Résumés des présentations et horaire (par ordre chronologique)

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État des lieux des connaissances sur les effets des sécheresses extrêmes sur le fonctionnement des arbres et des écosystèmes forestiers tropicaux : Est-ce que les forêts tropicales humides résisteront au changement climatique et se maintiendront dans le futur?

Mots-clés: sécheresse, écologie, forêt

Élément constitutif du vivant, le carbone traverse l’ensemble des strates et fonctions des écosystèmes. La plupart des recherches en écologie forestière peuvent donc être reliées au carbone, mais avoir le carbone comme sujet spécifique implique le vertigineux – et sans doute vain - exercice d’essayer d’appréhender ces écosystèmes comme un tout, d’embrasser l’ensemble des interrelations entre différents systèmes et sous-systèmes plus ou moins arbitrairement définis, et de comprendre le rôle de ces liens écologiques fonctionnels, ceux-là même qui font de l’écosystème un tout plus grand et complexe que la somme de ses parties. Les sujets apparaissant dans mes recherches sont donc variés : compétition et facilitation dans les forêts mixtes, susceptibilité aux feux de forêt, effets rétrogressifs en l’absence prolongée de perturbation majeure, conséquences de la perte de couvert nival, de la tordeuse des bourgeons de l’épinette ou de la préparation mécanique de terrain sur la dynamique du carbone organique des sols et des racines, en bref une suite non-exhaustive de perturbations naturelles et anthropiques et de variables biotiques et abiotiques susceptibles d’influer sur la dynamique du carbone, ce cycle ininterrompu où croissance et décomposition agissent de concert. Cette valse de la vie et de la mort se retrouve également dans l’attention désespérée désormais portée au carbone forestier, tentative de récupération par un système enkysté mais espoir néanmoins légitime de faire reconnaître l’importance et la diversité des rôles des forêts. Les liens entre biodiversité et fonctionnement des écosystèmes forestiers sont donc amenés à prendre une part croissance dans mon programme de recherche, car il est crucial de déterminer dans quelles conditions l’accroissement de la captation et de la séquestration du carbone par les forêts est compatible avec le maintien à long terme de leur intégrité.

Mots-clés: dynamique du carbone forestier, liens fonctionnels, adaptation, atténuation des changements climatiques, aménagement multifonctionnel

Cette présentation introduira les activités principales du Bureau des ressources naturelles de Kitigan Zibi Anishinabeg incluant un bref historique du contexte régional, la consultation autochtone, le programme des gardiens du territoire, le développement économique en foresterie et les efforts de conservation menés par la communauté. Notre objectif est de nous présenter à ceux qui nous connaissent moins et de décrire les projets passés et actuels de notre département.

Mots-clés: foresterie autochtone

Les pratiques forestières doivent s’adapter en réponse aux effets anticipés des changements climatiques. Il est cependant difficile de s’assurer que les mesures proposées permettent effectivement d’atteindre les objectifs d’aménagement, particulièrement à long terme. De plus, les effets potentiellement négatifs de ces nouvelles pratiques ne sont pas toujours pleinement considérés. Par exemple, une augmentation de la plantation de feuillus en forêt boréale est souvent proposée pour limiter l’ampleur des feux futurs, mais une telle mesure pourrait être inefficace, dispendieuse, conduire à la disparition d’habitats importants pour la faune et la flore forestières, et entrainer des baisses de revenus à moyen terme pour l’industrie de la transformation du bois. Une meilleure compréhension du processus de planification forestière permet de s’assurer que les implications à long terme de mesures visant l’adaptation aux changements climatiques seront pleinement prises en compte. Dans cette présentation, j’expliquerai comment la planification forestière est abordée dans l’enseignement en foresterie auprès des étudiants de premier cycle, ainsi que dans quelques projets de recherche.

Mots-clés: changements climatiques, aménagement, planification forestière

Fabio Gennaretti est professeur en sciences forestières à L’UQAT depuis 2020 et il est le titulaire de la Chaire de Recherche du Canada en dendroécologie et dendroclimatologie (Chaire Dendro-Eco). Il présentera un panoramique des activités de recherche qui mène dans son laboratoire pour mieux caractériser le fonctionnement hydrique et carboné des arbres et des forêts sous contrainte climatique (changements de température, sècheresse) et environnementale (compétition, facteurs édaphiques, pollution). La mission de son laboratoire est d'intégrer les techniques classiques en dendroécologie basée sur l'analyse des cernes de croissance des arbres avec des nouvelles technologies (géochimie, capteurs qui enregistrent l'état des arbres en temps réel, images par drone, dendroanatomie par analyse d'image automatisée).

Mots-clés: dendroécologie, dendroclimatologie

L’écologie industrielle, intégrée à l’économie circulaire, est un ensemble de pratiques et de moyens par lesquels des résidus et sous-produits d’une industrie deviennent des matières premières pour une autre. L’écologie industrielle vise aussi la lutte aux changements climatiques par une réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans les pratiques et procédés. Alors, comment le secteur forestier peut bénéficier des portées de l’écologie industrielle? C’est une des questions auxquelles ma programmation de recherche vise à répondre. Je présenterai certains de mes travaux en écologie industrielle sur la gestion de sous-produits industriels provenant du secteur forestier et d’autres secteurs. Pour boucler la boucle, je montrerai aussi comment ces sous-produits ont le potentiel de bénéficier aux secteurs forestier et agricole tout en répondant à la lutte aux changements climatiques et à certains besoins des communautés.

Mots-clés: écologie industrielle, changements climatiques, sous-produits forestiers

La réponse est non. Tant au niveau global qu'au niveau local, notre compréhension de la croissance des arbres et de ses variations en réponse aux fluctuations climatiques est encore lacunaire. Ce manque de connaissance nous empêche de formuler des affirmations sur les destins de nos écosystèmes forestiers face aux changements climatiques. Mes recherches attaquent ce problème à partir de plusieurs fronts, dans une quête de connaissances visant à comprendre les mécanismes de croissance de l’échelle de l’arbre jusqu'au continent nord-américain. Mes axes de recherche visent à développer une compréhension claire et simple du fonctionnement des arbres, ainsi que des connaissances de base sur leur croissance, que l'on puisse utiliser pour répondre aux problèmes complexes qui nous attendent dans le futur.

Mots-clés: croissance des arbres, changements climatiques

Les changements globaux contemporains altèrent les patrons de biodiversité à l’échelle planétaire. Bien que le réchauffement du climat favorise l’envahissement de la toundra herbacée par les espèces arbustives et arborescentes, on observe par ailleurs une récession du couvert forestier associée aux perturbations. Effectivement, au cours des deux derniers millénaires, plusieurs processus écologiques ont façonné la mosaïque forestière boréale et les paysages actuels reflètent le caractère dynamique des interactions entre les feux, le climat, les variables du milieu physique et la régénération forestière. Dans le secteur de Caniapiscau, situé à l’interface entre la pessière à lichens et la toundra forestière, les landes alpines résultent généralement d’une dynamique d’ouverture graduelle du couvert forestier depuis deux mille ans, une période relativement froide et défavorable à la régénération post-incendie. À 300km au sud du secteur Caniapiscau, on trouve des landes alpines au sommet des Monts Uapishka, au cœur de la forêt fermée (pessière à mousses). La communication présentera des analyses biogéographiques des assemblages végétaux de landes alpines du secteur de Caniapiscau et des Monts Uapishka en comparaison avec les milieux arctiques du nord québécois et boréaux. La composition floristique ainsi que la datation de charbons de bois retrouvés dans les sols permettront d’expliquer l’origine des landes alpines jusque dans la forêt fermée. Des analyses mettant en relation l’affinité géographique des taxons avec le temps depuis les dernières perturbations seront présentées.

Mots-clés: biodiversité, charbons macrofossiles, lande alpine

Dans un contexte de changements climatiques, la dynamique du carbone des écosystèmes forestiers boréaux est influencée par plusieurs facteurs, dont la présence des chemins forestiers sur le territoire. Le réseau routier forestier représente un moyen d’accès à la forêt prenant de plus en plus d’ampleur au fil des ans et constitue une perte potentielle de stockage de carbone à long terme. En effet, ces routes entraînent une compaction du sol, limitant la régénération de la végétation. À ce jour, il est difficile d'évaluer la répartition des différentes catégories de routes forestières (larges, intermédiaires, étroites et hivernales) sur le territoire québécois, malgré leur cartographie actuelle. Une mise à jour de la représentation des différents types de chemins est essentielle afin d’identifier les routes destinées à une remise en production forestière. Cette étude a permis de mettre en lumière la réalité de l’emprise du réseau routier forestier sur le territoire et la possibilité de remise en production de celles-ci, et ce, grâce à une méthodologie basée sur l’utilisation d’une fenêtre spatio-temporelle (10x10 km²). De ce fait, les résultats indiquent que la superficie totale disponible pour la reforestation des différentes catégories de routes forestières de notre zone d’étude (15 640 000 ha) se situe dans une intervalle maximale allant de 800 à 2500 hectares. Ensuite, une analyse comparative entre le type écologique et l'essence forestière actuelle a mis en évidence le contraste entre les essences dominantes et ce qui devrait naturellement être présent en réponse à la succession forestière. Ainsi, cette étude a permis de déterminer la superficie de restauration des routes forestières dans la zone d’étude (Abitibi-Témiscamingue, LaTuque et Saguenay-Lac-Saint-Jean), ouvrant la voie à une reforestation de ces espaces pouvant potentiellement contribuer au bilan carbone de la forêt boréale à long terme.

Mots-clés: routes forestières, foresterie, carbone forestier

Durant la saison de feux de 2023 au Québec, les conditions météorologiques exceptionnelles furent à l’origine de feux majeurs, brûlant près de 4,5 millions d'hectares de forêt, soit le double du précédent record de 1989. Cette étude permettra de dresser un portrait des conditions qui ont mené à ces feux de grande envergure, et établira le caractère exceptionnel des anomalies chaudes et sèches et des indices forêts-météo, durant la période de mai à octobre au sein de la forêt boréale. Différents produits provenant de réanalyse et de simulations du modèle régional du climat à haute résolution, développé au centre ESCER de l’UQAM, seront utilisés afin de dresser un portrait régional d’ensemble de la saison de feux de 2023. Une analyse des liens avec les caractéristiques de blocages atmosphériques à l’origine des situations persistantes de temps chauds et secs dans le nord du Québec sera également présentée. Les travaux en cours afin d’évaluer les modifications du régime de feux de forêt au Québec, dans le contexte des changements climatiques, seront également brièvement présentés.

During the 2023 fire season in Quebec, exceptional weather conditions caused major fires, burning nearly 4.5 million hectares of forest, doubling the previous record set in 1989. This study will provide an overview of the conditions that led to these large-scale fires, and will establish the exceptional nature of the hot and dry anomalies and forest-weather indices during the period from May to October in the boreal forest. Various products from reanalysis and simulations of the high-resolution regional climate model, developed at UQAM's ESCER centre, will be used to provide an overall regional portray of the 2023 fire season. An analysis of the links with atmospheric blocking patterns at the origin of persistent hot and dry weather conditions in northern Quebec will also be presented. Ongoing work to assess changes in the forest fire regime in Quebec, in the context of climate change, will also be briefly presented.

Mots-clés: feux de forêt, extrêmes météorologiques, sécheresse

Sap yield for maple syrup production is well studied at annual scale. However, the phenological patterns of sap production have been less explored. Our study tested the use of rain gauges for monitoring timings and dynamics of sap production at high temporal resolution. The batteries of the rain gauges were tested under controlled conditions at temperatures ranging from –20 to 5^°C and logging intervals of 15 and 30 minutes. In 2022, eight rain gauges were installed in the field on maples located in four sites along a latitudinal gradient in Quebec, Canada. The batteries performed well at all temperatures in both field and controlled conditions, showing a higher state of charge at logging intervals of 30 minutes with temperatures warmer than –15^°C. The dynamics of sap exudation were correlated among and within sites, demonstrating that trees respond to common environmental factors at regional scale. The natural sap production was discontinuous, alternating productive and non-productive days. Overall, 74% of the sap was exudated during 20% of the sugar season, which matched the proportions described by the Pareto law. Such a heterogeneous and unbalanced distribution in sap exudation exposes small producers to challenges for the use of equipment and makes maple syrup production sensitive to climate hazards in a context of climate change.

Mots-clés: Acer saccharum Marsh., rain gauge, state of charge

La compréhension de la dynamique du carbone dans les écosystèmes forestiers naturels et gérés devient essentielle pour formuler des recommandations éclairées dans le contexte des changements climatiques. Les pratiques forestières sont connues pour avoir des impacts substantiels sur les stocks de carbone forestier, mais ces effets peuvent varier considérablement en fonction du type de traitement. Dans cette étude, nous avons réalisé une méta-analyse pour comparer les effets de la coupe totale et de la coupe partielle en Amérique du Nord. Nous avons évalué l'impact de ces pratiques sur six stocks de carbone, à savoir les arbres vivants, les chicots, la végétation du sous-bois, les débris ligneux, le sol organique et le sol minéral, afin d'obtenir une vision à la fois globale et détaillée de l'écosystème forestier. Notre analyse a été basée sur une base de données comprenant 510 ratios de réponse à la coupe provenant de forêts tempérées et boréales de l'est de l'Amérique du Nord. Nos résultats indiquent que, quelle que soit la région et la durée écoulée depuis le traitement, seul le stock de carbone contenu dans les arbres présentait une différence significative entre les deux types de coupes. En moyenne, la coupe totale réduisait le carbone des arbres vivants de 79±13% (IC à 95%), tandis que la coupe partielle le réduisait de 43±8%. Cependant, ces différences disparaissent après 30 ans de traitement, ce qui coïncide également avec un changement dans la dynamique des débris ligneux. Concernant les stocks de carbone du sol, peu de variation a été observée entre les traitements et aucune différence significative par rapport à une forêt naturelle n'a été constatée. Ces résultats sont discutés en perspective des limites de la littérature actuelle ainsi que des cycles forestiers associés à chacune de ces méthodes de coupe.

Understanding carbon dynamics in both natural and managed forest ecosystems is becoming increasingly crucial for formulating informed recommendations within the context of climate change. Forestry practices are recognized to exert significant impacts on forest carbon stocks, albeit these effects may vary considerably depending on the type of treatment applied. In this study, we conducted a meta-analysis to compare the effects of clearcutting and partial cutting across North America. We assessed the impact of these practices on six carbon stocks: live trees, snags, understory vegetation, coarse woody debris, organic soil, and mineral soil, aiming to obtain a comprehensive and detailed understanding of forest ecosystem dynamics. Our analysis was based on a database comprising 510 response ratios collected from temperate and boreal forests in eastern North America. Our findings indicate that, irrespective of the region and the duration since treatment application, only the carbon stock contained within trees exhibited a significant difference between the two cutting methods. On average, clearcutting led to a reduction in live tree carbon by 79±13% (95% CI), while partial cutting resulted in a reduction of 43±8%. However, these differences disappeared after 30 years of treatment, coinciding with a change in woody debris dynamics. With respect to soil carbon stocks, minimal variation was observed between treatments, and no significant differences compared to natural forests were detected. These results are discussed in light of current literature limitations and the forest cycles associated with each cutting method.

Mots-clés: foresterie, carbone, méta-analyse

Les paléoenvironnements de la forêt boréale mixte des plaines de l'Abitibi dans le nord-ouest du Québec ont été reconstitués à maintes reprises à l'aide d’indicateurs paléoécologiques visant à déterminer la dynamique des forêts et des perturbations naturelles au fil du temps. Cependant, comparativement à la région de la Petite ceinture d'argile, les paléo-données concernant les plus hautes altitudes demeurent limitées en raison du faible nombre de lacs à ces altitudes. Dans cette étude, nous avons reconstitué l'histoire de la végétation et des incendies à partir de sédiments provenant de deux lacs situés aux sommets du parc national d'Aiguebelle. Ces sites sont apparus pendant le retrait de l'inlandsis laurentidien et étaient des îles pendant la présence du lac Barlow-Ojibway en raison de leur altitude > 400 m. Sur la base de divers proxys, nous proposons ici un historique de la dynamique des feux et de la végétation basé sur des enregistrements de macro-charbons et de pollen. Notre objectif était d'examiner comment le feu et la végétation ont interagi localement au fil du temps et de déterminer la synchronicité des reconstitutions entre les sites. Les résultats au lac Gagnon montrent que la végétation arborescente s'est stabilisée vers 8 000 cal. BP, tandis que la fréquence des incendies a atteint un pic vers 6 000 cal. BP. De 7 000 à 5 000 cal. BP, la fréquence des incendies a été plus élevée dans un environnement où le pin blanc était très abondant par rapport au reste de la période. Le Néoglaciaire, après 4,000 cal. BP, a connu un déclin de l'activité du feu associé à une coniférisation de la région et à une plus grande présence de Picea. Ces résultats contribuent de manière significative à notre compréhension des mécanismes feu-végétation qui s’opèrent à long-terme.

Mots-clés: paléoécologie, macro-charbons, pollen

Les épidémies d’insectes constituent une perturbation naturelle importante dans les forêts tempérées et boréales, mais leurs effets sur l’écosystème forestier peuvent s’aggraver dans le contexte de stresses actuels dont la crise climatique, les espèces invasives et l’exploitation forestière. Cette présentation couvre plusieurs études menées sur la spongieuse européenne (Lymantria dispar), la livrée des forêts (Malacosoma disstria) et la tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana) examinant les sources de mortalité qui contribuent à la régulation des populations de ces ravageurs forestiers. Les résultats montrent plusieurs agents de mortalité impliqués pour chaque espèce, dont des prédateurs arthropodes, des parasitoïdes et des pathogènes. Les prédateurs ne semblent pas démontrer de densité dépendance suggérant que, bien qu’ils puissent jouer un rôle important dans le contrôle des populations de chenilles, ils ne contribuent probablement pas beaucoup à la dynamique des épidémies. Par contre, les parasitoïdes et pathogènes agissent selon une densité dépendance avec délai et peuvent donc générer des cycles de densité de population des chenilles qu’ils attaquent. Finalement, les pressions ascendantes (défenses des plantes) et descendantes (ennemis naturels) sur les chenilles sont plus faibles dans le milieu ouvert d’une plantation qu’en sous-bois forestier suggérant un rôle important pour la complexité écologique dans la régulation des populations de ravageurs

Mots-clés: insectes, ravageurs, biocontrôle

In Quebec, maple syrup is a significant cultural and economic product. Maple sap production occurs from late winter to early spring when the temperature fluctuates above and below the freezing point, known as freeze-thaw cycles. Given the predicted change in climate, most producers express concern regarding the effects of future climatic conditions on sap production and seek to implement climate adaptive strategies into their sugaring operations. In this study, we analyze sap production timings and how it can be influenced by monthly minimum and maximum temperatures preceding and during the sap season. In 2022 and 2023, we monitored maple season timings and sap production in two sugar maple trees at four different sites by using rain gauges. The four study sites are located in a latitudinal gradient from Quebec City Municipality to the northern limit of natural sugar maple distribution, the Saguenay-Lac-Saint-Jean region. Specifically, daily sap production was measured by using a tubing system connected to a rain gauge. Notably, sap exudation occurred on 70% of days with freeze-thaw events. Across sites and years, we observed synchronized productive days but different sap production yields. Warmer temperatures from January to April resulted in an earlier onset and ending of the sugar season. In our model, a 2°C increase in January-April average temperatures resulted in both earlier onset and endings of sap production by 2-17 days and 2-13 days, respectively. In a context of a warming climate, maple producers should adapt timing of tapping practices to account for the anticipation of an earlier sap season.

