Nicolas Bélanger

Membre régulier
Sols forestiers et biogéochimie

Professeur
UER Science et Technologie
Téluq, Université du Québec
5800 rue Saint-Denis
Bureau 1105
Montréal, Québec
H2S 3L5

Téléphone: (514) 843-2015 ext. 2007

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Personnel
Postdoctorats
Simon Bilodeau-Gauthier
Alexandre Collin

Directions d'étudiants

Maîtrises
Simon Lebel Desrosiers
Jacinthe Ricard-Piché

Codirections

Doctorats
Gustavo Palma Ponce
Ancien personnel
Benoit Lafleur (Postdoc 2014)
Julien Mourali (Stage 2012)
Evelyne Thiffault (Postdoc 2009)
Judicael Moukoumi (Postdoc 2009)
Michael Emigh (Prof. de rech. 2008)
David Robertson (Stage 2008)
Stephanie Friesen (Prof. de rech. 2006)
Jarod Jackson (Stage 2005)

Étudiants diplômés
Dirigés
Alexandre Collin (Ph.D. 2017)
Jean-Charles Miquel (M.Sc. 2017)
Mario Fontana (Ph.D. 2016)
Joel Ens (Ph.D. 2012)
Brad Pinno (Ph.D. 2008)
Codirigés
Sarah Worsham (Ph.D. 2017)
Lili Perreault (M.Sc. 2016)
Gilbert Tremblay (M.Sc. 2015)
Thomas Capdeville (M.Sc. 2014)
Patrick Lamoureux (M.Sc. 2007)
Evelyne Thiffault (Ph.D. 2006)
FORMATION
  • Ph.D. sciences des ressources naturelles, 2000, Université McGill
  • M.Sc. sciences de l'environnement, 1996, UQAM
  • B.Sc. géographie physique et sciences de l'environnement, 1994, UQAM
BIOGRAPHIE
  • Professeur titulaire, 2012 à aujourd'hui, Département Science et technologie, Téluq, Université du Québec
  • Professeur agrégé, 2009 à 2012, Département Science et technologie, Téluq, Université du Québec
  • Chercheur scientifique sénior, 2008, Areva Resources Canada
  • Professeur adjoint, 2004 à 2008, Département des sciences du sol, Université de la Saskatchewan
  • Post-doctorat, 2000 à 2004, Centre de foresterie des Laurentides/Groupe de recherche en écologie forestière interuniversitaire
THÈMES DE RECHERCHE

Nicolas s'intéresse tout particulièrement aux cycles des éléments nutritifs en forêt et en plantation, à la nutrition et à la productivité des arbres ainsi qu'à la séquestration du carbone dans les sols et la biomasse épigée. Il travaille aussi sur les impacts des stress anthropiques (ex. récolte forestière, pollution de l'air et changements climatiques) et les perturbations naturelles (ex. feu) sur la santé et la vigueur des forêts. Enfin, il cherche à maximiser la croissance de cultures très intensives de saule et de peuplier pour la production de biomasse, la séquestration du carbone et la bioénergie en développant des modèles pédoclimatiques pour sélectionner les sites les plus productifs et en utilisant les matières résiduelles comme amendement des sols. Voici des exemples de projets en cours.

1- Acclimatation des forêts du sud du Québec aux changements climatiques

La forêt couvre plus de 60 % du territoire québécois et constitue un habitat privilégié pour la très grande majorité des organismes vivants que l'on retrouve au Québec. Elle fournit aussi de nombreux services écologiques, sociaux et économiques inestimables pour le Québec. Cependant, cette forêt est affectée par des changements du climat qui risquent de la fragiliser. Par l’entremise d’une subvention pour l’achat d’équipements scientifiques à la fine pointe de la technologie, l’équipe du professeur Bélanger a mis en place des dispositifs de suivi de processus écologiques dans la forêt feuillue du Sud du Québec afin de mieux comprendre l’acclimatation des espèces forestières aux changements climatiques. Des expériences de réchauffement des sols et de l’air sont menées (hausse simulée de 2 à 3 C) dans de petites parcelles. Le suivi inclut une série de paramètres importants comme les conditions hydro-climatiques de l’air et des sols, la disponibilité des nutriments, l’utilisation de l’eau par les arbres, la croissance des arbres, le débourrement des feuilles au printemps et l’aoutement, les échanges gazeux des sols (CO2, CH4, N2O), l’émergence et l’activité des insectes, le broutage des feuilles des semis par les animaux, la diversité et l’abondance des microorganismes du sol et des feuilles, et la diversité végétale. De plus, une expérience de transplantation dans la forêt boréale mixte (où nous testons aussi les effets du réchauffement du sol) permet (1) de tester si les espèces forestières du sud sont capables de migrer vers le Nord compte tenu du réchauffement du climat et (2) d’identifier les espèces à privilégier dans un contexte de migration assistée. Avec l’information générée à partir de ces dispositifs, l’équipe désire développer de meilleurs modèles de simulation afin de proposer aux décideurs et aux gestionnaires de la forêt des mesures de mitigation pour minimiser les impacts négatifs des changements globaux.

