979) Mechanized proach to the calculation of CO amount 2 row seeding of Jack pine. For Can Great evolved from several soils. Jpn J Bot 20, Lakes For Res Cent Inf Rep O-X-296 153-188 McClurkin DC, Duffy PD (1975) Evaluating im- Jeglum JK (1980) Strip cutting in shallow-soil pact of forest site preparation on soil and upland black spruce near Nipigon, Ontario. I. water quality in the US gulf coastal plain. In: Study establishment and site conditions. For Forest soils and forest land management (B Can Great Lakes For Cent Inf Rep O-X-315 Bernier et CH Winget, eds). Presses Univ Jeglum JK (1987) Alternate strip clearcutting in Laval, Sainte-Foy, Québec, Canada, 315-321 upland black spruce. II. Factors affecting re- McMinn RG (1984) Mechanical site treatment generation in first-cut strips. For Chron 63, prescriptions should be based on site specific 439-445 knowledge. In: Proc symp mechanization of Jobidon R (1990) Short-term effect of three me- silvic: increasing quality and productivity. chanical site preparation methods on species Thunder Bay, Ont, Canada, 17 September diversity. Tree Planters’ Notes, Fall, 39-42 1984; Can Pulp Pap Assoc 21-25
McMinn RG (1985) Use and development of Orlander G (1987) Effects of site preparation on the development of planted seedlings in nor- site preparation equipment. In: Proc mecha- thern Sweden. In: Proc IUFRO Symp. Helsin- nized silv workshop. Edmonton, Alberta, Ca- nada, 29 February - 2 March 1984. For Can ki, Finland Northern For Res Cent Inf Rep NOR-X-272, Orlander G, Gemmel P, Hunt J (1990) Site pre- 2-7 paration: a Swedish overview. For Can and McMinn RG (1989) Mechanical site preparation British Columbia Min For FRDA Rep 105 options in north central British Columbia. In: Orynik RJ (1985) Mechanized silviculture at Proc northern silvic committee workshop. Prince Albert pulpwood. In: Proc mechanized Prince George, British Columbia, Canada, 2- silvic workshop. Edmonton, Alberta, Canada, 3 February 1988. For Can and British Colum- 29 February - 2 March 1984. For Can Nor- bia Min For FRDA Rep 030, 86-88 thern For Res Cent Inf Rep NOR-X-272, 37- McNabb DH, Campbell RG (1985) Quantifying 39 the impacts of forestry activities on soil pro- K (1984) Microbiological changes in Palmgren ductivity. In: Proc 1985 SAF national conven- forest soil following soil preparation and li- tion, Fort Collins, Colorado, USA, 28-31 July ming. Folia For (Helsinki) 603 1985, 116-120 Place ICM (1955) The influence of seed-bed Minore D, Smith CE, Woolard RF (1969) Effects conditions on the regeneration of spruce and of high soil density on seedling root growth balsam fir. Can Dep North Aff Nat Res For of seven north-western tree species. USDA Div Bull 117 For Serv Res Note PNW-112 Plamondon AP, Ouellet DC, Déry G (1980) Ef- Moehring DH (1970) Forest soil improvement fets de la scarification du site sur le micro- through cultivation. J For 68, 328-331 environnement. J Can Rech For 10, 476-482 Morgan P, Neuenschwander LF (1988) Seed- Prévost M, Plamondon AP (1987) Interception bank contributions to regeneration of shrub de la pluie par les débris et la couverture vé- species after clear-cutting and burning. gétale établie après la coupe à blanc. Nat J Car Bot 66, 169-172 Can 114, 127-132 Morris LA, Pritchett WL (1983) Effects of site preparation on Pinus eliottii - Pinus palustris Prévost M, Bolghari HA (1990) Croissance et flatwoods forest soil properties. In: Proc enracinement de deux provenances d’épi- IUFRO Symp For Site Continuous Prod. nette noire en fonction de la densité appa- USDA For Serv Gen Tech Rep PNW-163, rente du sol et de ses propriétés hydriques. 