Mots-clés: maple sap season, timing, climate change

Cette recherche étudie les effets des chemins forestiers (perte de superficie productive) pour évaluer leur potentiel de séquestration du carbone une fois reboisés. L'objectif est de quantifier la superficie pouvant être réhabilitée, en tenant compte de divers facteurs tels que la densité routière, les caractéristiques de construction et les taux de croissance de la végétation locale. La méthodologie repose sur un modèle empirique d'analyse spatiale et temporelle, utilisant les données des cinq derniers inventaires forestiers du Québec méridional. La zone d'étude couvre 300 000 km² où les chemins forestiers sont analysés à l'aide de fenêtres mobiles de 1 km² pour évaluer l'évolution temporelle des chemins (âge), leur superficie (ha), la densité de chemins, les caractéristiques permanentes du site (dépôt de surface, drainage) et le type écologique. Ces données permettront de déterminer, à l'aide de modèles d'évolution forestière, la contribution potentielle de ces superficies au bilan carbone, en envisageant leur réhabilitation en fonction du type de couvert. Les résultats préliminaires montrent une expansion des zones aménagées vers le nord depuis 1985, avec un pic notable vers l'année 2000, tout en maintenant une densité moyenne de routes stable à 1 km/km², avec une densité élevée sur certaines portions du territoire, offrant ainsi une opportunité significative de réhabilitation des terres pour améliorer le bilan carbone. Cette tendance souligne l'importance d'intégrer la gestion du carbone dans les stratégies de gestion des chemins forestiers, en évaluant l'impact de différents scénarios de densité routière sur la superficie disponible. Ces résultats guideront la gestion de l'accès au territoire forestier en vue de sa réouverture ou de sa réhabilitation, intégrant ainsi la gestion du carbone comme un élément clé dans le processus décisionnel. Cette étude propose une nouvelle perspective sur les impacts cumulatifs des chemins forestiers, contribuant ainsi à une gestion forestière plus durable et respectueuse de l'environnement.

This research studies the effects of forest roads (loss of productive area) to assess their carbon sequestration potential once reforested. The aim is to quantify the area that can be rehabilitated, taking into account factors such as road density, construction characteristics and local vegetation growth rates. The methodology is based on an empirical model of spatial and temporal analysis, using data from the last five forest inventories in southern Quebec. The study area covers 300,000 km², where logging roads are analyzed using moving windows of 1 km² to assess the temporal evolution of roads (age), their surface area (ha), road density, permanent site characteristics (surface deposition, drainage) and ecological type. These data will be used to determine, with the aid of forest evolution models, the potential contribution of these areas to the carbon balance, by considering their rehabilitation according to cover type. Preliminary results show an expansion of developed areas towards the north since 1985, with a notable peak around the year 2000, while maintaining an average road density stable at 1 km/km², with high density on certain portions of the territory, thus offering a significant opportunity for land rehabilitation to improve the carbon balance. This trend underlines the importance of integrating carbon management into forest road management strategies, by assessing the impact of different road density scenarios on available land area. These results will guide the management of access to forest land with a view to reopening or rehabilitating it, thus integrating carbon management as a key element in the decision-making process. This study offers a new perspective on the cumulative impacts of forest roads, contributing to more sustainable and environmentally-friendly forest management.

Mots-clés: gestion forestière, bilan carbone, séquestration de carbone, densité des chemins

Maple syrup production in Québec contributes to 91.6% of the total syrup production in Canada. Over the last decade, there has been a sizeable increase in the number of taps, growing from 40.6 million in 2011 to 48.6 million in 2021. The rising number of taps emphasizes the urgency to understand the potential impact of tapping on trees, to ensure the health of the sugar maple stands and consequently, the longevity of the industry. The study aims to understand the impact of tree tapping and sap exudation, on annual tree-ring width and hydraulic conductivity in sugar maple (Acer saccharum Marsh.) trees. Eight mature sugar maple trees growing at the northern limit of sugar maple distribution, were monitored over a four-year period (2018-2021). Four trees were tapped for sap collection and four untapped and used as the control. Four tree cores from each tree were analyzed for tree-ring width, wood anatomy was assessed for vessel traits, and hydraulic conductivity was calculated. The results showed that tapped trees exhibit significantly smaller rings in years post-tapping. In 2018, the initial tapping year, the average tree ring width is 273µm. In the years following tapping 2019, 2020, and 2021, the average tree-ring width ranged between 124µm-157µm. However, we found no significant difference in hydraulic conductivity between treatments. While ring width and vessel number in the tree-ring showed significant variability, the conductivity of water through the tree remained constant. These results demonstrate a change in the distribution of sugars within the tree when they are tapped for sap exudation. Thus, a trade-off exists between sap exudation and annual stem growth.

La production de sirop d'érable au Québec contribue à 91,6% de la production totale de sirop au Canada. Au cours de la dernière décennie, le nombre d'entailles a considérablement augmenté, passant de 40,6 millions en 2011 à 48,6 millions en 2021. L'augmentation du nombre d'entailles souligne l'urgence de comprendre l'impact potentiel de l'entaillage sur les arbres afin d'assurer la santé des érablières et, par conséquent, la longévité de l'industrie. L'étude vise à comprendre l'impact de l'entaille sur la largeur annuelle des cernes et la conductivité hydraulique des érables à sucre (Acer saccharum Marsh.). Huit érables à sucre matures poussant à la limite nord de la distribution de l'éspece, ont été suivis sur une période de quatre ans (2018-2021). Quatre arbres ont été entaillés pour la collecte de la sève et quatre non entaillés et utilisés comme contrôle. Quatre carottes de chaque arbre ont été analysées pour déterminer la largeur des cernes. De plus, l'anatomie du bois a été évaluée pour déterminer les caractéristiques des vaisseaux et la conductivité hydraulique a été calculée. Les résultats ont montré que les arbres entaillés présentent des cernes significativement plus petits dans les années qui suivent l'entaillage. En 2018, l'année de la première entaille, la largeur moyenne des cernes est de 273 µm. Dans les années suivant l'entaillage (2019, 2020 et 2021), la largeur moyenne des cernes se situe entre 124µm et 157µm. Cependant, nous n'avons pas trouvé de différence significative dans la conductivité hydraulique entre les traitements. Alors que la largeur du cerne et le nombre de vaisseaux dans le cerne ont montré une variabilité significative, la conductivité de l'eau à travers l'arbre est restée constante. Ces résultats démontrent un changement dans la distribution des sucres à l'intérieur de l'arbre lorsqu'ils sont prélevés pour la récolte de la sève.

Mots-clés: maple syrup, tree growth, tree ring

Les écosystèmes urbains, de plus en plus prépondérants, nécessitent de mieux comprendre les dynamiques des communautés afin de mieux accompagner les initiatives d'aménagement et de conservation urbaines. Une planification intégrée est nécessaire pour favoriser la diversité végétale, la création d'espaces verts résilients et une cohabitation harmonieuse avec la nature. Au sein des forêts urbaines notamment, les insectes ne sont pas que des organismes nuisibles. Ils jouent aussi un rôle fondamental dans la régulation de la biodiversité, la préservation des écosystèmes et le maintien de l'équilibre écologique. Ma recherche se concentre sur les communautés d’insectes urbains et étudie leur composition, leur flux de gènes et leurs dynamiques de biogéographie. À l'interface de nombreux domaines, elle vise à répondre aux enjeux de l’entomologie urbaine en y introduisant de nouvelles perspectives. L’une d’entre elles est le développement d’une nouvelle méthode d'extraction d'ADN à partir de soupes d'insectes ne nécessitant pas de détruire les échantillons par broyage. Cette méthode non-destructive permet d'obtenir des séquences génétiques exploitables tout en préservant l'intégrité des insectes échantillonnés. Au cours de ma présentation, je mettrai en lumière les détails de cette méthode : le processus d'extraction, la résolution des problèmes (troubleshooting) et les résultats obtenus. Ces derniers comprendront entre autres la quantité d'ADN extraite, l'amplification de l'ADN selon les ordres d'insectes, les paires d’amorces utilisées et d'autres éléments pertinents. Cette méthode novatrice représente une avancée dans le domaine et offre de nombreuses opportunités pour une compréhension plus approfondie des communautés d'insectes présents dans les forêts urbaines. Ma présentation apportera une contribution aux discussions sur la préservation des écosystèmes forestiers face aux changements climatiques, en mettant en lumière l'importance des insectes urbains.

Urban ecosystems are becoming increasingly important and require a better understanding of community dynamics in order to better support urban development and conservation initiatives. Integrated planning is needed to encourage plant diversity, the creation of resilient green spaces and harmonious cohabitation with nature. In urban forests in particular, insects are not just pests. They also play a fundamental role in regulating biodiversity, preserving ecosystems and maintaining the ecological balance. My research focuses on urban insect communities and studies their composition, gene flow and biogeographical dynamics. At the interface of many fields, it aims to respond to the challenges of urban entomology by introducing new perspectives. One of these is the development of a new method for extracting DNA from insect soups that does not require the samples to be pounded. This non-destructive method makes it possible to obtain usable genetic sequences while preserving the integrity of the insects sampled. During my presentation, I will highlight the details of this method: the extraction process, troubleshooting and the results obtained. The results will include the amount of DNA extracted, the amplification of DNA by insect order, the primer pairs used and other relevant information. This innovative method represents a breakthrough in the field and offers many opportunities for a deeper understanding of the insect communities present in urban forests. My presentation will contribute to discussions on the preservation of forest ecosystems in the face of climate change, by highlighting the importance of urban insects.

Mots-clés: forêt urbaine, insectes, extraction d'ADN

L'évolution post-glaciaire en zone hémi-boréale de l’Amérique du Nord a donné lieu à des écosystèmes divers, tels que des forêts mixtes et des prairies, influencés par les activités humaines, le climat et la dynamique des feux, avec des influences spécifiques incertaines. Dans cette optique, une analyse de la région écologique du Lac des Bois, occupant des parties de l'Ontario, du Manitoba et du Minnesota, a été réalisée en incluant des études paléoécologiques (n=6 lacs) et archéologiques, ainsi que des analyses des cernes des arbres (n=1110 arbres) pour comprendre les variations passées. Une modélisation basée sur les processus (LPJ-LmFire) a aussi été utilisée pour évaluer les réponses actuelles et futures de la forêt aux changements environnementaux. Les études indiquent que l’activité de feux post-glaciaire a présenté des niveaux élevés, et un changement décisif il y a environ 7 000 ans a vu la transition de la forêt boréale vers un écosystème de landes de chênes-pins pendant environ 2 000 ans avant un retour à l’état boréal. Ce changement au milieu de l'Holocène s'est produit lors d'une augmentation soudaine des températures moyennes, sous des tailles de population autochtone faibles. De nos jours, l’activité des feux est à son plus bas niveau. Toutefois, on constate via l'analyse des cernes des arbres que les déficits hydriques du sol et de pression de vapeur sont d’importants moteurs des fluctuations annuelles de croissance des arbres depuis 1950 (respectivement 54% et 24% des arbres affectés), suivis de la fréquence des gelées (30%), tous exerçant des influences négatives sur la croissance. En regardant vers l'avenir, la modélisation basée sur les processus projette des réductions importantes de la biomasse et de la couverture forestière sous l’influence des scénarios climatiques anticipés. Dans l'ensemble, ces résultats mettent en évidence l'impact significatif et néfaste du réchauffement sur l'écosystème boréal de la région.

The post-glacial evolution in the hemiboreal zone of North America has resulted in diverse ecosystems, such as boreal mixed forests and prairies, influenced by human activities, climate, and fire dynamics, with specific uncertain influences. In this context, an analysis of the Lake of the Woods ecoregion, occupying parts of Ontario, Manitoba, and Minnesota, was conducted, including paleoecological (n=6 lakes) and archaeological studies, as well as tree ring analyses (n=1110 trees) to understand past variations. Process-based modeling (LPJ-LmFire) was also used to assess current and future forest responses to environmental changes. Evidence shows that postglacial biomass burning exhibited episodes of persistent elevated activity, and a pivotal shift around 7,000 years ago saw the boreal forest transition to an oak-pine barren ecosystem for about 2,000 years before reverting to boreal. This mid-Holocene shift occurred during a context of a sudden uptick in mean annual temperatures, with low Indigenous population sizes. Nowadays, fire activity is at its lowest level. However, tree ring analysis reveals that soil moisture deficits and vapor pressure deficit are significant drivers of annual tree growth fluctuations since 1950 (affecting 54% and 24% of trees, respectively), followed by frost frequency (30%), all exerting negative influences on growth. Looking towards the future, process-based modeling projects reductions in forest biomass and cover, particularly in southern boreal areas, under future climate scenarios. Collectively, these findings highlight the significant detrimental impact of warming on the Lake of the Woods boreal forest ecosystem.

Mots-clés: paléoécologie, écosystème, changements

L’un des défis majeurs en sylviculture est d’assurer la productivité des forêts aménagées. Les sites de la forêt boréale sont souvent déficients en nutriments essentiels à la croissance des arbres et peuvent mal se régénérer après les coupes totales. Dans l’objectif de restaurer ou améliorer la productivité forestière, nous évaluons l’apport des amendements, i.e. biochar, cendres de bois et fumier, sur la croissance des plantations d’épinette blanche (Picea glauca) ainsi que leur nutrition foliaire après deux saisons de croissance. Les amendements ont été apportés seuls et en combinaison de deux et trois amendements. Pour cela, nous avons mis en place un dispositif expérimental en blocs aléatoires complets. Nous avons échantillonné trois placeaux par traitement par bloc pour un total de 72 unités expérimentales. Nos résultats ont montré une augmentation de la croissance des arbres de 61% sous l’effet du traitement qui combine le biochar et le fumier. Le biochar a amélioré l'absorption du potassium par les arbres et a limité l'adsorption de l'aluminium. La combinaison des amendements (biochar + cendres de bois + fumier et cendres de bois + fumier) a amélioré les concentrations foliaires d'éléments nutritifs, y compris l'azote, le phosphore, le potassium et le calcium. Cette étude contribue à l’amélioration des pratiques de gestion durable des sols en foresterie, en soulignant le potentiel des combinaisons de biochar et de fumier pour restaurer la productivité dans les écosystèmes forestiers boréaux mal régénérés.

Another challenge for today’s forestry is to ensure that managed forests remain productive over time. Boreal forest sites are often thin with low nitrogen availability and may regenerate poorly following logging. To restore or improve forest productivity, we evaluated the contribution of amendments, i.e. biochar, wood ash and manure, on the growth of white spruce (Picea glauca) plantations and their foliar nutrition after two growing seasons. The amendments were applied individually and in a combination of two and three amendments. For this purpose, we set up a randomized complete block design. We sampled three plots per treatment per block for a total of 72 experimental units. Our results showed a 61% increase in tree growth under the combined biochar and manure treatment. The biochar improved potassium uptake by the trees and limited aluminum adsorption. The combination of amendments (biochar + wood ash + manure and wood ash + manure) improved foliar concentrations of nutrients, including nitrogen, phosphorus, potassium, and calcium. This study contributes to the improvement of sustainable soil management practices in forestry, highlighting the potential of biochar and manure combinations to restore productivity in poorly regenerated boreal forest ecosystems.

Mots-clés: amendements, croissance, nutrition foliaire

Les projections récentes d’augmentation des températures en lien avec les changements globaux suggèrent une incidence accrue des vagues de chaleur au Canada d’ici 2100. Dans un tel contexte, la vigne sera vraisemblablement confrontée à davantage de vagues de chaleur, éventuellement couplées à des déficits hydriques accrus. Les cépages hybrides cultivés en viticulture nordique présentent une grande diversité génétique qui pourraient leur conférer une résilience plus grande que celle des cépages traditionnels face à ces stress, mais cette différence n’a pas été étudiée jusqu’ici. Afin de mieux comprendre les enjeux physiologiques et métaboliques liés aux vagues de chaleur et au stress hydrique modéré, nous avons étudié leur impact, seuls ou en combinaison (chaleur + stress hydrique), sur la réponse foliaire des cépages Vitis vinifera c.v. Cabernet franc et Riesling et des cépages hybrides Vitis sp. Marquette et Vidal, au cours d’une expérience en conditions contrôlées opérée pendant 21 jours. L’analyse des feuilles par LC-MS/MS-Orbitrap a montré une augmentation significative (4 à 15 log fold change) de nombreux métabolites en réponse aux traitements, incluant des acides aminés, des polyphénols, des sucres et des amines. Le stress thermique est le traitement ayant eu la plus grande incidence sur la signature métabolomique des cépages étudiés. L’ajout d’un déficit hydrique au stress thermique (stress combinés) a augmenté la production plusieurs métabolites chez le cépage V. vinifera Cabernet franc, alors que la combinaison de ces stress a eu une incidence mineure sur la réponse des cépages hybrides.

Mots-clés: stress abiotique, vitis, resilience

Quaking aspen (Populus tremuloides Michx.) is an important keystone species with a wide distribution range over North America. It exists in a wide variety of environmental settings and plays a crucial role for many ecosystem services. To investigate the genetic offset of the species when facing climate change, we analysed over 900 non-clonal, diploid individuals of P. tremuloides sampled across its wide distribution range. The sampled populations represent different ecological conditions, across Canada, the US down to central Mexico, including drier regions like the Prairies, western US or Texas. We use gradient forest, a random forest learning approach, to identify potential maladaptation under climate change in P. tremuloides by comparing its current genomic composition to the one predicted to be necessary in the future, called genomic offset. For identifying the environmental variables driving the genetic clustering, we use a full dataset of around 10,200 prefiltered SNPs and a subset of 290 SNPs which we already associated with environmental variables with two different climate datasets. Results show that precipitation variables have the highest influence on genetic structure across datasets. Genomic offset is highest in the Mexican populations presumably because of the most severe climatic changes predicted. For a better comparison among studies, we standardized the genomic offset to extract the transferability of populations regarding future climate. To reinforce the calculated genomic offset per population, we used phenotypic data from provenance trails of P. tremuloides to verify if a higher offset results in a lower growth performance. The calculated offset indices can inform assisted migration programs, contributing to maintenance of healthy forests.