2- Impacts des matières résiduelles fertilisantes sur la nutrition et la croissance des arbres

L'usage des matières résiduelles fertilisantes (ex. biosolides, boues de chaux, cendres) en agriculture est aujourd'hui très répandu. Ses effets bénéfiques sur le rendement des récoltes sont incontestés et les risques sur la santé des écosystèmes et des humains sont faibles si les applications sont faites selon les règles de l’art. C'est aussi une façon efficace de disposer des résidus, lesquels seraient autrement éliminés dans les sites d'enfouissement ou incinérés. En ce sens, la politique québécoise de gestion des matières résiduelles vise à ce que les municipalités et les diverses industries recyclent d'ici 2020 l’ensemble des résidus organiques qu'elles génèreront. L'industrie forestière québécoise commence à utiliser les biosolides papetiers et d'autres résidus comme les boues de chaux et les cendres de bois dans le but d'augmenter la fertilité des sols, la nutrition des arbres et le rendement de plantations en général. L'épandage de biosolides favoriseraient aussi la séquestration de carbone dans les sols. La valorisation des matières résiduelles fertilisantes est une alternative intéressante en sylviculture intensive, notamment parce qu’elle a le potentiel d’augmenter le rendement des arbres et permet d’éviter l’enfouissement ou l’incinération de matières organiques, ce qui respecte la hiérarchie des 3RV-E de la Politique québécoise de gestion des matières résiduelles. Dans le cadre de multiples projets, l’équipe du professeur Bélanger fait le suivi de la composition chimique des sols, de la nutrition foliaire et de la croissance de diverses plantations de peuplier hydride, de mélèze laricin, de pin gris, d’épinette noire et d’érablières en Estrie et en Abitibi. Les sites étudiés ont été fertilisés à différentes doses avec des biosolides papetiers, des boues municipales, de la boue de chaux et des cendres de bois, soit en combinaison ou séparément. Dans certains cas, une deuxième fertilisation avec des biosolides papetiers et des cendres a été faite 3 à 5 ans après la première fertilisation dans des plantations de peuplier hybride. Les projets ont débuté en 2010 et un programme de suivi est maintenant en place. Les objectifs sont de préciser les types de matières résiduelles fertilisantes (ex. combinaisons), les dosages et les cédules d’application optimaux pour la nutrition et la croissance des arbres et de développer un programme de fertilisation sur l’ensemble des territoires exploités selon les caractéristiques des sites (foresterie de précision).

3- Afforestation de haldes à résidus miniers de chrysotile

La phytorestauration des sites miniers dégradés est une technologie à faible coût qui peut être efficace pour stabiliser les particules et maîtriser la contamination de l'eau. Elle est toutefois souvent confrontée à des contraintes physicochimiques et biologiques sévères. Les résidus miniers qui composent les haldes à chrysotile du Sud du Québec ont des textures très grossières (i.e. sables et graviers) et ils sont complètement dénudés de matière organique. Sans matière organique, les résidus miniers ont une capacité de rétention en eau et en nutriments très limitée, nuisant ainsi à la croissance des plantes. Ils présentent aussi une très faible activité microbienne, laquelle joue un rôle crucial dans le cycle des éléments nutritifs. De plus, la chrysotile est naturellement très riche en magnésium et peut ainsi créer des effets antagonistes sur le prélèvement d’autres nutriments, notamment le calcium. Des essais ont montré des effets positifs des matières résiduelles fertilisantes sur l’établissement, la croissance et la nutrition d’herbacées semées ainsi que sur la stabilisation de sols reconstruits à l’aide de matières résiduelles fertilisantes comme les boues de désencrage et les biosolides municipaux. Par contre, aucune tentative d’établissement d’essences forestières n’a encore été faite sur ces haldes minières compte tenu du manque considérable de connaissances quant à la réponse de ces essences sur ce substrat. L’équipe du professeur Bélanger a fait le pari de pouvoir établir des aulnes, saules, peupliers, mélèzes et épinettes sur des sols reconstruits. Pour ce faire, des techniques de préparation de terrain par monticules, des inoculants mycorhiziens et des combinaisons d’essences sont utilisées pour créer des environnements de croissance favorables aux arbres. La reconstruction des sols se fait avec un mélange de boues de désencrage et de boues municipales, ce qui permet de stabiliser les haldes minières et d’équilibrer les ratios calcium/magnésium. Enfin, la valorisation des matières résiduelles fertilisantes est un moyen tout indiqué pour accélérer les effets positifs de la phytorestauration sur l’environnement, notamment en restaurant rapidement les fonctions des sols favorables à l’établissement de plantes pérennes et en évitant leur enfouissement ou incinération. Leur valorisation sur des sites miniers pour l’établissement d’essences forestières constitue donc une avenue très prometteuse que l’équipe du professeur Bélanger vise à explorer.