243-251 J Can Rech For 20, 185-192 Muelder DW, Tappeiner TC, Hansen JH (1963) Barry R, Stein J, Plamondon AP Prévost M, Measurement of potential evapotranspiration (1989) Évolution du couvert de neige et des rates in ecology and silviculture with particu- profils hydrique et thermique du sol dans un lar reference to the Piché atmometer. J For bassin de la sapinière laurentidienne. J Hy- 61, 840-845 drol 107, 343-366 Needham TD (1986) Factors affecting Loblolly Pritchett WL, Fisher RF (1987) Physical proper- pine growth following site preparation. Thèse ties of forest soils. In: Properties and mana- de Ph D Virginia Polytech Inst State Univ, gement of forest soils. J Wiley and Sons, Blacksburg, Virginia, USA New York, USA, 111-124 Nielson KF (1974) Roots and shoots tempera- Raney WA, Edminster TW, Allaway WH (1955) tures. In: The plant root and its environment Current status of research in soil compaction. (EW Carson, ed) Univ Press Virginia, Char- Soil Sci Soc Am Proc 19, 423-428 lotteville, Virginia, USA, 193-333 Rawinski JJ, Bowles JA, Noste NV (1980) Soil Oliver CD (1981) Forest development in North properties related to coniferous seedling America following major disturbances. For height growth in northern Wisconsin. USDA Ecol Manage 3, 153-168 For Serv Res Note NC-254 Orlander G (1986) Effect of planting and scarifi- cation on the water relations in planted seed- Roberts HA (1981) Seed banks in soil. Adv Appl lings of Scots pine. Stud For Suec 173 Biol 6, 1-55
Robinson FC (1987) Alternate strip clearcutting Smith GKM (1988) Site preparation in cold soils. in upland black spruce. I. An introduction. For Can For Ind, September, 32-34 Chron 63, 435-438 Stafford CW, Torbert JL, Burger JA (1985) An Robitaille L (1978) Résultats quinquennaux de evaluation of site preparation methods for lo- plantation et de régénération naturelle du blolly pine regeneration on the Piedmont. In: bouleau jaune, suite à une coupe rase avec Proc 3rd biennial south silvic res conf. Atlan- et sans scarification. In: Proc Symp IUFRO. ta, Georgia, USA, 7-8 November 1984. Nancy, France USDA For Serv Gen Tech Rep SO-54, 57-60 Ross DW, Scott W, Heninger RL, Walstad JD Stransky JJ, Roese JH, Watterson KG (1985) (1986) Effects of site preparation on Ponde- Soil properties and pine growth affected by rosa pine (Pinus ponderosa), associated ve- site preparation after clearcutting. South J getation, and soil properties in south central Appl For 9, 40-43 J Can Rech For 16, 612-618 Oregon. Sutherland B (1987) La nécessité d’uniformati- Ruel JC (1989) Importance de la régénération ser l’évaluation de l’équipement sylvicole. In: préexistante dans les forêts publiques du Proc 68 Congrès Annu ACPPP. Montréal, e Québec. Ann Sci For 46, 345-359 1987. Can Québec, Canada, 17-18 mars Pulp Pap Assoc 143-150 Rutter AJ (1975) The hydrological cycle in vege- tation. In: Vegetation and the atmosphere (JL Sutton RF (1984) Mounding site preparation: evaluation of Jack pine outplantings in a bo- Monteith, ed) Academic Press, New York, USA, 111-154 real Ontario study. In: Proc Jack pine symp. Timmins, Ontario, Canada, 18-20 October Salonius PO (1983) Effects of organic - mineral 1983. For Can Great Lakes For Res Cent soil mixtures and increasing temperature on Symp Proc 0-P-12, 66-67 the respiration of coniferous raws humus ma- terial. J Can Rech For 13, 102-107 Sutton RF (1987) Root growth capacity and field performance of Jack pine and black spruce in Sellers WD (1969) Physical climatology. Univ boreal stand establishment in Ontario. J Can Chicago Press, Chicago, Illinois, USA Rech For 17, 794-804 Shear CB, Crane HL, Myers AT (1946) Nutrient- Swindel BF, Conde LF, Smith JE (1984) Spe- element balance: a fundamental concept in cies diversity: concept measurement and res- plant nutrition. Proc Am Soc Hortic Sci 47, ponse to clearcutting and site preparation. 