Le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) est une espèce clé importante avec une large aire de répartition en Amérique du Nord. Il existe dans une grande variété de milieux environnementaux et joue un rôle crucial pour de nombreux services écosystémiques. Pour étudier le décalage génétique de l'espèce face au changement climatique, nous avons analysé plus de 900 individus diploïdes non clonaux de P. tremuloides échantillonnés sur l'ensemble de sa large aire de répartition. Les populations échantillonnées représentent différentes conditions écologiques, à travers le Canada, les États-Unis jusqu'au Mexique central, y compris des régions plus sèches telles que les Prairies, l'ouest des États-Unis ou le Texas. Nous utilisons une approche d'apprentissage random forest, appelée gradient forest, pour identifier une éventuelle maladaptation au changement climatique chez P. tremuloides en comparant sa composition génomique actuelle à celle prédite comme nécessaire dans le futur, appelée décalage génomique. Pour identifier les variables environnementales influençant le regroupement génétique, nous utilisons un ensemble complet d'environ 10 200 SNPs préfiltrés et un sous-ensemble de 290 SNPs déjà associés à des variables environnementales avec deux ensembles de données climatiques différents. Les résultats montrent que les variables de précipitation ont la plus forte influence sur la structure génétique à travers les ensembles de données. Le décalage génomique est le plus élevé dans les populations mexicaines, probablement en raison des changements climatiques les plus sévères prédits. Pour une meilleure comparaison, nous avons standardisé le décalage génomique pour extraire la transférabilité des populations par rapport au climat futur. Pour renforcer le décalage génomique calculé par population, nous avons utilisé des données phénotypiques provenant d'essais de provenance pour vérifier si un décalage plus élevé se traduit par une performance de croissance plus faible. Les indices de décalage calculés peuvent informer les programmes de migration assistée, contribuant à la préservation de forêts saines.

Mots-clés: forestry, adaptation, climate change

De nombreux cas de dépérissement forestier liés à la sécheresse ont déjà été signalés et ces derniers sont susceptibles de devenir plus fréquents à l'avenir, avec l’augmentation de la fréquence et de la sévérité des sécheresses. Les approches basées sur les traits fonctionnels sont une voie prometteuse pour évaluer la vulnérabilité des espèces à la sécheresse et donc pour guider et informer les praticiens forestiers dans le choix des espèces pour une sylviculture d’adaptation des forêts aux changements climatiques. La survie des arbres durant une sécheresse est fortement liée à leur résistance à l’embolie. La relation entre l’embolie et la tension au sein de l’appareil vasculaire de l’arbre est nommée courbe de vulnérabilité à l’embolie. Les paramètres issus de cette courbe (les tensions menant à 12, 50 et 88% d’embolie) permettent une évaluation quantitative de la résistance à l’embolie et sont donc des traits largement utilisés dans ces approches. Dans cette étude, nous avons construits les courbes de quatre espèces (épinette noire, épinette blanche, épinette de Norvège et pin blanc) à l’aide de trois méthodes. Nous avons conduit une méta-analyse sur ces traits pour ces mêmes espèces. Nous avons montré que les méthodes sont une première source de variabilité intraspécifique et que les articles scientifiques ne présentent pas ou mal la variabilité autour de ces traits. De ce constat, nous avons construit un guide des meilleures pratiques pour évaluer et présenter l’incertitude de mesures et la variabilité intraspécifique de la vulnérabilité à l’embolie.

Mots-clés: traits fonctionnels, écophysiologie, vulnérabilité à la cavitation

Dans le contexte actuel des changements globaux, l’évaluation du statut de conservation des espèces est fondamentale pour adopter des stratégies de conservation efficaces. Cependant, les incertitudes taxinomiques peuvent nuire à la qualité de ces évaluations. Nous nous sommes intéressés au cas de l’érable noir au Canada : classé comme espèce vulnérable au Québec, il est considéré comme ne nécessitant d’aucun statut de conservation particulier en Ontario. Nous supposons que les variations de statut de conservation de l’érable noir proviennent en partie de l’incertitude de la désignation taxinomique de l’espèce: perçu par certains comme une espèce à part entière et par d’autres comme une sous-espèce de l’érable à sucre. Les dissemblances morphologiques entre l’érable à sucre et l’érable noir soutiennent leurs désignations comme des espèces indépendantes. Cependant, plusieurs études génétiques ont apporté par le passé des arguments pointant vers l’absence de divergence génétique significative entre les deux types d’érables, validant l’érable noir comme une sous-espèce de l’érable à sucre. Afin de clarifier cette situation, nous avons génotypé avec une méthode de séquençage à haut débit deux peuplements forestiers où les deux érables sont sympatriques. Chaque peuplement contenait trois parcelles équidistantes, deux d’érable à sucre et une d’érable noir. Les données obtenues ont apporté des preuves d’une différentiation génétique plus importante entre populations des deux morpho-espèces qu’entre populations de la même morpho-espèce, et ce, dans une aire géographique restreinte. De plus, nous avons pu montrer que les populations d’érable noir au Québec présentent une faible diversité génétique comparativement à celles de l’érable à sucre. Dans l’ensemble, ces résultats appuient la désignation taxinomique de l’érable noir en tant qu’espèce et constituent la première caractérisation de la diversité génétique des populations situées à la limite nord de sa répartition.

Mots-clés: érable noir, génétique, conservation

L'étude examine la corrélation entre la densité du bois, la croissance et la biomasse dans les forêts d'épinette noire et de sapin baumier du sud du Québec, au Canada. Des mesures de cernes annuels et des données d'inventaire ont été utilisées, ainsi que des données climatiques couvrant la période 1991-2020. La densité du bois a été prédite en utilisant le modèle ClimWood, et la biomasse aérienne totale a été estimée. Les relations entre la densité du bois, la croissance, la biomasse et le climat ont été examinées à l'aide d'analyses de régression partielle. Les résultats ont montré que l'augmentation des températures a eu un impact négatif sur la densité du bois, compensant son effet positif sur la croissance, ce qui a entraîné une réduction de la biomasse pour les deux espèces. L'augmentation des précipitations a influencé positivement la croissance, compensant son impact négatif sur la densité du bois, ce qui a résulté en une augmentation de la biomasse pour le sapin baumier. Cependant, l'effet néfaste de l'augmentation des précipitations sur la densité du bois a contrebalancé son effet positif sur la croissance pour l'épinette noire, entraînant un déclin de la biomasse. Ainsi, alors que l'augmentation des précipitations peut renforcer la résilience du sapin baumier en atténuant les effets négatifs de l'augmentation des températures dans les zones où les précipitations augmenteront, l'épinette noire pourrait être confrontée à une vulnérabilité accrue en raison des impacts négatifs combinés de l'augmentation des températures et des précipitations sur la biomasse. La répartition spatiale de la largeur des cernes, de la densité du bois et de la biomasse reflète leur réponse aux gradients de température et de précipitations. Comprendre ces dynamiques est crucial pour prédire l'impact du changement climatique sur la séquestration du carbone et adopter des stratégies de gestion durable face aux changements globaux.

This study aimed to explore the balance between the spatial dynamics of wood density, tree growth, and biomass in black spruce and balsam fir forests in southern Quebec, Canada. Tree-ring measurements and inventory data were used, along with climate data covering the period 1991-2020. Wood density was assessed using the ClimWood model, and total above-ground biomass was estimated. The relationships between wood density, ring width, biomass and climate were investigated using regression analyses. The results revealed a significant decrease in wood density with increasing growth for both black spruce and balsam fir. For black spruce, biomass displayed a significant decline with increasing growth, while for balsam fir, there was a significant increase, suggesting that growth served as a reliable indicator of biomass accumulation for balsam fir, in contrast to black spruce. For both species, increasing temperatures negatively impact wood density, offsetting its positive effects on growth and leading to reduced biomass. Conversely, the positive impact of increasing precipitation on growth offset its negative effects on wood density, resulting in an overall positive effect on biomass. However, the positive influence of increasing precipitation may not offset the negative impact of temperature increases. Consequently, climate change is expected to have a likely long-term negative effect on biomass for both species. The spatial distribution of growth, wood density, and biomass in southern Quebec is influenced by a south-north gradient, driven by temperature, and a west-east gradient, driven by precipitation. Understanding the balance between growth, wood density and biomass, and their response to the climate, provides an understanding of their spatial distribution, and sets the basis for understanding the impact of climate change on carbon sequestration in the temperate and boreal forests, which is crucial for sustainable forest management in the context of global change.

Mots-clés: croissance, densité, biomasse

Il y a quelques siècles, les forêts de pin blanc et rouge étaient naturellement façonnées par des feux de surface réguliers de faible à moyenne intensité. Ces feux dirigeaient la structure et la composition des peuplements, et permettaient une bonne régénération des pins. Par la suite, divers évènements d’origine climatique et anthropique sont venus compromettre l’avenir des pins, et ont entrainés une régression importante de leur surface d'occupation et de leur production. Aujourd’hui, les acteurs forestiers cherchent à rétablir la durabilité des forêts de pin, et ce par le biais d’un aménagement forestier écosystémique (AFE). Ce type de gestion cherche à réduire l'écart entre l’effet d’une perturbation naturelle et celui d’une perturbation anthropique. Après une récolte, la forêt peut ainsi profiter de ses adaptations naturelles pour se régénérer. Dans cette étude, il s’agit de tester la coupe progressive comme candidat pour réduire l’écart entre l’effet des feux de surface et l’effet de la récolte de bois sur la régénération des peuplements de pin blanc et rouge. Des sites ayant brûlés naturellement en 2018, des sites ayant été récolté par coupe progressive et des sites n’ayant pas subis de perturbation récente ont été échantillonnés et inventoriés, dans le Témiscamingue au Québec et dans le Nipissing en Ontario. La caractérisation des sols, des peuplements et du couvert végétal dans les peuplements devrait permettre d’évaluer les différents effets des perturbations et leur lien avec le taux de régénération. Si les premiers résultats montrent que la coupe progressive seule ne permet pas d'égaler le taux de régénération après feu, ils mettent également en évidence des paramètres environnementaux prépondérants quant au succès du feu.

Mots-clés: pin blanc, régénération, feu de surface

Le changement climatique modifie rapidement les patrons météorologiques, entraînant des déplacements dans les zones climatiques. La survie des arbres dans des sites spécifiques dépend de leurs caractéristiques fonctionnelles. Les populations locales présentent des adaptations des traits qui garantissent leur survie et la réalisation des processus de croissance et de reproduction au cours de la saison de croissance. L'étude de ces traits offre des perspectives précieuses sur les réponses des espèces aux conditions environnementales actuelles et futures, facilitant la mise en œuvre de mesures visant à assurer la résilience et la productivité des forêts. Cette étude examine la variabilité des traits fonctionnels parmi cinq provenances d'épinettes noires (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) issues d'un gradient latitudinal le long de la forêt boréale et plantées dans une plantation au Saguenay, Québec, Canada. Nous avons analysé les différences dans la phénologie des bourgeons, les performances de croissance, la première reproduction au cours de la vie, ainsi que l'impact d'un épisode de gel tardif sur la croissance des arbres et les ajustements phénologiques. Les résultats ont révélé que les arbres provenant de sites du nord présentent une émergence plus précoce des bourgeons, des incrémentations de croissance plus faibles et atteignent la maturité reproductive plus tôt que ceux des sites du sud. Les dommages causés par le gel tardif ont affecté les performances de croissance, mais aucun ajustement phénologique n'a été observé l'année suivante. L'adaptation locale des traits fonctionnels peut entraîner une maladaptation de l'épinette noire face aux conditions climatiques futures ou servir de puissante force évolutive favorisant une adaptation rapide dans un environnement en mutation.

Mots-clés: croissance primaire, dommages causés par le gel, phénologie de la croissance

L’aménagement forestier peut avoir un effet important sur la dynamique des communautés écologiques, dont une modification des stratégies de reproduction et de survie des espèces. Cette étude vise à prédire la probabilité de présence des espèces d’arbres dans les forêts aménagées du domaine soudanien du Sénégal à partir de leurs traits fonctionnels. Nous avons collecté des données de présence-absence, de traits fonctionnels et d’utilisations principales de vingt espèces d'arbres de valeur commerciale ou domestique dans 12 832 placettes provenant de vingt forêts, incluant des forêts non aménagées (FNA), des forêts anciennes aménagées (FAA), des forêts récemment aménagées (FRA) et des réserves forestières communautaires (RFC). Nous avons utilisé des modèles de régression logistique. Notre hypothèse était que l’aménagement favoriserait les espèces aux capacités colonisatrices et compétitives et que ces capacités seraient plus fortes à des niveaux de perturbation élevés. Nos résultats montrent que les FNA étaient plus susceptibles d’abriter des espèces de valeur, quel que soit le trait fonctionnel et l’utilisation de l’espèce. Ces FNA présentaient aussi la plus grande diversité de stratégies de régénération, de produits forestiers et de stature des espèces, démontrant l’impact positif du statut de protection de ces forêts. Les FAA avaient plus de chance de contenir des espèces de valeur que les FRA et les RFC. Nous avons aussi trouvé que les traits de régénération végétative et les arbres à faible hauteur maximale étaient plus susceptibles d´être présents, avec une tendance plus prononcée sous aménagement et perturbation élevée. Cette étude indique également que la probabilité de présence des espèces utilisées pour les PFNL était plus grande tandis que les espèces exploitées pour le bois de chauffage étaient plus faible. Pour favoriser la résilience forestière, nos résultats pourraient encourager des stratégies de promotion de la diversité fonctionnelle plutôt que la récolte sélective des espèces.

Mots-clés: aménagement, traits fonctionnels, espèces de valeur, perturbation, Sénégal

Afin de résister aux changements climatiques, les populations naturelles peuvent soit s’adapter localement aux nouvelles conditions de leur environnement, soit migrer vers les habitats devenus nouvellement favorables. Pendant le dernier maximum glaciaire (23-19ka), les populations se sont maintenues dans les refuges glaciaires d’où elles se sont étendues lors du réchauffement postglaciaire pour coloniser leurs aires de répartitions actuelles. Ainsi, la totalité de la diversité génétique nécessaire au maintien de la viabilité et du potentiel adaptatif des espèces se trouvait dans ces refuges glaciaires. Lors de la migration postglaciaire, une part de cette diversité est perdue le long des voies migratoires dû à des effets fondateurs répétés pendant la progression du front de colonisation. La présente étude emploie des techniques de séquençage nouvelle génération afin de déterminer les patrons de la variabilité génétique neutre et adaptative des populations d’épinette blanche (Picea glauca), d’épinette noire (Picea mariana) et de mélèze laricin (Larix laricina) le long d’un gradient latitudinal correspondant à une voie de colonisation postglaciaire (allant de la forêt mixte au sud jusqu’à la limite nordique des arbres). À cette fin, des analyses portant sur l’évaluation de la diversité et la différenciation génétiques ainsi que sur des associations génotype-géographie-environnement ont été réalisées pour chaque espèce afin d’évaluer son déclin de diversité (totale, neutre et adaptative) et déterminer les différences entre les trois taxons le long d’une même voie de migration. L’étude permet d’aborder les principaux processus de la dynamique éco-évolutive portant sur l’interaction entre migration et adaptation au front de colonisation de ces espèces boréales transcontinentales.

To resist climate change, natural populations can either adapt locally to new environmental conditions, or migrate to newly favorable habitats. During the last glacial maximum (23-19ka), populations were maintained in glacial refugia, from where they expanded during postglacial warming to colonize their current ranges. Thus, all the genetic diversity required to maintain the viability and adaptive potential of the species was found in these glacial refugia. During postglacial migration, some of this diversity is lost along migration routes, due to repeated founder effects during the progression of the leading edge. The present study employs next-generation sequencing techniques to determine patterns of neutral and adaptive genetic variability in populations of white spruce (Picea glauca), black spruce (Picea mariana) and tamarack (Larix laricina) along a latitudinal gradient corresponding to a postglacial colonization pathway (from mixed forest in the south to the northern tree line). For that purpose, analyses involving the measurement of genetic diversity and differentiation, and genotype-geography-environment associations were produced for each species, in order to evaluate its decline in diversity (total, neutral and adaptive) and determine the differences between the three taxa along the same migration route. The study allows us to explore the main processes of eco-evolutionary dynamics concerning the interaction between migration and adaptation to the leading edge of these transcontinental boreal species.

Mots-clés: génomique des populations, migration, conifères boréaux

Depuis quelques dizaines d’années, un phénomène de prolifération du hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia) en sous-bois et un changement de structure des écosystèmes forestiers se produisent dans les érablières québécoises. La présence de cette végétation sous forme de gaules impacte négativement les écosystèmes forestiers de différentes façons mais des lacunes sont existantes sur la façon dont celle-ci affecte les flux hydrologiques dans les écosystèmes forestiers. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre l’impact de la présence de prolifération sur l’interception des précipitations par la canopée. Au sein de la réserve privée de Kenauk (Montebello, QC), six sites ont été sélectionnés, incluant trois sites avec prolifération du hêtre (surface terrière occupée par des gaules de hêtre > 2 m²ha^-1) et trois sites de contrôle (surface terrière occupée par des gaules de hêtre < 0,5 m²ha^-1). Durant l’été 2023 (début juin à fin août), des mesures des précipitations nettes rejoignant le sol ont été réalisées de manière hebdomadaire en installant 81 pots au sol (surface de collecte totale = 0.87 m²). Des pluviomètres ont été disposés en milieu ouvert proche de nos six sites d’expérimentation, afin de mesurer les précipitations incidentes et ainsi déterminer le taux d’interception, soit la différence entre les précipitations incidentes et nettes. L’écoulement de l’eau le long du tronc a été aussi quantifié au niveau de 4 arbres (n = 2 pour Fagus grandifolia et n = 2 pour Acer saccharum) afin d’évaluer l’importance de ce flux dans le taux d’interception. Les résultats montrent que la prolifération du hêtre en sous-étage augmente de manière significative le taux d’interception des précipitations pour des événements de précipitations de faible intensité. Ce projet va permettre de mieux comprendre comment la présence de prolifération va impacter les apports en eau dans les écosystèmes forestiers.