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PUBLICATIONS
Livres



Chapitres de livre


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Livres et actes de colloques publiés à titre d'éditeur



Articles publiés dans des revues avec comité de lecture


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  50. Belanger, N., Pare, D. and Yamasaki, S.H. (2003) The soil acid-base status of boreal black spruce stands after whole-tree and stem-only harvesting. Canadian Journal of Forest Research, 33(10):1874-1879. (Scopus  | Résumé | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  51. Cote, B., Belanger, N., Courchesne, F., Fyles, J.W. and Hendershot, W.H. (2003) A cyclical but asynchronous pattern of fine root and woody biomass production in a hardwood forest of southern Quebec and its relationships with annual variation of temperature and nutrient availability. Plant and Soil, 250(1):49-57. (Résumé | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  52. Belanger, N., Cote, B., Courchesne, F., Fyles, J.W., Warfvinge, P. and Hendershot, W.H. (2002) Simulation of soil chemistry and nutrient availability in a forested ecosystem of southern Quebec. Part I. Reconstruction of the time-series files of nutrient cycling using the Makedep model. Environmental Modelling and Software, 17(5):427-445. (Résumé | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  53. Belanger, N., Courchesne, F., Cote, B., Fyles, J.W., Warfvinge, P. and Hendershot, W.H. (2002) Simulation of soil chemistry and nutrient availability in a forested ecosytem of southern Quebec. Part II. Application of the SAFE model. Environmental Modelling and Software, 17(5):447-465. (Résumé | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  54. Belanger, N., Hendershot, W.H., Bouchard, M. and Jolicoeur, S. (1998) Identification des compartiments responsables de la qualité des eaux de surface d’un petit bassin versant forestier du centre du Nouveau-Brunswick (Canada): application et analyse du modèle hydrochimique EMMA. Revue des Sciences de l'Eau, 11(1):117-137. (Scopus  | Résumé | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  55. Belanger, N., Jolicoeur, S. and Bouchard, M. (1997) Variabilité des processus podzoliques en fonction de l’état hydrique des profils et de leur position sur les versants: le cas d’un petit bassin versant forestier du centre du Nouveau-Brunswick. Hommes et Terres du Nord. (Scopus  | Résumé | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )


Articles publiés dans des actes de colloque (proceedings)


  1. Hendershot, W.H. and Belanger, N. (1999) The role of soil acidification in forest decline. In The effects of acidic deposition on Pennsylvania’s forests. (Sharpe, W.E. and Drohan, R., Eds.) Environmental Resources Research Institute, University Park, Pennsylvania, pages 21-27. (EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )


Rapports scientifiques, manuels et autres



Thèses, mémoires et essais


  1. Belanger, N. (2000) Investigating the long-term influence of atmospheric acid deposition and forest disturbance on soil chemistry and cation nutrient supplies in a forested ecosystem of southern Quebec. Thèse de doctorat, McGill University, Department of natural resources sciences. (URL  | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  2. Belanger, N. (1996) Origine de la qualité des eaux de surface d'un petit bassin versant du centre du Nouveau-Brunswick (Canada). Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Montréal, Institut des sciences de l’environnement. (EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )


Thèses, mémoires et essais supervisés


  1. Ens, J. (2012) Short rotation culture of willow clones across Canada : growth requirements and implications for soil nutrients and greenhouse gas balances. Thèse de doctorat, University of Saskatchewan. (URL  | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  2. Pinno, B.D. (2008) Site productivity of poplars in Canada : relationships with soil properties and competition intensity. Thèse de doctorat, University of Saskatchewan. (URL  | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  3. Lamoureux, P. (2007) Taux d'altération des sols de la bordure sud du Bouclier canadien, Québec, Canada : description physique des sols et modélisation de l'altération avec le modèle profile. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Montréal. (URL  | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  4. Thiffault, E. (2006) Biogeochemistry of forest harvesting methods in the boreal zone of Quebec = Biogéochimie des procédés de récolte forestière dans la zone boréale du Québec. Thèse de doctorat, Université Laval. (PDF  | EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )


Articles publiés dans des revues sans comité de lecture


  1. Bourgeois, L., Kneeshaw, D.D., Imbeau, L., Brais, S., Belanger, N. and Yamasaki, S. (2004) Le règlement sur les normes d’intervention dans les forêts du domaine de l’état (RNI) permet-il de respecter les critères de l’aménagement durable des forêts? L'Aubelle, 147:22-25. (EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )
  2. Belanger, N. and Pare, D. (2003) Les sols forestiers peuvent-ils supporter la ligniculture sans fertilisation? Progrès Forestier. (EndNote | BibTeX-CSV | BibTeX | Scholar )


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Jérémie Alluard (2016) Les statistiques au moments de la rédaction 

  • Ce document a pour but de guider les étudiants à intégrer de manière appropriée une analyse statistique dans leur rapport de recherche.

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