239-248 For Ecol Manage 8, 11-22 Shultz RP (1975) Intensive culture of southern Tryon PR, Chapin FS III (1983) Temperature pines: maximum yield on short rotation. lowa control over root growth and root biomass in State J Res 49, 325-337 taiga forest trees. J Can Rech For 13, 827- Simmons GL, Pope PE (1987) Influence of soil 833 compaction and vesicular - mycormizae on Tuttle CL, Golden MS, Meldahl RS (1985a) Sur- root growth of yellow poplar and sweet gum face soil removal and herbicide treatment: ef- seedlings. J Can Rech For 17, 970-975 fects on soil properties and Loblolly pine Sims HP (1975) Temperature and moisture early growth. Soil Sci Soc Am J 49, 1558- conditions on plowed Jack pine strip cut in 1562 southeastern Manitoba. J Can Rech For 5, Tuttle CL, Golden MS, Meldahl RS (1985b) Site 541-545 preparation effects on selected soil proper- Slay JM, Lockaby BG, Adams JC, Vidrine CG ties and early Loblolly pine seedling growth. (1987) Effects of site preparation on soil phy- In: Proc of the 3rd biennial southern silvic res sical properties, growth of Loblolly pine, and conf. Atlanta, Georgia, USA, 7-8 November competing vegetation. South J Appl For 11, 1984. USDA For Serv Gen Tech Rep SO-54, 83-86 45-52 Van Cleve K, Barney R, Schlentner R (1981) Smith CR (1984) Status of mechanization of sil- Evidence of temperature control of produc- viculture in Canada. In: Proc symp mechani- tion and nutrient cycling in two interior Alaska zation silvic: increasing quality and producti- black spruce ecosystems. J Can Rech For vity. Thunder Bay, Ontario, Canada, 17 11, 258-273 September 1984. Can Pulp Pap Assoc 41-49
Wasterlund I (1985) Compaction of till soils and Vitousek PM, Matson PA (1985) Intensive har- growth tests with Norway spruce and Scots vesting and site preparation decrease soil ni- trogen availability in young plantations. pine. For Ecol Manage 11, 171-189 South J Appl For 9, 120-125 Wilhite LP, McKee WH (1985) Site preparation Vitousek PM, Gosz JR, Grier CC, Melillo JM, and phosphorus application alter early Reiners WA, Tood RL (1979) Nitrate losses growth of Loblolly pine. South J Appl For 9, from disturbed ecosystems. Science 204, 103-109 469-474 Wittwer RF, Dougherty PM, Cosby D (1986) Ef- Vomocil JA, Flocker WJ (1961) Effect of soil fects of ripping and herbicide site preparation compaction on storage and movement of soil treatments on Loblolly pine seedling growth air and water. Trans Am Soc Agric Eng 4, and survival. South J Appl For 10, 253-257 242-246 JC (1985) Mechanization of silviculture Wright Voorhees WB, Allmara RR, Johnson CE (1981) the St Regis (Alberta) LTD forest manage- on Alleviating temperature stress. In: Modifying ment area. In: Proc mechanized silvic works- the root environment to reduce crop stress hop. Edmonton, Alberta, Canada, 29 Februa- (GF Arkin, HM Taylor, eds), Am Soc Agric ry - 2 March 1984. For Can Northern For Eng, St-Joseph, Michigan, USA, 217-266 Res Cent Inf Rep NOR-X-272, 33-36 Waring RH, Schlesinger WH (1985) Decomposi- Zisa RP, Halverson HG, Stout BB (1980) Esta- tion and forest soil development. In: Forest blishment and early growth of conifers on ecosystems. Concepts and management. compact soils in urban area. USDA For Serv Academic Press, Orlando, Florida, USA, Res Pap NE-451 181-210