Mots-clés: précipitations, canopée, hêtre à grandes feuilles, écologie forestière

L’aménagement de la forêt boréale pose plusieurs défis, notamment pour le maintien de sa biodiversité et de son rendement face aux changements globaux. Peu d’essences sont adaptées aux conditions difficiles de croissance, surtout dans la pessière à mousses. L’épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) et le mélèze laricin (Larix laricina [Du Roi] K. Koch) sont deux essences fréquentes en forêt boréale. Cependant, le mélèze est peu utilisé en reboisement. À partir des données provinciales issues des placettes-échantillons temporaires, nous étudions l’effet du mélèze sur les variations de surface terrière au sein de peuplements mixtes de mélèze et d’épinette noire. Nous avons étudié l’effet du site, du climat, et de la composition en essence, en utilisant la variation en surface terrière de chaque placette par rapport à la relation linéaire entre la surface terrière et le nombre de tiges. La relation optimale entre les essences nous permet d’observer un effet positif du mélèze pouvant mener à des augmentations de 16,2 m²/ha dans des peuplements dominés par le mélèze (>55% de la surface terrière). Cet effet positif est non linéaire et la pente est maximale lorsque le mélèze compose 15 à 17% de la surface terrière totale (2-4 m²/ha). Il en résulte des gains de 5,1 m²/ha par rapport aux cas où le mélèze représente de 10 à 13% de la surface terrière totale. Par la suite, l’interaction entre la surface terrière du mélèze et l’âge du peuplement ressort comme celle qui explique le plus fidèlement les variations de surface terrière. Les variables climatiques et de site ont eu un pouvoir explicatif limité sur les variations en surface terrière. Nos résultats suggèrent un effet positif du mélèze sur les variations de la surface terrière dans les peuplements boréaux, effet qui pourrait être bénéfique dans les stratégies sylvicoles, notamment en reboisement.

Mots-clés: peuplement mixte, aménagement forestier, facilitation de croissance

My master’s project is part of the research project BIONTRANTS and aims at the bioremediation of mine tailings on the iron ore mines of Fermont and Schefferville by using ligneous and herbaceous plant species, limited amounts of inputs as well as a bioinoculant made from useful local microorganisms. On both of these mines, we are studying three different types of soils : mine tailings, overburden and undisturbed natural soils, namely boreal forest for Fermont and tundra for Schefferville. First of all, we intend to determine the structures of the microbial communities in each type of soil. We fulfilled this objective by extracting and amplifying bulk soil DNA and sequencing it using Illumina MiSeq (metagenomics). The PCRs were performed using V3-V4 and ITS3mix-ITS4 primers (respectively for bacterial and fungal DNA). Furthermore, we aim at determining the physical and chemical characteristics of each type of soil. Thirdly, we draw potential relationships between bacterial and fungal communities with the physical and chemical characteristics with multivariate analyses. Thus, this master’s project is meant to describe the soils of these two mines at the stage 0 to serve as a base for further monitoring during the bioremediation process. Lastly, we use the « Isolation Chip » or « ICHIP » method in order to produce axenic cultures of soil microorganisms useful for the bioremediation project. The main goal of this relatively new method is first to simplify the process of isolating and purifying microorganism strains (usually pour/spread plate method) and second to broaden the spectrum of culturable microorganisms. This is achieved by building an assembly that uses media made from a broth produced with the soil we are trying to isolate from and to place the assembly in the same soil.

Mon projet de maîtrise s’inscrit dans le projet de recherche BIOINTRANTS qui a pour but la bioremédiation des résidus miniers des mines de fer de Fermont et Schefferville en utilisant des espèces ligneuses, herbacées, des quantités limitées d’intrants ainsi que des bio-inoculants de microorganismes locaux. Sur les deux mines, nous étudions trois sols différents : les résidus miniers, le mort-terrain, le sol naturel non perturbé (forêt boréale et toundra). Le premier objectif de mon projet est de déterminer la structure des communautés microbiennes dans chaque type de sol. Cet objectif a été réalisé en extrayant et amplifiant l’ADN à partir de sol en vrac uniquement (pas de rhizosphère) pour faire du séquençage Illumina MiSeq (métagénomique). Les PCR ont été réalisées à l’aide des amorces V3-V4 ainsi que ITS3mix-ITS4. Le deuxième objectif est d’établir les caractéristiques physico-chimiques de chaque type de sol. Le troisième objectif est d’établir les potentielles relations entre ces communautés bactériennes et fongiques et les caractéristiques physico-chimiques par analyses multivariées. Ainsi, l’objectif global de mon projet de maîtrise est de décrire ces deux mines au temps 0 afin de servir de base pour le suivi du projet de bioremédiation. Enfin, nous utilisons la méthode « ICHIP » pour « Isolation Chip » afin de réaliser des cultures axéniques de microorganismes des sols de ces mines qui sont utiles au projet de bioremédiation. Cette méthode vise d’une part à simplifier les étapes d’isolation et de purification telles que classiquement pratiquées (pour/spread plate method) et d’autre part à élargir la diversité de microorganismes cultivables en laboratoire. Le principe est d’utiliser des milieux de culture produits à partir de bouillon du sol dans lequel on cherche à isoler des microorganismes et de placer le montage réalisé dans le même sol.

Mots-clés: métagénomique, caractéristiques physico-chimiques, ICHIP

La Chaire de recherche du Canada MÉDIANE en arts, écotechnologies de pratique et changements climatiques collabore depuis 2020 avec Smartforests Canada et plus récemment avec le DOT-Lab (Université TÉLUQ). MÉDIANE suscite des rapprochements entre champs de recherche, milieux physiques et plateformes collectives qui sont à la fois scientifiquement valides et artistiquement approfondies. Fondé dans l’expérimentation, le dialogue à propos des changements climatiques et les effets sur les forêts est sollicité auprès des publics. Selon la thématique du colloque et les sous-catégories de l'Axe III du CÉF, la présentation orale traitera des processus et résultats de la collaboration entre la scientifique Blandine Courcot et les artistes Gisèle Trudel et Marc-André Cossette, dans la réalisation de l'œuvre "Devenir-Hêtre". Présentée à l'extérieur à la Fondation Grantham pour l'art et l'environnement en mai 2023, dans une structure d'échafaudage accompagnée de systèmes sonores immersifs et tactiles, il s'agit d'une installation artistique pour construire des expériences entre arbres, instruments et collectivités. La recherche de Courcot a mis en évidence la capacité du hêtre à grandes feuilles à s'adapter à de courtes périodes de sécheresse répétées. Dans l'installation, l'accent a porté sur la visualisation de ces périodes de sécheresse flash recensées par les capteurs de température du sol et de potentiel hydrique installés depuis 2017 par l'équipe du Dot-Lab à la Station de biologie des Laurentides (Québec). Les compositions sont réalisées à partir des données massives analysées par Courcot et leur programmation visuelle conçue par Cossette (logiciel TouchDesigner). Les variations de couleurs, de formes, de lignes et de particules expriment ainsi les tensions hydriques de "Fagus grandifolia" et leurs seuils, en synchronisation avec les données météorologiques. L'œuvre crée une singulière connexion avec les surprenantes dynamiques de cet arbre grâce à la collaboration arts/sciences.

Mots-clés: hêtre, stress hydrique, visualisation

Les espèces de feuillus tempérés pourraient profiter des changements climatiques pour migrer vers le nord en suivant leurs niches optimales de croissance et de survie. D'autres facteurs que le climat pourraient limiter ou faciliter leur établissement au nord de leur aire de répartition actuelle, comme les interactions compétitives, leur capacité de dispersion ou l’aménagement forestier. Les objectifs de cette étude étaient de quantifier la capacité des espèces tempérées à coloniser les peuplements de la forêt boréale mixte à partir de quelques semenciers d'espèces tempérées. Nous avons utilisé le modèle forestier SORTIE-ND pour simuler la dynamique de la succession naturelle dans un gradient d'âge de peuplements de la forêt boréale mixte à l'est du Canada en considérant quatre scénarios climatiques. Afin d’imiter la colonisation naturelle d'arbres tempérés à partir de populations marginales éventuellement établies par une migration à longue distance, nous avons remplacé une parcelle au centre des peuplements simulés par des espèces tempérées c’est-à-dire l'érable rouge, l'érable à sucre ou le bouleau jaune. Les trois espèces tempérées ont été capables de coloniser les peuplements boréaux, avec une performance plus élevée dans les peuplements plus jeunes, et de plus grandes capacités de colonisation pour le bouleau jaune. L'impact des scénarios climatiques sur la croissance des espèces tempérées adultes n'était pas suffisant pour obtenir des changements majeurs dans leur capacité à s’établir dans les peuplements. Nos résultats suggèrent que l'expansion des espèces tempérées ne serait pas limitée ou favorisée par le changement climatique et que la gestion forestière pourrait promouvoir l'expansion des espèces tempérées en rajeunissant les paysages forestiers.

Mots-clés: populations marginales, aménagement forestier, effet compétition

Assurer la durabilité des biens et services fournis par les forêts en contexte de changements climatiques requiert de mieux comprendre les mécanismes régissant la croissance des arbres et de prédire leur influence relative à travers les groupes taxonomiques et les environnements. Selon l'écologie fonctionnelle, les mécanismes d'acquisition de ressources des organismes opèrent via des différences pouvant être évaluées par leurs traits fonctionnels. Or, les tentatives antérieures visant à lier les traits à la croissance individuelle des arbres n’ont montré que de faibles effets, souvent contradictoires entre les études et les environnements. Nous avons testé la relation entre la croissance en hauteur de 35 espèces d'arbres et quatre traits fonctionnels. Afin de minimiser l’influence de facteurs biotiques et abiotiques, les arbres étaient issus de monocultures au sein de placettes expérimentales de sept sites du réseau IDENT en Amérique du Nord et en Europe. La croissance individuelle a été calculée en considérant plusieurs intervalles de temps sur une période de huit ans. Les traits des espèces ont été déterminés en générant des moyennes de valeurs individuelles tirées de la littérature. Des modèles mixtes généralisés bayésiens ont été paramétrés pour prédire la croissance en fonction des traits. Nos résultats montrent que les traits fonctionnels ont globalement un impact plus marqué dans les premières années de croissance, mais les traits spécifiques jouant un rôle prédominant en début de vie sont remplacés avec le temps. De plus, les effets varient considérablement entre les espèces à feuilles caduques et à feuilles persistantes. Nous soutenons que cette variation peut atténuer les effets globaux des traits sur la croissance et soulignons l'importance d'évaluer ces deux groupes séparément. Ces conclusions fournissent aux gestionnaires forestiers des indications fiables sur les effets des traits, dans l’optique de mieux prédire et gérer la croissance des plantations et forêts naturelles.

Mots-clés: traits fonctionnels, croissance des arbres, IDENT

Le changement climatique représente une menace sans précédent pour la viabilité des espèces d'arbres forestiers, déplaçant leurs niches climatiques vers le nord. En raison de sa résistance accrue à la sécheresse, le chêne rouge d’Amérique du Nord (Quercus rubra) apparaît comme un candidat prometteur pour remplacer certaines espèces en déclin dans la région de la forêt boréale-tempérée. Jusqu'à présent, aucune étude génétique n'a été menée au Canada pour décrire son patrimoine génétique. Depuis 2020, une collection d’échantillons de feuilles a été constituée à partir des populations naturelles de Q. rubra (2477 échantillons) dans l'ensemble de son aire de répartition, et d’arbres provenant d’arboreta pour 9 autres espèces de chênes rouges : Q. ellipsoidalis, Q. illicifolia, Q. imbricaria, Q. palustris, Q. marilandica, Q. shumardii, Q. pagoda, Q. velutina, Q. coccinea (319 échantillons). Le but du projet est de déterminer l'origine géographique du bois en étudiant d’abord la diversité génétique Q. rubra et la connectivité de ses populations dans son aire de répartition naturelle. L’ADN a été extrait à partir de feuilles séchées et à l'aide de la méthode de génotypage par séquençage (GBS), produisant un total de 63 000 SNP. Par la suite des analyses de diversité intraspécifique et interspécifique ont été réalisées. Les analyses interspécifiques révèlent que Q. ellipsoidalis est génétiquement plus proche de Q. rubra, tandis que Q. palustris semble être plus éloignée. Au sein de la distribution naturelle de Q. rubra on observe une faible variation et structure génétique, mais nous arrivons à identifier deux groupes génétiques, l'un se trouvant au Nord-Est et l'autre au Sud-Ouest de la distribution. Les résultats de ces études favoriseront le développement d'outils génétiques chez Q. rubra, grâce à l’identification de marqueurs génétiques informatifs au niveau intra- (origine géographique) et interspécifique (taxonomique). De plus, ces résultats faciliteront l’identification de sources de semences adaptées aux conditions futures.

Mots-clés: génomique, diversité, chêne

Au Québec, les plantations d’espèces indigènes et exotiques constituent un moyen efficace pour répondre à la demande en bois. Toutefois, des questions se posent sur leurs effets sur la biodiversité par rapport aux forêts naturelles, et sur les effets de l’identité des espèces utilisées dans les plantations sur la biodiversité. L’objectif de cette étude était de comparer la diversité et la composition de la végétation de sous-bois dans des plantations utilisant des peupliers hybrides (Populus spp.) et des épinettes (Picea spp.) avec des forêts de référence naturellement régénérées et plantées. Nous avons également évalué si l’identité des espèces (espèce exotique et indigène) influençait la naturalité des plantations par rapport aux forêts de référence. Nous avons mesuré la diversité et la composition des bryophytes, des plantes vasculaires et des lichens selon trois types de canopée (conifère, feuillue et mixte). Les forêts de référence de conifères présentaient une plus grande diversité de bryophytes et de plantes vasculaires que les plantations conifériennes, tandis que les plantations feuillues et mixtes présentaient une diversité d'espèces similaire à celle des forêts de référence. Les lichens se trouvaient exclusivement dans les plantations, en particulier sur les peupliers hybrides, ce qui signifie que les peupliers hybrides peuvent améliorer la diversité globale dans les plantations. Les plantations étaient composées d’espèces herbacées, tandis que les forêts de référence étaient composées d’espèces arbustives et forestières. La composition en bryophytes était similaire dans les plantations et les forêts de référence avec une dominance des espèces généralistes. L’épinette indigène favorisait l’établissement des bryophytes comparativement à l’espèce exotique et le peuplier exotique était plus efficace que le peuplier indigène pour abriter les plantes vasculaires. Bien que différente en termes de composition, la végétation de sous-bois des plantations pouvait être aussi diverse que celle des forêts de référence. Enfin, l’identité des espèces influençait la diversité de la végétation de sous-bois. Toutefois, les plantations d’espèces exotiques n’induisaient pas de changements plus importants dans la composition de la végétation de sous-bois que les plantations d’espèces indigènes.

Mots-clés: plantations, végétation de sous-bois, biodiversité

Plants require a number of essential elements in different proportions for ensuring their growth and development. The elemental concentrations reflect the functions and adaptations of plants under specific environmental conditions. Thus, leaf elements can be used to draw mechanistic insights on how their diversity structure forest biomass along broad elevation gradients. We assessed the trait diversity of ten elements (C, N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, and Mn) along a wide elevation gradient from the tropical forest (80 m a.s.l.) to the alpine treeline (4200 m a.s.l.) in Kangchenjunga Landscape, eastern Nepal Himalayas. Community-weighted averages (i.e., the mass-ratio effect reflecting dominant traits in communities govern biomass) and functional divergence (i.e., the complementarity effect reflecting high trait variety increase biomass) in leaf elements were calculated in 1,859 trees belonging to 116 species. An increasing mass-ratio effect and decreasing complementarity in leaf elements enhance forest biomass accumulation. A combination of elements together with elevation explains biomass (52.2% of the variance) better than individual elemental trait diversity (0.05 to 21% of the variance). Elevation modulates trait diversity among plant species in biomass accumulation. Complementarity promotes biomass at lower elevations, but reduces biomass at higher elevations, demonstrating an interaction between elevation and complementarity. The interaction between elevation and mass-ratio effect produces heterogeneous effects on biomass along the elevation gradient. Our findings suggest that biomass accumulation can be affected disproportionately by elevation by interacting with trait diversity observed across the vegetation zones. While higher trait variation enhances species' adaptation to environmental changes, it reduces biomass accumulation, especially at higher elevations.

Mots-clés: elevational gradient, functional diversity, niche complementarity

Ulmus americana (UA) est un arbre qui joue un rôle crucial en étant l'un des premiers arbres à fleurir au printemps. Il constitue un habitat pour plusieurs espèces d'insectes, ainsi que pour les oiseaux migrateurs. Le XXe siècle a marqué un tournant dans l'histoire de l’UA en raison de deux épidémies successives causées par les champignons Ophiostoma ulmi et 'O. novo-ulmi, le plus destructeur. On estime que la dernière épidémie a presqu’anéanti les UA sensibles. Afin de mieux comprendre cette interaction hôte-pathogène, des extractions d'ARNm d'UA ont été réalisées 3 et 10 jours après l'inoculation (dpi) de sept souches de Ophiostoma, dont les souches plus virulentes O. novo-ulmi ssp. novo-ulmi (ONU), O. novo-ulmi americana 1, O. novo-ulmi americana 2 et O. himal-ulmi, les souches moins virulentes O. ulmi et O. novo-ulmi ssp. novo-ulmi δOgf1 chez qui le gène encodant le facteur de transcription GPF1 a été supprimé, ainsi que le saprotrophe O. quercus. On a observé une réponse transcriptionnelle opposée dans les arbres infectés par des Ophiostoma pathogènes à 3 et à 10 dpi. En outre, les ormes infectés par le mutant δOgf1 présentaient plusieurs différences dont l’expression différentielle d'un orthologue du gène encodant la MAP kinase 3 (MAPK3). Nous avons mené pour la première fois une étude de corrélation (CoNet) des transcriptomes de l‘hôte végétal et de ses pathogènes fongiques. Ainsi, l’expression d’un gène lié au photosystème I chez UA est corrélée à l'expression du gène qui encode la protéine PKS-2 chez ONU. Cette protéine est à la base du cluster génétique OpPKS8, responsable de la biosynthèse de métabolites secondaires et qui pourrait être lié à la pathogénicité du champignon. En conclusion, notre travail mise sur une étude globale de l’interaction entre la plante et le champignon pour comprendre le processus d’infection et le développement de la maladie.

Mots-clés: maladie hollandaise de l'orme, interaction hôte-pathogène, interactome

L'accès à la lumière est crucial pour la survie des plantes, mais il est souvent limité, représentant un défi majeur dans un contexte de compétition. Explorer l'espace environnant est un investissement visant à améliorer cet accès à la lumière. Les arbres, au cours de leur vie, doivent faire un compromis entre allouer des ressources à l'exploration de l'espace et exploiter immédiatement la lumière disponible. La croissance des érables à sucre (Acer saccharum Marsh.) a été caractérisée au cours de leur développement ontogénique en utilisant une approche fonctionnelle basée sur ce compromis d'allocation. L’analyse des traits morphologiques des unités de croissance décrit le lien existant entre les changements architecturaux et fonctionnels de ces structures au cours du développement ontogénique. Ces analyses fonctionnelles ont permis de confirmer que les juvéniles et les gaules favorisent une stratégie d’exploration de l’espace environnement dans un contexte de compétition pour la lumière. En revanche, les arbres matures et vieux favorisent une stratégie d’exploitation de la lumière pour maximiser le gain de carbone afin de subvenir énergétiquement à leurs besoins énergétiques conséquents. De plus, un lien possible entre les contraintes hydriques et la morphologie des unités de croissance des érables adultes a été mis en évidence. Par ailleurs, les changements et les décalages temporels majeurs d’événements phénologiques ont été caractérisés au cours du développement ontogénique. Un décalage temporel progressif des périodes d’accroissement diamétral et d’élongation des unités de croissance en fonction du développement ontogénique a été mis en évidence dans le cadre de ce travail. Ces résultats soulignent l’importance de la prise en compte des facteurs phénologiques pour une compréhension approfondie des flux annuels de carbone des arbres mais également dans l'étude de la réaction des érables à sucre en situation de stress. Cette thématique revêt une importance particulière dans le contexte actuel de changements globaux.

Mots-clés: érable à sucre, phénologie, ontogénie

La forêt boréale s'étend du nord de la forêt tempérée jusqu'à la limite des arbres et représente 75% de toutes les forêts canadiennes. Ce biome est largement dominé par des espèces résineuses due à une dynamique naturelle régulée principalement par les feux de forêt qui facilitent l’établissement d’essences à cônes sérotineux. Pourtant, dans ce paysage essentiellement coniférien, des bétulaies blanches, dominées par le bouleau blanc (Betula papyrifera), se démarquent sporadiquement sur les versants collinéens, souvent orientés vers le sud. L'origine, la dynamique, la structure et la composition de ces îlots de feuillus, de plus en plus marginaux en progressant vers le nord, restent encore mal comprises et peu étudiées. Afin de comprendre leur mise en place, mon étude vise d'abord à faire une description de ces peuplements marginaux en effectuant une caractérisation de la végétation (composition et structure des peuplements) et en analysant le potentiel de régénération sous le couvert forestier. Aussi, mon étude reconstituera l'historique des feux et la composition forestière passée aux échelles plurimillénaire (Holocène) et récente (dernier feu). En combinant ces deux méthodes, j'éluciderai si les bétulaies représentent i) des écosystèmes reliques qui témoignent d'une étendue ancestrale plus nordique, ii) des écosystèmes transitoires suite à une perturbation récente ou iii) des états alternatifs stables qui marquent le début d'un enfeuillement de la forêt boréale.

Mots-clés: Betula papyrifera, dynamique forestière, anthracologie

Les cernes de croissance des arbres sont utilisés depuis longtemps afin de reconstituer le climat des derniers millénaires. La dendroanatomie , qui étudie les dimensions et l’agencement des cellules du bois à l’intérieur des cernes, fournit de nouveaux indicateurs prometteurs pour mieux comprendre les relations entre variations climatiques, évènements météorologiques extrêmes et fonctionnement des arbres. L’application de ces méthodes à un réseau d’épinettes noires subfossiles de la taïga du Québec est le cœur de mon projet de doctorat. Ces méthodes demandent cependant énormément de temps au laboratoire puis en analyses et reposent pour l’instant sur des logiciels commerciaux onéreux et peu reproductibles . Ceci a pour effets de limiter considérablement la réplication dans les études d’anatomie quantitative du bois et de réduire fortement la profondeur temporelle atteignable dans notre projet sur les subfossiles, par exemple. C’est pourquoi nous avons créé et continuons de développer le package R QWAnatools. QWAnatools met en oeuvre une méthode de datation semi-automatique des cellules de bois de conifères contenues dans les images anatomiques, étape excessivement chronophage avec un logiciel comme Wincell. Le package contient également des fonctions pour mesurer la largeur des cernes, séparer le bois initial du bois final ou visualiser et nettoyer les données. Nous exposerons les fonctionnalités du package, qui reposent sur la comparaison des caractéristiques anatomiques des cellules avec celles de leur entourage obtenues grâce aux logiciels d’analyses d’images. Ce nouvel outil permettra d’accélérer considérablement le traitement des données d’anatomie du bois, temps qui pourra être consacré à un meilleur contrôle de la qualité de différentes étapes critiques du processus comme la segmentation des images. L’objectif futur sera de trouver une solution open-source efficace pour cette étape de segmentation ainsi que de mesure des traits anatomiques afin de rendre l’entièreté du processus d’analyse gratuit, accessible et reproductible.

Mots-clés: dendroanatomie, datation, logiciel libre

L'histoire environnementale du Québec devient de plus en plus connue en raison de l’étude des paléo-proxies, à laquelle la dendrochronologie contribue grandement. Dans le cadre de mon doctorat, je développe deux ensembles distincts de longues chronologies de cernes d’arbres: dans les forêts subalpines ainsi que dans les anciennes cédrières des forêts mixtes. Après plusieurs excursions difficiles sur les plus hauts sommets du Québec, la dendroclimatologie et l’âge de huit forêts subalpines contribuent à notre compréhension de la sensibilité climatique et le mouvement de la ligne des arbres de cet écotone. Les sites incluent les montagnes de la région de Charlevoix, de Gaspésie et de Uapishka. Les arbres démontrent une sensibilité à la température printanière et, dans certains cas, à la profondeur de neige. En conséquence, ces chronologies ont une valeur importante envers les reconstitutions de température et d’humidité. L'âge de la ligne d’arbres varie considérablement et atteint plus de 200 ans dans certains cas. Le deuxième aspect de mon projet explore la dendrochronologie des cédrières anciennes au pied des Appalaches dans le but de comprendre l’histoire des perturbations dans ces forêts rares et leur capacité de reconstituer l’hydroclimat du passé pour la région. Grâce aux troncs subfossiles préservés dans les lacs de la Réserve Duchénier au Bas-Saint-Laurent, une chronologie de plus de 700 ans est établie.Le rôle du feu dans les anciennes cédrières est élucidé à l’aide des signes de feux dans la forêt et sur les échantillons, ainsi qu’avec le flux des subfossiles. Les chronologies d’épaisseurs de cernes de ces cédrières sont sensibles à l’humidité printanière et à la sécheresse de la fin d’été, une relation cernes-climat semblable à une ancienne cédrière de la Gaspésie. Ainsi, une reconstitution d’humidité est explorée, un autre exemple de la versatilité impressionnante de la dendrochronologie dans les anciennes forêts du Québec.

Mots-clés: dendrochronologie, subalpin, cédre

Dans les écosystèmes tempérés et boréaux, les arbres s’alternent entre les phases de croissance et de dormance afin d'éviter les températures froides pendant la saison défavorable. Ce cycle inclut des changements dans la résistance au froid, qui est minimale pendant la saison de croissance et atteint son maximum pendant la dormance. Cette étude a mesuré la résistance au gel chez des jeunes érables à sucre appartenant à sept provenances et croissant sur deux sites au Québec entre septembre 2021 et juillet 2022. Nous avons constaté que la résistance au gel variait entre -4°C en été et -68°C en hiver. Les différences entre les sites étaient significatives seulement pendant la déacclimatation au printemps, probablement en raison du réchauffement plus précoce dans le site du sud. Les provenances ne présentaient pas de différences significatives dans leur résistance au gel. Nos résultats suggèrent que les adaptations de la résistance au gel sont similaires dans la partie nordique de la distribution de l'érable à sucre, l'environnement local ayant une influence plus importante que la provenance sur la dynamique de la résistance au gel. Les niveaux maximales atteints suggèrent que ces provenances sont capables de résister aux températures hivernales à la limite de la distribution de l'espèce. Ces résultats améliorent la connaissance scientifique et offrent des informations importantes pour l’aménagement forestier dans un contexte de changements climatique.

Mots-clés: changements climatiques, gel, migration assistée, provenance

La composition des forêts du Québec risque d’être bouleversée par les changements climatiques, impactant la flore, mais aussi la faune qui en dépend. Dans le cadre du projet DIVERSE pancanadien, nous voulions prédire l'impacts de ces changements sur la qualité d'habitat de l'orignal dans une zone de 4 millions d’hectares située en Mauricie, à l'interface entre les forêts mixtes du sud du Québec et les forêts boréales plus nordiques. Nous avons utilisé le modèle LANDIS-II pour simuler l’évolution de la zone avec une résolution de 1ha et durant 100 ans. Les simulations incluaient l’effet de 3 scénarios climatiques (baseline, RCP 4.5 et RCP 8.5); de différents niveaux de récolte (50%, 100% ou 200% du volume marchand habituel); de différents régimes de coupes (habituel, plus de coupes à blancs, plus de coupes partielles); des feux de forêt; et d’épidémies de tordeuse de bourgeons de l’épinette. Nous avons ensuite classifié les forêts du paysage afin de calculer un Indice de Qualité d'Habitat (IQH) pour l'orignal par le biais d'une fenêtre glissante. Nos résultats révèlent des changements inégaux selon l'endroit du paysage considéré. La récolte accrue de bois et les changements climatiques ont tous deux influencé le nord (forêts boréales) et le sud (forêt feuillues et mixtes) différemment. La récolte accrue à légèrement augmenté l'IQH dans le nord en favorisant les forêts riches en nourriture, mais l'a abaissé dans le sud en générant des forêts relativement inintéréssantes pour l'orignal. Les changements climatiques ont eu l'effet inverse en réduisant l'IQH dans le nord, et en l'augmentant dans le sud par l'enfeuillement des forêts. Enfin, les coupes partielles ont également légèrement augmenté l'IQH a différents endroits du territoire en comparaison aux coupes à blanc. Malgré les limitations des IQH, notre étude présente ainsi des recommendations importantes pour l'aménagement forestier dans le contexte des changements climatiques.

Mots-clés: landis-ii, foresterie, orignal

En raison des changements climatiques contemporains, on anticipe une modification rapide des patrons de la végétation. La migration vers les habitats nouvellement favorables est l’une des principales réponses attendues. Or, il a été suggéré que ce déplacement nordique pourrait être plus lent que la vélocité des changements climatiques. Les populations marginales actuellement préétablies à la limite nordique des espèces devraient être les premières à coloniser les nouveaux milieux favorables. Au front de cette colonisation, le modèle éco-évolutif du tri spatial suggère une accumulation de traits phénotypiques associés à une capacité de migration accrue dans les populations en expansion. Ce processus implique une variabilité intraspécifique de la capacité de dissémination qui pourrait se traduire par une migration plus rapide au front de colonisation par rapport au cœur de l’aire de répartition des espèces. Selon ce modèle, les populations marginales à la limite nordique auraient donc un potentiel de dissémination plus rapide, ce qui leur permettrait éventuellement de suivre le rythme des changements climatiques. Cette recherche a pour objectif d’évaluer la variation intraspécifique et interspécifique du potentiel de dissémination des populations d’épinette blanche (Picea glauca) et de l’épinette noire (Picea mariana) le long d’un gradient latitudinal dans l’ouest du Québec. Le gradient étudié suit une voie de colonisation postglaciaire et s’étend du sud de la forêt boréale jusqu’à la limite nordique de la répartition de chaque espèce tout en longeant les côtes de la Baie-James et de la Baie d’Hudson.

Mots-clés: migration, dissémination, dynamique éco-évolutive

L'impact de la gestion traditionnelle sur la conservation à long terme des attributs de la forêt boréale canadienne a récemment suscité un intérêt croissant pour l’utilisation des coupes partielles en tant qu'alternative plus durable pour la gestion des forêts. Toutefois, l'évaluation de la durabilité de ce type de traitements en termes de séquestration du carbone au-dessus du sol a été limitée dans le biome boréal. Ces connaissances sont essentielles pour déterminer si ce type de traitement forestier constitue une alternative plus durable à la gestion traditionnelle de la forêt boréale. C'est pourquoi cette recherche vise à évaluer l'effet des coupes partielles sur le potentiel de séquestration du carbone en surface à court terme. Au total, 18 peuplements de pins gris de l'ouest du Québec ont été sélectionnés avec des niveaux d'intensité de coupe de 0% (témoin), 25% et 40%. Les coupes ont été effectuées il y a 10 à 12 ans. Au total, 864 carottes ont été extraites et analysées à l'aide d'une approche dendrochronologique. La séquestration du carbone a ensuite été calculée à l'aide d'équations allométriques. Les résultats préliminaires montrent que la séquestration moyenne de carbone par arbre augmente avec l'intensité de la coupe. Les variables qui semblent le plus liées à ces résultats sont le diamètre à hauteur de poitrine, la compétition, et la croissance avant la coupe. Cependant, l'effet de la réduction de la densité par la coupe est responsable d'un taux plus faible de séquestration du carbone par hectare à mesure que l'intensité de la coupe augmente. Ces résultats montrent que bien que la séquestration moyenne de carbone par arbre augmente après l'application de coupes partielles, la réduction de la densité entraîne une diminution du taux de séquestration du carbone par hectare au fur et à mesure que l'intensité de la coupe augmente.

Mots-clés: coupes partielles, croissance radiale, dendrochronologie, fixation du carbone, pin gris

Dans le contexte actuel des changements globaux, le climat et les perturbations, aussi bien naturelles qu'anthropiques, peuvent créer des conditions spécifiques qui entraînent, dans certains cas, des changements dans l'identité et la variabilité naturelle de l'écosystème. Une approche de caractérisation de l'identité écosystémique a été ainsi développée pour établir l'état de référence de la dynamique forestière des principales végétations potentielles de la forêt tempérée en se basant sur le suivi des placettes-échantillons permanentes au Québec. Cette approche a permis de distinguer trois cycles sylvigénétiques distincts pour toutes ces végétations potentielles, correspondant respectivement à un cycle post-perturbation catastrophique, un cycle court suivant une perturbation intermédiaire, et un dernier cycle en absence de perturbation. Nous avons testé si cette dynamique avait changé entre les périodes 1980-2003 et 2003-2020 à l'aide de la PERMANOVA. Les résultats indiquent peu de changements dans le cycle post-perturbation catastrophique, tandis que des variations significatives sont observées pour les autres cycles. L'analyse détaillée des variables de fonctionnement, de composition et de structure révèle la reprise du sapin baumier après l'épidémie de la tordeuse des bourgeons d'épinette dans les années 1970-1980, ainsi que l'augmentation du hêtre à grandes feuilles dans le recrutement et de sa mortalité due à l'arrivée récente de la maladie corticale du hêtre. Ceci indique un changement dans l'identité écosystémique des végétations potentielles de la sapinière à bouleau jaune et de l'érablière. De plus, une comparaison de multivariabilité (betadisper) à l’intérieur des cycles identifiés montre une diminution du déterminisme successionnel pour la période plus récente. Cette plus grande instabilité peut être considérée comme un signe précurseur de perte de résilience selon la théorie de l'hystérèse. Cette étude souligne l'importance d'adopter une perspective écologique intégrant l'identité écosystémique dans le suivi de la dynamique forestière, surtout dans le contexte actuel des changements globaux, afin d'anticiper les risques potentiels d'effondrement écosystémique.

Mots-clés: changements globaux, identité écosystémique, végétations potentielles, placettes-échantillons permanentes, perturbations, dynamique forestière, effondrement écosystémique

La certification forestière a une influence significative sur les pratiques forestières et les processus sociaux qui entourent la gestion forestière, y compris le respect des droits autochtones. Le Forest Stewardship Council (FSC) est largement décrit comme un système de certification qui démontre un fort engagement en faveur de l’intégration des droits autochtones. Dans sa norme internationale la plus récente, le FSC a adopté le concept de consentement libre, préalable et éclairé (CLPE) comme principe directeur. Le CLPE est largement reconnu comme un principe fondamental vers la protection des droits autochtones dans le contexte d’activités extractives. Cependant, la littérature académique et le milieu pratique expriment des réserves quant à la faisabilité de la mise en œuvre de formes significatives de CLPE par des entreprises, en particulier dans des pays comme le Canada, où la responsabilité de consulter et d’accommoder les peuples autochtones incombe principalement au gouvernement. Cette présentation offre une analyse empirique sur la question de la mise en œuvre du CLPE dans le cas de FSC au Canada. Nous présentons les résultats d'une enquête nationale auprès d'entreprises certifiées FSC, évaluées selon la nouvelle norme FSC révisée. L’étude documente les pratiques spécifiques associées au CLPE, fournissant ainsi un portrait plus clair de ce à quoi ressemble la conformité aux exigences CLPE au sein du système FSC. Il apporte de nouvelles connaissances sur la manière dont le CLPE est interprété et dans quelle mesure il diffère des mécanismes conçus pour répondre aux exigences légales dans le domaine de la consultation.

Forest certification has become an important influence in the forest sector, helping to shape forestry practices and the social processes which regulate forestry decisions, including respect for Indigenous rights. The Forest Stewardship Council (FSC) is widely described as a certification system which has demonstrated strong commitment to the integration of Indigenous rights. In its most recent international standard, FSC has strongly embraced the concept of free, prior and informed consent (FPIC) as a guiding principle. FPIC is widely recognized as a leading human rights principle for the protection of Indigenous rights from the impacts of extractive activities. However, critics have raised questions regarding the feasibility of implementing meaningful forms of FPIC through corporate initiatives, particularly in places like Canada, where duties to consult and accommodate Indigenous people’s rests predominantly with government. This presentation provides empirical evidence of the effectiveness of FSC in implementing FPIC. It presents the results of a nationwide survey of FSC-certified companies evaluated under the revised FSC standard. It documents the specific practices associated with FPIC, thereby providing a much clearer portrait of what adherence to FPIC looks like within the FSC system. It provides new knowledge regarding how FPIC is being interpreted, and the extent to which it differs from mechanisms designed to meet legal requirements in the area of consultation.

Mots-clés: indigenous peoples, forest stewardship council, free prior and informed consent

Un cliché régulièrement véhiculé dans le milieu acéricole est que les érables qui poussent davantage produisent plus de sève. Cette croyance sous-tend les recommandations en matière de l’aménagement des érablières acéricole, tel que les coupes de jardinage, car il est supposé que dégager les érables augmentera le rendement en sève par entaille des arbres résiduels. Cependant, l’aménagement des érablières par la coupe de jardinage enlève également des entailles. Donc sans la prétendue relation entre croissance et rendement acéricole, une coupe de jardinage pourrait réduire le rendement acéricole. Bien qu'il existe une base théorique solide pour postuler une relation entre la croissance radiale et le rendement acéricole, étant donné que la coulée et la croissance radiale dépendent toutes deux des ressources en carbohydrates, cette relation n'a pas été sujet de publications scientifiques à notre connaissance. Afin d'explorer la relation entre la croissance radiale, le volume de sève récolté et le taux de sucre de la sève, nous avons recueilli des données sur la croissance et la coulée pour 75 érables répartis sur deux sites. Nous observons une corrélation entre la croissance de l'année précédente et le volume de sève récolté, ainsi qu'avec le taux de sucre pour ces érables. Ainsi, nos résultats préliminaires suggèrent l'existence d'un lien entre la croissance radiale et le rendement acéricole, laissant à penser que les coupes de jardinage ont l'effet escompté. Cet été nous allons recueillir plus de données pour confirmer les relations en ajoutant une autres années de données et deux autres sites.

Le projet se concentre sur l'analyse des métaux lourds présents dans les cernes de croissance des arbres, en particulier le plomb et le cadmium, résultant de la pollution provenant de la fonderie Horne. L'étude se limite à un rayon de 5 km autour de la fonderie située à Rouyn-Noranda, au Québec. Comme peu d’études d'évaluent la répartition et la bioaccumulation des métaux dans les arbres, l'étude évalue si les cernes des arbres urbains de Rouyn-Noranda peuvent indiquer l'exposition au plomb et au cadmium, éclairant ainsi l’étendue de la pollution dans les arbres. Lors d’un appel à la population, un ensemble de 50 arbres - épinette, pin, mélèze et cèdre - a été choisi dans des espaces publics et privés pour refléter précisément l'environnement immédiat influencé par la fonderie. Pour chaque arbre, une carotte de bois de 2 cm de diamètre a été extraite à une hauteur de 1,30 m. La partie des échantillons correspondant à la période 2018-2022 a été analysée au Delta-Lab à Québec. Des résultats préliminaires indiquent que dans ce cercle restreint de 5 km il n’y a pas de diminution significative de la concentration en métaux avec la distance à la fonderie. Des différences de bioaccumulation pour les cinq ans entre les espèces d’arbres ont été observées pour le cadmium et le plomb, où le cèdre (respectivement 1.45 et 1.34 mg/kg) semble accumuler plus que les autres espèces (respectivement entre 0.1 et 0.5, et 0.1 et 0.7 mg/kg). Notre étude souligne que certaines espèces d’arbres peuvent être utilisées comme bioindicatrices de la pollution aux métaux lourds. L’utilisation de ces espèces bioindicatrices permettrait une surveillance précise de l'environnement. Est-ce que les cèdres peuvent être utiliser pour « pomper » les polluants et donc pourraient être utiliser en restauration des sites pollués?

The project focuses on analyzing heavy metals present in tree growth rings, particularly lead and cadmium, resulting from pollution from the Horne smelter. The study is limited to a radius of 5 km around the smelter located in Rouyn-Noranda, Quebec. Despite emission restriction protocols, the lack of ecological monitoring makes it difficult to assess the effect of these measures on metal bioaccumulation in trees. The study evaluates whether the growth rings of urban trees in Rouyn-Noranda can indicate exposure to lead and cadmium, thus shedding light on the impact of pollution on trees and residents. In a community outreach effort, a set of 50 trees - spruce, pine, larch, and cedar - was chosen from public and private spaces to precisely reflect the immediate environment influenced by the smelter. For each tree, a 2 cm diameter wood core was extracted at a height of 1.30 m. Samples corresponding to the period 2018-2022 were analyzed at the Delta-Lab in Quebec. Preliminary results indicate that within this restricted 5 km radius, there is no significant decrease in metal concentration with distance from the smelter. Differences in bioaccumulation among tree species were observed for cadmium and lead, with cedar (1.45 and 1.34 mg/kg, respectively) appearing to accumulate more than other species (ranging from 0.1 to 0.5 mg/kg and 0.1 to 0.7 mg/kg, respectively). Our study highlights that certain tree species can be used as bioindicators of heavy metal pollution. The use of these bioindicator species would allow for precise environmental monitoring and targeted identification of at-risk areas.

Mots-clés: dendroecologie, pollution, metaux lourds

In the current context of global change, promoting ecological resilience has become a pivotal target for biological conservation. Unfortunately, the urgency of empirically understanding forest resilience has led to a profusion of metrics and analyses that are not always directly related to the resilience theory. Many empirical approaches widely applied to assess forest resilience have relied on the underlying assumption that, in the absence of disturbances, forests would be in a ‘static’ baseline state. In reality, forest systems are highly dynamic and undergo phases of development and reorganization resulting from natural successional changes and their response to multiple interacting variables. As such, forest states can be better described by ‘dynamic regimes’ rather than stationary states. In this context, there is an urgent need to expand the common ‘equilibrium-based’ approaches used in empirical ecology so that they can be applied to non-static ecosystems. Implementing the resilience theory in empirical forest ecology requires accounting for at least four important challenges: (1) the types of attractors and transient dynamics, (2) the variability and stochasticity of forest dynamics, (3) the multidimensionality of forest ecosystems, and (4) the temporal variation of the stability landscape. Novel approaches based on ecological dynamic regimes and temporal trajectories offer a new perspective to empirically assess the ecological resilience of forests overcoming the mentioned challenges. Notably, these approaches facilitate the identification of the factors that must receive special attention for enhancing forest resilience and provide more accurate information about the management effort necessary to restore a disturbed system.

Dans le contexte actuel de changement global, la promotion de la résilience écologique est devenue un objectif fondamental pour la conservation biologique. Malheureusement, le besoin urgent de comprendre la résilience des forêts de manière empirique a conduit à une profusion de mesures qui ne sont pas toujours directement liées à la théorie de la résilience. De nombreuses approches empiriques largement appliquées pour évaluer la résilience des forêts reposent sur l’hypothèse sous-jacente selon laquelle, en l’absence de perturbations, les forêts se trouveraient dans un état de référence « statique ». En réalité, les systèmes forestiers sont très dynamiques et passent par des phases de développement et de réorganisation en raison de la succession naturelle et de leur réponse à de multiple variables en interaction. Ainsi, les états des forêts peuvent être mieux décrits par des « régimes dynamiques » que par des états stationnaires. Dans ce contexte, il est urgent d’étendre les approches basées sur l’équilibre utilisées en l’écologie empirique afin qu’elles puissent être appliquées aux écosystèmes non statiques. La mise en œuvre de la théorie de la résilience dans l’écologie forestière empirique nécessite la prisse en compte d’au moins quatre défis importants : (1) le type d’attracteur et les dynamiques transitoires, (2) la variabilité et la stochasticité des dynamiques forestières, (3) la multidimensionnalité des écosystèmes forestiers et (4) la variation temporelle du paysage de stabilité. De nouvelles approches basées sur régimes dynamiques écologiques et trajectoires temporelles offrent une nouvelle perspective pour évaluer empiriquement la résilience écologique des forêts en surmontant les défis mentionnés ci-dessus. En particulier, ces approches facilitent l’identification des facteurs qui nécessitent une attention particulière pour améliorer la résilience des forêts et fournissent des informations plus précises sur l’effort nécessaire pour restaurer un système perturbé.

Mots-clés: non-equilibrium, transients, ecological trajectories

Ce projet vise à explorer l'effet de différents scénarios climatiques sur la germination et le développement initial de plusieurs essences d'arbres tempérées nordiques et boréales. Nous avons mené deux expériences. La première, réalisée sur le terrain, évaluait l'effet de l'épaisseur de la couverture neigeuse sur la germination de huit essences : bouleau jaune (BOJ), chêne rouge (CHR), épinette blanche (EPB), épinette noire (EPN), érable à sucre (ERS), érable rouge (ERR), pin blanc (PIB) et pin gris (PIG). La seconde expérience, effectuée en chambres de croissance, examinait les interactions entre différents niveaux de température ambiante et de potentiel osmotique (stress hydrique) sur la germination de cinq essences (BOJ, EPB, EPN, PIB, PIG). Nos résultats révèlent des réactions spécifiques pour chaque essence. Bien que le maintien d'un couvert de neige de 30 cm en forêt semble suffisant pour protéger les graines, un couvert inférieur affectait significativement la germination de certaines essences (CHR, ERS, PIB). La seconde expérience indiquait qu’une hausse des températures améliorait la performance de germination (pourcentage et vitesse), tandis que la présence de stress hydrique réduisait cette performance pour la majorité des essences. Toutefois, le PIG semblait tolérer les stress hydriques auxquels il a été soumis. L'EPB et l'EPN étaient capable de supporter un léger stress sans que leur performance de germination en soit affectée. Une augmentation des températures améliorait la performance de germination sous des stress hydriques élevés. Les résultats de ce projet suggèrent que, bien que des conditions climatiques plus rigoureuses pourraient impacter l'établissement de certaines essences (CHR, ERS, PIB), d'autres (PIG, EPN, EPB) sembleraient capables de germer et de s'établir dans des conditions moins favorables.

Mots-clés: germination, changements climatiques, résilience

La régénération préétablie, soit les semis s’étant installés avant la perturbation, joue un rôle clé dans la résilience de la forêt boréale aux épidémies de TBE. Pourtant, l'impact de l’insecte ainsi que celui des coupes de récupération sur la régénération préétablie demeure sous-documenté. Notre projet vise à connaître l’effet d’une épidémie de TBE et des coupes de récupération sur la survie de la régénération préétablie de sapin baumier et d’épinette noire, en fonction du type de peuplement et de la hauteur du semis. À partir d’un dispositif couvrant 9 ans de suivi de la dynamique de régénération post-TBE, nous avons élaboré un modèle estimant l’effet de ces variables ainsi que des coupes de récupération sur la survie des semis. De plus, nous avons comparé les inventaires de la régénération réalisés en 2015 et en 2021, afin d’évaluer l’évolution de la proportion des deux essences parmi les semis. Nos résultats démontrent qu’une augmentation de la proportion de sapin baumier mature dans le peuplement ainsi que de la hauteur du semis augmentent la mortalité chez les deux essences. De plus, la survie des semis d’épinette noire est supérieure à celle du sapin baumier; or, cette différence s’amoindrit après coupe de récupération, où la survie des deux essences atteint en moyenne 92%. Toutefois, bien que les coupes de récupération aient un effet positif sur la survie des semis, nos résultats indiquent qu’entre 2015 et 2021, cette pratique avait eu pour effet de faire passer de 38.5% à 55.4% la proportion moyenne de sapin baumier chez la régénération préétablie. Cela soulève un risque important, car un changement de composition en faveur du sapin baumier augmenterait la vulnérabilité de la forêt à de futures épidémies de TBE.

Mots-clés: TBE, aménagement forestier, coupes de récupération, régénération, résilience

Growing season water availability is changing due to climate change. Our study aimed to explore how the absorptive fine root traits and root inhabiting fungi of six young temperate tree species responded to 5 years of high versus low growing season soil water availability, and how this affected tree productivity. Root samples were collected from the upper five centimeters of the mineral soil at the International Diversity Experiment Network with Trees (IDENT) field experiment in Sault Ste. Marie, Ontario, Canada. Four replicates of each monoculture were subject to high or low water treatments. Root fungal communities were characterized by sequencing and grouped into pathogens, saprotrophs, and mutualists. Data on root traits was utilized from a study published previously. Species specific beta diversity was more responsive to the high and low water treatment than abundance. In this regard, total fungal richness showed a varied response to the interaction of species and water treatment. Betula papyrifera and Picea glauca increased their pathogens and saprotrophs richness under low water, while Acer saccharum and Larix laricina showed the opposite response for their mutualists richness. Total fungal community structure shifted under high and low water for Acer saccharum and Picea glauca, hence indicating lower resistance. Root branching density was the most important absorptive fine root trait for pathogens richness, saprotrophs richness, and mutualists composition. Root tissue density showed a positive link with saprotrophs abundance. In turn, saprotrophs abundance exhibited a negative link with woody biomass, while pathogens composition showed a positive link. Slower growing tree species, such as Acer saccharum and Picea glauca, might be more vulnerable under future climate change driven drought and heat events, and root branching density could be a key root trait shaping fungal community richness and composition under changes in water availability.

Mots-clés: root traits, fungi, precipitation

Les plantations intensivement aménagées permettent un approvisionnement constant en bois tout en limitant les activités sylvicoles au sein d’écosystèmes forestiers sensibles. À l’échelle mondiale, les terres disponibles pour les activités humaines sont de plus en plus rares et il n’est pas souhaitable de remplacer des écosystèmes naturels par des plantations. Le reboisement de terres agricoles abandonnées peut-être alors envisagé comme une solution permettant l’expansion de plantations à croissance rapide intensivement aménagées. Le but de cette recherche était de voir s’il est souhaitable d’un point de vue de la biodiversité, de reboiser les terres agricoles abandonnées ou s’il est préférable de les laisser évoluer progressivement vers un écosystème forestier sans intervention humaine. Pour répondre à cette question, nous avons étudié les effets du reboisement de friches agricoles et forestières par du peuplier hybride (PEH) sur la diversité et la composition des communautés végétales et avons comparé ces plantations de PEH avec des milieux environnants non reboisés. Nos résultats montrent que le reboisement de terres agricoles abandonnées par du PEH n’a pas eu de conséquences néfastes pour la biodiversité, voire un effet positif pour la biodiversité à l’échelle régionale (diversité gamma). Néanmoins, les plantations de PEH n’ont pas amené à l’établissement d’espèces forestières après 15 années. Lorsqu’établies sur d’anciennes coupes, les plantations de PEH ont favorisé l’implantation d’espèces rudérales au détriment d’espèces forestières comparativement à leur équivalent non reboisées. Ainsi, si l’on souhaite établir des plantations de PEH pour profiter de leur haut rendement tout en limitant leur impact sur les communautés végétales, il semble souhaitable de cibler d’anciennes terres agricoles plutôt que des milieux forestiers comme d’anciennes coupes.

Mots-clés: peuplier hybride, biodiversité, friches agricoles

Les peuplements de pins blancs ont subi un déclin majeur en raison des coupes forestières des trois derniers siècles. Ces peuplements fournissent des avantages aux niveaux socio-économique, culturel et spirituel importants. C’est pourquoi des pratiques d’aménagements durables ont été mises afin de conserver et de restaurer leur dynamique naturelle, en place en recréant les effets des perturbations naturelles. Vu l’importance du feu pour cette espèce, les perturbations naturelles secondaires comme les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l’épinette (TBE) ont rarement été considérées. Sans le feu, le sapin baumier colonise le sous-couvert ce qui réduit l’établissement du pin et augmente la probabilité d’épidémie de la TBE dans ces peuplements puisque c’est son hôte préférentiel. En contexte de changements climatiques, la fréquence et l’intensité des épidémies tendront à augmenter. Il est crucial de connaître les effets de cet insecte sur la dynamique de régénération du pin afin de maximiser les stratégies d’aménagement. Cette étude a pour but d’évaluer le rôle de l’épidémie de la TBE sur la dynamique de régénération du pin blanc. Plus spécifiquement, nous voulons évaluer l’impact de la TBE sur la régénération naturelle du pin blanc. Douze peuplements de pin blancs au Témiscamingue ont été étudiés, dont six étaient affectés par la TBE et six non affectés. Dans chaque peuplement, 28 parcelles de 4m2 ont été installées et les semis de sapin et de pin de ces parcelles ont été dénombrés, mesurées et leur âge a été déterminé. Nos résultats démontrent une différence de l’établissement du pin où leur croissance et leur abondance augmentent durant une épidémie de la TBE. La régénération naturelle est la clé de la résilience et la persistance des écosystèmes forestiers. Cette étude démontre l’importance de la TBE pour la dynamique des peuplements de pins et fournit des informations cruciales pour l’aménagement forestier.

Mots-clés: coupe, TBE

Here we will outline results from three recent experiments focused on exploring concepts in both physics and tree biomechanics and how we can incorporate these to improve safety for those working in the urban forest setting. These three studies specifically examined the distribution of force through the tree during dismantling options, and questions if biomechanical models developed on wind and gravitational inputs into tree crown architecture would map to removal operations. Study one provided an opportunity to refine data collection techniques with a simplified question on the effect of varied rigging anchors during a tree removal operation. Results provided direct implications for working arborists, while the data collection method proved robust for further use in more complex studies. The second study presented uses similar data collection methods to examine the more complex question of the impact of limb retention and the specific order of limb removal on strain distributed through the crown and ultimately to the lower stem of the tree. While it was anticipated there would be a change in sway properties and specifically resonance frequency, the question “would the retention of specific limbs reduce actual stem strain” had been unanswered. Once again, our results are encouraging, and helping to provide a clearer picture for best practices development in the industry. In this final study we focused on a topic with significant gaps in both literature and anecdotal evidence; the effect of notch angle on applied bending moment to a standing stem. This is particularly pertinent in the context of large single stem removals. Through measuring a suite of variables and collecting strain and motion data within the trees, we are assembling a clearer picture of the effects of specific removal scenarios.

Mots-clés: biomechanics, urban forest, arboriculture

La plantation d’arbres est souvent considérée comme une mesure efficace pour réduire les polluants atmosphériques dans les zones urbaines. En effet, selon des études expérimentales, les feuilles des arbres absorberaient les polluants gazeux comme l’ozone à travers leurs stomates; les particules fines présentes dans l'air ambiant seraient éliminées par dépôt sur les feuilles et les branches. Sur la base de ces prémisses, des modèles tels que i-tree ont été développés et sont utilisés pour quantifier la réduction des polluants de l’air ambiant par les arbres. Néanmoins, les évidences empiriques sur la réduction de la pollution de l’air par les arbres en milieu urbain demeurent limitées. L’objectif de cette présentation est de démystifier le rôle des arbres pour réduire la pollution de l’air. J’utiliserai la littérature scientifique, pour donner un aperçu des relations complexes qui existent entre les arbres et les polluants de l'air ambiant. J'illustrerai également cette complexité en présentant les résultats d’analyses sur l’associations entre la canopée de feuillus et de conifères et les concentrations de polluants atmosphériques pendant les saisons avec et sans feuilles au Canada. Ces analyses sont basées sur l’estimation des canopées développées avec des données LiDAR et sur les mesures de particules fines et d’ozone des stations canadiennes de surveillance de la pollution atmosphériques dans cinq villes canadiennes. Les arbres en milieu urbain offrent de nombreux avantages à l’homme et leur plantation et protection doivent être encouragées. Cependant, afin d’influencer les actions gouvernementales, il serait préférable de mettre de l’avant les avantages plus évidents des arbres, comme le refroidissement des milieux de vie, plutôt que de soutenir que les arbres réduisent les polluants atmosphériques car ceci demeure discutable.

Mots-clés: forêt urbaine, polluants atmosphériques, LiDAR

L'évaluation de la biodiversité est un outil essentiel pour la conservation, la gestion des ressources naturelles et l'évaluation du fonctionnement des écosystèmes. Cependant, tenter d'évaluer cette diversité sans une compréhension claire et fondamentale de ses métriques pourrait conduire à des conclusions trompeuses, voire erronées. Les métriques peuvent inclure plusieurs composantes comme la richesse, l'équitabilité et la disparité, et ce, à différentes échelles de partitionnement de la diversité. Alors, faut-il calculer toutes ces métriques pour obtenir la bonne information? Sinon, comment choisir? Cette présentation vise à démontrer l’importance de comprendre et de choisir les mesures de diversité appropriées. Pour ce faire, nous avons simulé deux situations théoriques dans lesquelles des calculs de différentes métriques de biodiversité ont été effectués sur des sous-échantillons de ces communautés. Les mesures de diversité testées explorent les composantes de la richesse, de l’équitabilité et de la disparité de la biodiversité à deux échelles, mieux connues sous le nom de diversité alpha et bêta. Un arbre de décision est proposé pour sélectionner les métriques de diversité en fonction des objectifs des utilisateurs. Nous concluons que lors de l'utilisation de mesures de diversité alpha pour comparer des traitements, il est nécessaire de mieux refléter l'équitabilité en développant et en incluant un terme qui prend en compte la contribution d'un site à un traitement. Nous suggérons aussi de sélectionner des mesures dépendantes des espèces (qui reflètent la disparité) pour des questions impliquant la conservation et les fonctions des espèces. Il est maintenant nécessaire d’accroître les connaissances et la disponibilité des données sur les traits des espèces et leur phylogénie si l’on veut considérer la disparité dans nos mesures de diversité.

Mots-clés: calcul de diversité, échelle alpha beta, disparité

La tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana Clem., TBE) est l'un des insectes les plus nuisibles en Amérique du Nord. Les défoliations causées par les épidémies peuvent s'étendre sur des millions d'hectares et conduire à une réduction de la croissance des arbres hôtes voire leurs mortalités entrainant des conséquences écologiques et économiques importantes. La province du Québec a adopté une stratégie de protection du feuillage avec des pulvérisations aériennes de Btk (Bacillus thuringiensis) sur les forêts à défoliation modérée ou sévère. Cependant, la capacité de pulvérisation du Québec ne permet de couvrir que 10 à 50% de ces forêts. Le but de cette étude est d'identifier les facteurs influençant la vulnérabilité des forêts à l'échelle du paysage afin de prioriser les opérations de pulvérisation. Un modèle de vulnérabilité a été construit pour le Québec sur un paysage forestier de 50 millions d'hectares à une résolution de 400ha pour prédire la probabilité que les hôtes perdent 25% ou plus de biomasses. La perte de biomasse a été estimée à l’aide les parcelles permanentes pour l'épidémie de 1967-1991. Six algorithmes ont été comparés (forêt aléatoire, XGBoost, perceptron multicouche, SVM, k-plus proches voisins et classification naïve bayésienne) en utilisant 16 prédicteurs, issus multiples sources, dont les caractéristiques forestières, les variables climatiques, pédologiques, topographiques et les variables du paysage (cartes écoforestières, parcelles d'inventaire, DEM, WorldClim). Les résultats montrent que le XGBoost est le plus performant avec un Kappa de 0,561 sur les données de test et une AUC de 0,698 d'après la courbe précision-rappel. La vulnérabilité pour l'épidémie actuelle (2006-2021) a ensuite été prédite avec ce modèle. Les résultats montrent que 0,09% de la forêt québécoise a une probabilité très élevée (>0,8) de perdre plus de 25% de sa biomasse, 0,65% une probabilité élevée (]0,6,0,8]) et 2,05% une probabilité modérée (]0,4,0,6]).

Spruce budworm (Choristoneura fumiferana Clem., SBW) is one of the most damaging forest insects in Eastern North America. Recurrent and long-lasting, outbreaks can extend beyond tens of millions of hectares and cause extensive mortality and growth reduction in host trees with important ecological and economic consequences. The province of Quebec (Canada) has adopted the foliage protection strategy by which aerial spraying of Btk (Bacillus thuringiensis) is conducted over areas of forest characterized by moderate or severe defoliation. However, Quebec’s spraying capacity can only cover 10 to 50% of those forests. The aim of this study is to identify the factors influencing the vulnerability of the forests at the landscape scale to prioritize spraying operations. We built a SBW vulnerability model for Quebec, covering a forest landscape of 50 million ha at a 400ha resolution, to predict the probability of losing more than 25% of host species biomass. Biomass loss was estimated using Quebec’s permanent plots during the previous outbreak (1967-1991). We then compared 6 machine learning algorithms (random forest, XGBoost, multilayer perceptron, SVM, k-nearest neighbors and naive bayes) using 16 predictors from forest characteristics, climatic variables, soil and topographic variables and landscape variables obtained from multiple data sources (ecoforest maps, inventory plots, DEM, WorldClim). The assessment of performance metrics showed that the XGBoost algorithm was the most performant in predicting vulnerability with a Kappa of 0,561 on testing dataset and an AUC of 0,698 from the precision-recall curve. The model was then used to predict vulnerabilities for the current outbreak during the 2006-2021 period. Out results show that 0.09% of Quebec’s forest has a very high probability (>0.8) of losing more than 25% of biomass, 0.65% a high probability (]0.6,0.8]) and 2.05% a moderate probability (]0.4,0.6])'

Mots-clés: tordeuse de bourgeons de l'épinette, perturbations, modélisation

Les modèles climatiques prédisent que la sécheresse deviendra plus fréquente dans une grande partie du monde au cours du XXI^e siècle. Dans un peuplement forestier acclimaté à une abondance d’eau, une sécheresse soudaine peut entraîner un dépassement structurel : un décalage entre l’offre d’eau et la demande transpiratoire, susceptible de causer dépérissement et mortalité. Nous étudions ce phénomène dans le cadre de l’expérience IDENT-SSM, qui est composée de 208 placettes dont la diversité et la composition varient. Depuis le début de l’expérience en 2013, la moitié des blocs expérimentaux ont été irrigués à hauteur de 230% des précipitations ambiantes, alors que l’autre moitié n’en recevait que 70%. Nous avons émis l’hypothèse que les blocs irrigués présentent des caractéristiques qui augmentent la demande transpiratoire, notamment un taux plus élevé de perte en eau par unité de surface foliaire. Nous avons pris nos mesures dans les monocultures, irriguées et non irriguées, des trois espèces feuillues incluses dans l’expérience (Acer saccharum, Betula papyrifera, Quercus rubra). À partir des empreintes stomatiques, nous mesurons la densité stomatique, la longueur des orifices stomatiques et la longueur et l’épaisseur des cellules de garde. Nos résultats préliminaires indiquent qu’il existe peu de preuves que les traits stomatiques varient entre les placettes irriguées et non irriguées. Cependant, les placettes irriguées produisent plus de surface foliaire, ce qui pourrait augmenter le taux total de perte en eau. À compter de l’été 2024, aucun bloc ne sera plus irrigué, et tous recevront 70% des précipitations ambiantes. Nous comptons continuer à mesurer certaines caractéristiques cet été, dont la conductance minimale, dans le but de prédire les variations de mortalité au cours des prochaines années.

Climate models predict that drought will become more common in much of the world during the 21st century. In a forest stand acclimated to abundant water, a sudden drought can cause "structural overshoot": a mismatch between the supply and the transpirational demand of water, which raises the risk of dieback and mortality. We are studying this phenomenon in the experiment IDENT-SSM, which is made up of 208 plots that vary in diversity and composition. Since the start of the experiment in 2013, half of the experimental blocks have been irrigated to 230% of ambient precipitation, while the other half only received 70%. We predicted that the irrigated blocks have characteristics that increase the rate of water loss, including a greater rate of water loss per unit leaf area. We took measurements in irrigated and non-irrigated monocultures of the three broadleaf species in the experiment (Acer saccharum, Betula papyrifera, Quercus rubra). Based on stomatal impressions, we are measuring the density of stomata, the length of stomatal pores, and the length and thickness of guard cells. Our preliminary results show that there is little evidence that stomatal traits vary between irrigated and non-irrigated plots. However, irrigated plots do produce more leaf area, which could increase the total rate of water loss. Starting in summer 2024, irrigation will cease, and all blocks will receive 70% of ambient precipitation. We plan to continue measuring water-use traits this summer, including leaf minimal conductance, with the aim of predicting patterns of mortality in future years.

Mots-clés: écophysiologie, sécheresse, traits fonctionnels

Considérant le caractère socio-écologique complexe des villes et les multiples acteurs impliqués dans la prise de décision, la conservation des bois urbains peut être motivée par une variété d’objectifs, allant de la préservation de refuges de biodiversité et de la connectivité des milieux naturels à des services plus anthropocentrés, tels que la réduction des îlots de chaleur et l’amélioration de la santé mentale. Nous ignorons actuellement la manière dont ces différents objectifs sont interreliés, pouvant engendrer des conflits de valeurs. La priorisation de certains objectifs de conservation par rapport à d’autres pourrait contribuer à la séparation des rôles écologiques et sociaux des bois, compromettant la résilience à long terme des villes. Cette étude visait à identifier les synergies et compromis existant entre les objectifs de conservation suivants : l’intégrité écologique, la connectivité, la multifonctionnalité des services écosystémiques et la vulnérabilité de la population humaine. L’inventaire de la végétation et des conditions physiques de 50 bois à Montréal a été réalisé et utilisé pour évaluer l’intégrité de ces bois. Leur connectivité écologique a été calculée à l’aide de l’indice amélioré du City Biodiversity Index. La rétention d’eau dans le sol, la régulation de la température et la séquestration du carbone ont été combinées en une mesure de multifonctionnalité, alors que la vulnérabilité de la population a été quantifiée à l’aide de l’indice canadien de défavorisation multiple. La priorisation de conservation des 50 bois a ensuite été comparée entre ces quatre objectifs, les résultats de cette comparaison seront présentés et discutés. Les conclusions de cette étude permettront d’aider les praticiens à élaborer des plans de gestions reflétant une pluralité de valeurs, garantissant le maintien de l’équilibre socio-écologique des villes.

Mots-clés: foresterie urbaine, conservation, équilibre socio-écologique

Les populations de Martinets ramoneurs (Chaetura pelagica) ont subi un fort déclin et l’espèce est considérée comme menacée au Canada. La dégradation des habitats de repos et de reproduction dans les zones urbaines est identifiée comme l'une des principales menaces pesant sur cet oiseau. Les martinets peuvent également nicher en forêt. Bien que notre connaissance des sites de nidification naturels soit limitée, le potentiel de reproduction dans ce type d’habitat demeure une préoccupation pressante, avec des implications cruciales pour la survie à long terme de l'espèce. Notre étude visait ainsi à estimer la proportion de Martinets ramoneurs nichant dans les milieux naturels en Mauricie. Des transects aléatoires ont également été mis en place afin d'évaluer la disponibilité des arbres et des cavités naturelles propices à la nidification. Les martinets capturés ont été munis de nanotags, permettant de les suivre jusqu'à leurs nids grâce à sept stations de réception Motus réparties à travers la zone d'étude, ainsi qu'à l'aide de la télémétrie mobile effectuée en voiture, en bateau, en VTT et à pied. Au total, 80 martinets ont été capturés et équipés de nanotags, dont 16 nous ont menés jusqu'à leurs arbres de nidification, parfois situés jusqu'à 35 km du site de repos. Parmi les 16 nids recensés, 13 étaient logés dans des bouleaux jaunes, qu'ils soient vivants ou morts (Betula alleghaniensis), tandis que deux autres étaient nichés dans des érables à sucre en décomposition (Acer saccharum). Les arbres de nidification (n=16) présentaient un diamètre moyen (±SD) à hauteur de poitrine de 72 ± 9,79 et s'élevaient tous à plus de quatre mètres de hauteur. Ces résultats suggèrent que les martinets étaient plus susceptibles de choisir des nids établis dans de grands bouleaux jaunes morts, présents au sein de vieux peuplements comptant de nombreux arbres de grande taille. Dans l'ensemble, ces découvertes ouvrent des perspectives prometteuses quant à l'identification et à la préservation des arbres de nidification appropriés, tout en enrichissant notre compréhension des habitats de nidification naturels des martinets. Elles constituent ainsi un élément essentiel dans les efforts de conservation visant à favoriser le rétablissement de cette espèce menacée.

Mots-clés: espèce en péril, conservation, télémétrie, vieilles forêts

Au Canada, depuis 1985, plus de 10 millions d’hectares de forêts ont été traités contre la tordeuse des bourgeons de l’épinette (TBE), mais aucune étude ne s’est penchée sur les effets de ces traitements sur la végétation de sous-bois. Considérant que les sous-bois composent la majorité de la diversité végétale des forêts boréales et qu’ils sont une source importante de nourriture pour plusieurs animaux dont le caribou forestier, il est impératif de considérer ces communautés végétales dans les interventions forestières. Le but de cette étude est de déterminer les effets de la lutte contre la TBE sur la défoliation des peuplements et la composition des communautés végétales de sous-bois. Dans un design expérimental où différentes fréquences de traitements contre la TBE sont testées, nous avons échantillonné la végétation de sous-bois et mesuré la surface foliaire résiduelle du peuplement. Nous avons trouvé que les traitements sont efficaces pour préserver le feuillage des conifères. Au niveau des sous-bois, nos résultats montrent qu’une diminution des traitements favorise les espèces intolérantes à l’ombre et favorise une plus grande richesse spécifique. De plus, certains traitements entrainent une différentiation spécifique et une homogénéisation des communautés. Or, un sous-bois diversifié comprenant des espèces intolérantes à l’ombre est un habitat idéal pour l’orignal, qui à son tour attire le loup et augmente la pression de prédation sur le caribou. Ainsi, des traitements bisannuels permettraient de préserver un couvert forestier suffisant pour éviter une trop grande diversification des sous-bois et ainsi protéger le bois et l’habitat du caribou forestier.

Mots-clés: tordeuse des bourgeons de l’épinette, caribou forestier, diversité végétale

Les eaux souterraines fournissent des services écologiques (SÉs) importants pour les êtres humains. Actuellement, avec la dégradation graduelle de ces SÉs, de nombreuses études proposent de les quantifier à différentes résolutions spatiales pour guider les décideurs et les gestionnaires de territoires. Malheureusement, rares sont les études qui traitent le sujet des eaux souterraines. L’objectif de ce projet vise le développement d’une méthode d’analyse spatiale basée sur la cartographie des SÉs appliqués à la municipalité régionale de comté de Vaudreuil-Soulanges qui est instrumentée de plusieurs stations hydrométriques avec des données disponibles. Nous avons développé en premier lieu une méthode pour la cartographie du SÉ d’approvisionnement en eau souterraine et pour les SÉs de régulation du niveau de l’eau dans les milieux hydriques et les milieux humides. Les SÉs sont quantifiés à l’aide de métriques associées aux fonctions écologiques liées aux eaux souterraines, qui sont plus spécifiquement des descripteurs des conditions climatiques, de la surface terrestre et du milieu souterrain. Une agrégation pondérée des métriques permet d’avoir un indice composite représentant les SÉs dans des unités spatiales hydrologiques relativement homogènes d’environ 10 km². En deuxième lieu, après validation avec le modèle hydrologique SWAT-MODFLOW caractérisant les bassins versants de la zone d’étude, une approche multitemporelle est proposée pour cartographier l’occupation du territoire et pour évaluer les SÉs sur différents horizons temporels : 1984, 2021 et des scénarios futurs de 2050. Les premiers résultats mettent en lumière la grande variabilité dans les patrons spatiotemporels des SÉs, ce qui facilite l’identification des zones mal ou bien dotées en SÉs. Sachant que les zones urbaines auront une expansion rapide en plus de se densifier, le territoire sera largement façonné par les activités anthropiques. Ces changements permettront d’explorer comment différents scénarios d’occupation du territoire façonneront la disponibilité future (2050) des SÉs liés aux eaux souterraines.

Groundwater provides vital ecosystem services (ES). with the degradation of these ES, many studies propose to quantify them at different scales to guide land use policies and management practices. However, only few studies address the topic of groundwater. The main objective of this project is to develop a methodological framework to map groundwater ESs in the municipality of Vaudreuil-Soulanges (Quebec, Canada). We developed a proxy-based framework to map three groundwater ESs: (1) groundwater supply, (2) water regulation of surface hydrology and (3) water regulation to maintain wetlands. These ESs proxies are metrics from available geospatial data related to groundwater ecological functions or hydrological process, describing the climatic conditions, land surface, and the subsurface environment in a spatial unit. a weighted aggregation of metrics was used to produce a composite index of ESs, with each metric assigned a weight to represent its contribution in the index construction. The validation of the ESs mapping was done by comparing them with the outputs of the SWAT MODFLOW model. Then, a multi-temporal approach was applied to map land use and evaluate ESs for 1984, 2021, and future scenarios for 2050. The first maps of groundwater ESs highlighted a great variability in spatiotemporal patterns of ESs, identifying areas with a deficit of ESs. Our study demonstrates how the use of proxies is an efficient way to map groundwater ESs, when compared to alternative methods. It simplifies the representation of complex natural processes. Due to the rapid expansion and densification of urban areas observed for the area since 1984, land use undergoes significant transformations under the influence of human activities. The selected scenarios of future conditions of ESs highlighted problematic sector. These spatial analyses can be integrated into a dashboard to create an innovative water and land management tools for the Southern part of Quebec.

Mots-clés: service écologique, eaux souterraines, indices composites

Au Canada, les récents épisodes de perturbation des forêts associés aux changements climatiques, tels que les invasions d'insectes, les incendies de forêt et la sécheresse, ont des conséquences importantes sur les écosystèmes forestiers. Ces effets auront certainement un impact sur les communautés qui dépendent des forêts. Or, les effets que les changements climatiques auront à l’échelle locale sont souvent mal compris, créant un défi pour l’élaboration de stratégies d'adaptation. Les évaluations de la vulnérabilité documentant la sensibilité, l'exposition et la capacité d'adaptation ont le potentiel de combler ce manque d'information. Nous proposons une approche d’évaluation de la vulnérabilité des communautés basée sur des indicateurs caractérisant ces trois dimensions de la vulnérabilité et présentons comment celle-ci a pu être appliquée pour classifier les communautés forestières dépendantes canadiennes. Les indicateurs sélectionnés combinent des indicateurs sociaux, économiques et de risque d’exposition des forêts aux perturbations naturelles et stress de sècheresse. Les données du recensement canadien de 2016 et de l’Inventaire forestier national ont servi à calculer ces indicateurs et à caractériser les trois dimensions de la vulnérabilité (6, 14 et 27 indicateurs pour la sensibilité, l’exposition et la capacité d'adaptation, respectivement) de 2270 subdivisions de recensement canadiennes. Des analyses de groupement hiérarchique ont permis de déceler des archétypes pour chacune des trois dimensions de la vulnérabilité. Leur combinaison nous a permis de confirmer que les communautés forestières dépendantes canadiennes sont confrontées à différents types de vulnérabilité dans l'ensemble du pays. La cartographie de ces types de vulnérabilité a montré un fort effet longitudinal de l'exposition, tandis qu'au niveau régional, la représentation spatiale a plutôt mis en lumière le gradient urbain-rural. Nous pensons que cette approche de classification de la vulnérabilité est un outil de base fortement utile pour élaborer des stratégies d'adaptation plus adéquatement ajustées aux caractéristiques spécifiques des communautés dépendantes des forêts.

Mots-clés: communautés, vulnérabilité, changements climatiques

La régénération des pinèdes de pins blancs et rouges est étroitement liée au régime des feux de surface. Afin de prédire l’évolution du régime des feux sous l’influence des changements climatiques, il est nécessaire de connaître leur dynamique passée. Or, le régime des feux dans les pinèdes préindustrielles est méconnu, ce qui représente un enjeu majeur pour leur préservation. De plus, il reste peu de pinèdes anciennes à étudier, car elles ont été grandement exploitées au 19e siècle. Lors de cette exploitation, le bois était déplacé par flottage, et environ 15% des billots étaient perdus au fond des lacs. L'objectif de ce projet est de reconstituer le régime des feux dans les pinèdes du Témiscamingue de la période préindustrielle à aujourd'hui (1680-2022). Pour ce faire, 1150 billots de bois de flottage ont été extraits du lac Tee (Témiscamingue), dont 76 présentaient des cicatrices de feux. Grâce à une série de référence construite avec 160 pins vivants, nous avons daté 81 cicatrices et reconstitué la dynamique des feux depuis 1686. Nous avons ensuite modélisé la probabilité d’occurrence des feux selon les périodes de la colonisation à l’aide d’une approche bayésienne. Nos résultats démontrent que la probabilité d'occurrence des feux fait plus que doubler entre 1850 et 1925, période correspondant à l'intensification de l'exploitation forestière et la conversion des terres. Ces résultats suggèrent que l’activité anthropique ait entraîné cette augmentation dans la fréquence des feux. La continuation de ce projet nous permettra de tester l'effet du climat sur le régime des feux, et de comparer l'effet du climat à celui de l'activité anthropique. Notre étude est l'une des premières à reconstituer le régime des feux des pinèdes préindustrielles et à avoir recours à une approche bayésienne pour modéliser l’occurrence des feux. Ces nouvelles connaissances sont essentielles pour informer la gestion durable des pinèdes de pins blanc et rouges au Québec.

The regeneration of white and red pine forests is closely linked to the surface fire regime. In order to predict the evolution of fire regimes under the influence of climate change, it is necessary to know their past dynamics. However, little is known about the fire regime in pre-industrial pine forests, which represents a major challenge for their preservation. Also, there are few ancient pine forests left to study, as they were heavily exploited in the 19th century. During this exploitation, the wood was transported by floating, and around 15% of the logs were lost at the bottom of the lakes. The aim of this project is to reconstruct the fire regime in Témiscamingue pine forests from the pre-industrial period to the present day (1680-2022). To do this, 1150 logs were extracted from Tee Lake (Témiscamingue), 94 of which showed fire scars. Using a reference series constructed from 160 live pine trees, we dated 110 scars and reconstructed fire dynamics since 1686. Our results showed that surface fires occur naturally approximately every 30 years in pine forests. An increase in fire frequency has been observed since 1850 (1850-1900: one fire every 5-10 years, 1900-1950: one fire every 2-3 years), which is consistent with the intensification of logging and climate change. This study is one of the first to reconstruct the fire regime of pre-industrial pine forests and demonstrates the impact of forest management on surface fire regimes. Our results are essential to predict how fire regimes will change under a changing climate and to inform the sustainable management of pine forests in Quebec.

Mots-clés: changements climatiques, feux de forêt, pinèdes préindustrielles

Le caribou (Rangifer tarandus) est une espèce emblématique des écosystèmes forestiers et toundriques de l’hémisphère nord. Au Canada, plusieurs populations boréales de la sous-espèce du caribou des bois (ci-après caribou boréal) sont aujourd’hui en déclin, avec des extinctions locales dans la frange sud de leur aire de répartition. La conservation du caribou boréal représente donc un des principaux défis de conciliation des usages de la forêt au pays. Depuis plusieurs décennies, une quantité impressionnante d’argent, de temps et de ressources a été investie pour clarifier comment, quand et pourquoi les populations déclinent. Ces connaissances ont permis de départager les impacts des perturbations naturelles et anthropiques de ceux des changements climatiques par le biais de modifications profondes des relations trophiques et compétitives entre grands mammifères. Sur ces bases, plusieurs paliers de gouvernement se sont évertués à développer des stratégies de rétablissement et à tenter de les mettre en œuvre. Ainsi, nous comprenons aujourd’hui très bien la cascade d’événements liant l’altération de l’habitat au déclin des taux vitaux. Néanmoins, les populations déclinent toujours, l’aire de répartition se rétracte vers le nord, les adeptes du dénialisme s’affairent à remettre la science en doutes et les gestionnaires du MELCCFP sont forcés de se tourner vers des approches de plus en plus invasives (p. ex. mise en enclos). Dans ma présentation, je détaillerai ce constat d’échec au fil d’une ligne du temps pour quelques populations du Québec, et tenterai d’apporter un éclairage scientifique au projet de stratégie caribou du gouvernement provincial. Mon évaluation n'est pas (seulement) un barrage de critiques adressées aux politiciens qui ont repoussé les décisions difficiles aux calendes grecques; c’est un appel à une responsabilisation partagée, car nous avons collectivement toléré le statu quo trop longtemps.

Mots-clés: faune, perturbations anthropiques, conservation

Le LiDAR mobile terrestre gagne beaucoup en intérêt, tant dans le milieu de la recherche que dans celui de la pratique forestière. Toutefois, les efforts de développement de cette technologie se sont principalement concentrés sur la caractérisation dendrométrique des arbres matures, et ce, surtout dans le contexte de la réalisation de placettes d'inventaires (de diverses superficies). Ainsi, peu d'efforts ont été consentis à la quantification de la régénération, pourtant un aspect essentiel de la sylviculture. D'autre part, peu d'études ont tenté de mettre à profit l'un des principaux atouts du LiDAR mobile, à savoir la possibilité de recueillir des données en continu lors de déplacements en forêt. Ainsi, le présent projet visait à vérifier s'il était possible de quantifier la régénération (les gaules) lors d'inventaires en virée continue. Pour ce faire, nous avons effectué 8 transects d'environ 75 m chacun avec un capteur LiDAR VLP16 dans une érablière (sans feuilles) ayant été traitée par coupe progressive. De plus, nous avons identifié la position exacte et mesuré le DHP de près de 1000 gaules le long de ces transects. Nos résultats montrent, tel que prévu, que le taux de détection des gaules augmente avec la proximité de la ligne du transect et de son DHP. À une distance de 2 m, plus de 95% des gaules sont détectées, tous DHP confondus. À part pour certaines gaules ayant des formes particulières, le DHP des gaules est également évalué avec précision, alors que nous obtenons un R² = 0.86 entre la valeur prédite par le LiDAR mobile et celle évaluée sur le terrain. Nos résultats sont très prometteurs et permettent de croire que le LiDAR mobile peut être utilisé dans des conditions similaires à celles de notre étude.

Mots-clés: télédétection, régénération, LiDAR

Alors qu’il s’agissait d’un secteur emblématique pour plusieurs régions du monde, l’industrie forestière fait aujourd’hui l’objet de controverses. Source de revenus pour certaines populations, la forêt doit plutôt être protégée pour d’autres; l’évolution des représentations de la forêt fait ainsi apparaître un profond clivage qui traduit des rapports à la nature antagoniques. Dans cette recherche, nous avons cherché à comprendre les contours de ces représentations différenciées et leurs implications pour l’avenir de l’industrie forestière dans une province canadienne. Nous avons combiné plusieurs techniques de collecte de données: revue de presse, observation non participante et entrevues semi-dirigées. Les entrevues menées auprès de 40 acteurs associés à la forêt indiquent que les frustrations sur le terrain sont palpables. Plus spécifiquement, l’analyse thématique et narrative des entrevues révèle les points de friction dans le discours des acteurs. En effet, les acteurs proposent des portraits très contrastés de l’état de santé de la forêt et des pratiques forestières dans cette province canadienne. Comment peuvent se forger des portraits si différents d’une même forêt? Au-delà des différences, quels éléments rapprochent ces représentations? Empruntée à Tsing (2020), la notion de friction permet d’interroger les dynamiques de collaboration ou de conflit entre des acteurs sociaux sans se concentrer sur des catégories dichotomiques homogènes et préétablies. Les résultats de l’analyse montrent que les acteurs, qu’ils soient membres de l’industrie, du monde académique ou militants écologistes ont la forêt à cœur. Ce qui les différencie réside dans la perception qu’ils ont de la forêt et de ce que signifie une forêt saine: certains perçoivent la forêt comme une ressource capable de se régénérer à l’infini, d’autres la définissent comme un écosystème fragile à préserver. Enfin, la biodiversité apparait comme un thème particulier, qui structure les clivages tout en étant susceptible de servir de pont pour d’éventuels compromis.

Mots-clés: représentations sociales, forêt, friction

Dans l'est du Canada, le déclin des populations boréales de caribous des bois (Rangifer tarandus caribou) est principalement dû à la perte, l'altération et la fragmentation de leur habitat par l’aménagement forestier et l’important réseau routier y étant associé. Alors que l’intérêt porté sur les effets des chemins forestiers sur la faune et la flore augmente depuis quelques décennies, nous en connaissons toujours très peu quant aux impacts des chemins forestiers d’hiver, qui ne nécessitent pas de préparation de sol comme les chemins gravelés. Les chemins d’hiver faciliteraient possiblement une restauration passive des habitats fonctionnels du caribou par un retour plus rapide à une structure et composition forestière favorables à l’espèce. Notre étude visait donc à caractériser la régénération de la végétation entre deux types de chemin forestier de petit calibre, les chemins de classe 4 (gravelés) et les chemins d’hiver, et à quantifier l’effet du type et de l’âge de ces chemins sur l’intensité de leur utilisation par la grande faune. Pour cela, nous avons réalisé des inventaires de végétation et des suivis fauniques par caméras automatisées sur 40 kilomètres de chemins forestiers dans l’aire de répartition de la population de caribous d’Assinica, dans le Nord-du-Québec. Les chemins d'hiver se distinguaient par une plus grande densité de tiges de conifères et une plus faible compaction du sol. La végétation établie offre donc un couvert latéral plus important, une variable reconnue pour contraindre les déplacements des prédateurs. Les caractéristiques des chemins, l’environnement avoisinant et la co-utilisation par d’autres espèces ont influencé leur l’utilisation des chemins par la grande faune. Notamment, l’ours noir a utilisé davantage les chemins forestiers fréquentés par l’orignal. Prioriser le déploiement des chemins d’hiver pourrait donc s’avérer être un scénario favorable de gestion du réseau routier visant la conservation des populations locales de caribou des bois.

Mots-clés: caribou boréal, chemins forestiers, restauration d'habitat

L’utilisation de drones facilite l’acquisition de données de télédétection à faible coût et à résolution spatiale élevée pour l’étude des forêts, notamment au moyen de caméras thermiques infrarouges permettant d’estimer la température du feuillage. Toutefois, les capteurs utilisés dans ces caméras souffrent d’artefacts techniques importants. En effet, leur sensibilité varie dans le temps au cours d’un même vol (dérive thermique) et dans l’espace au sein d’une même image (vignettage). Ces défauts empêchent la comparaison d’images prises au cours d’un même vol ou encore de régions différentes d’une même image, rendant leur interprétation cauchemardesque. Dans cette étude, nous avons évalué des méthodes de correction d’images a posteriori afin de résoudre ce problème. Dans un premier temps, nous avons produit un jeu de données de référence en mesurant simultanément la température réelle de surfaces témoins ainsi que leur température perçue par une caméra thermique montée sur drone. Ce jeu de données, le premier en son genre, comprend plus de 2700 images provenant de 12 vols réalisés en conditions de terrain à l’été 2023. Nous avons ainsi pu mesurer la performance de diverses méthodes de correction en comparant les températures dérivées des images corrigées aux températures connues des surfaces. Parmi les méthodes testées, celle modélisant la dérive thermique au moyen de splines cubiques s’est avérée la plus performante en réduisant la variance associée aux artefacts techniques d’un facteur allant jusqu’à 50x. Aucun des modèles testés pour corriger le vignettage ne s’est toutefois avéré satisfaisant. Lorsqu’appliquée à des données de terrain réelles, notre méthode corrige les aberrations précédemment observées dans des orthomosaïques thermiques et réduit fortement la variation artefactuelle des températures obtenues. Notre étude et le package R associé promettent d’améliorer le suivi des forêts par imagerie thermique infrarouge et pourront être utilisés par toute la communauté pour obtenir des resultats non biaisés.

Mots-clés: télédétection, drones, imagerie thermique infrarouge

En contexte de changements climatiques, on s’attend à une augmentation de l’activité des feux qui pourrait provoquer des échecs de régénération post-feu dans le paysage de la forêt boréale. Ce projet vise à (1) déterminer les facteurs écologiques qui expliquent la régénération post-feu de l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) et (2) évaluer l’effet de ses facteurs sur de possibles échecs de régénération post-feu. Nous avons étudié 580 peuplements forestiers en régénération, situés entre l'est du lac Mistassini et le nord-ouest du lac Manicouagan, et provenant de 21 feux ayant brûlé entre 1995 et 2016. En utilisant des modèles linéaires généralisés à effet aléatoire, nous avons exploré la relation entre certains facteurs écologiques (caractéristique de la banque de graine, sévérité et saisonnalité du feu ainsi que les différentes caractéristiques du peuplement après feu) et la densité de régénération d’épinette noire. Nous avons déterminé que la densité de tiges d’épinette noire présente au moment du feu, la sévérité du feu et la présence de sphaigne après feu étaient les facteurs qui influençaient le plus la densité de régénération post-feu de l’épinette noire. Environ 1 peuplement sur 4 présentait un échec de régénération, nous déterminerons donc le rôle que jouent les facteurs écologiques à l’étude sur ce phénomène. Les résultats de ce projet démontrent comment les caractéristiques de la banque de graine, les conditions de germination et de la sévérité du feu déterminent l’efficacité de la régénération de l’épinette noire après feu. Nous pensons que nos résultats pourraient aider les gestionnaires forestiers à mieux identifier les peuplements à risque d’échec de régénération.

Mots-clés: feux de forêt, changement climatique, échec de régénération

Les équations allométriques de biomasse et des paramètres de couronnes des arbres sont l’un des principaux outils pour quantifier avec précision la contribution des forêts urbaines au cycle du carbone et à d’autres services écosystémiques clés. Cette quantification est essentielle pour adapter les forêts urbaines aux changements climatiques et pour assurer une production suffisante et équitable de leurs services écosystémiques. Au Canada, les estimations actuelles de la biomasse et des paramètres de couronne restent largement incertaines en raison de la disponibilité insuffisante d'équations dérivées de données locales. En employant une nouvelle méthode à Montréal, basée sur le LiDAR terrestre et les modèles quantitatifs structuraux, nous avons (1) développé des équations allométriques quantifiant la biomasse aérienne et les paramètres de couronne pour une variété d'espèces et de groupes d'espèces, (2) évalué comment la variabilité interspécifique et inter-sites influence l'allométrie et (3) comparé les équations allométriques spécifiques aux zones urbaines avec celles obtenues à partir de forêts naturelles pour quantifier les biais associés à l'utilisation d'équations de forêts naturelles pour combler les lacunes dans les données en milieu urbain. La base de données utilisée combine des données LiDAR terrestre et mobile avec des observations directes in situ. Nous avons extrait les valeurs de la biomasse aérienne, des indices de surface et densité foliaire et d'autres données morphométriques des arbres en prenant des mesures directes sur des nuages ??de points, en générant des modèles 3D, en prenant les valeurs disponibles dans la littérature de même qu’en combinant ces méthodes. Les résultats montrent que l'allométrie des arbres urbains diverge selon les espèces et les sites, ainsi que par rapport aux arbres des forêts naturelles. Dans l’ensemble, nos résultats soutiennent les études démontrant l’importance des équations allométriques représentatives des conditions de croissance des arbres en milieu urbain.

Allometric equations for tree biomass and crown characteristics are one of the key tools for quantifying accurately the contribution of urban forests to the carbon cycle and other key ecosystemic services. This quantification is essential to adapt urban forests to climate change and ensure a sufficient and equitable distribution of the ecosystemic services that trees provide within urban areas. In Canada, current urban tree biomass and crown parameters estimates remains largely uncertain due to insufficient availability of equations derived from local data. Using a novel method in Montreal, based on terrestrial LiDAR and quantitative structural models, we (1) developped allometric equations quantifying above ground biomass and crown parameters for a range of species and species groups, (2) evaluated how interspecific and inter-site variability influence allometry and (3) compared urban-specific allometric equations with those obtained from natural forest to quantify biases associated with the use of natural forest equations to fill data gaps in urban environments. The database used combines terrestrial and mobile LiDAR data with direct, in situ observations. We extracted values of above ground biomass, leaf area index, leaf density index and other tree morphometrics by taking direct measurements on point clouds, computing 3D models, taking available values from published literature, and by a combination of these methods. Results show that urban tree allometry diverges across species and sites, as well as from trees in natural forests. Overall, our findings corroborate studies demonstrating the importance of allometric equations that are representative of urban tree growing conditions.

Mots-clés: modélisation, carbone, télédétection

La réduction du délai entre la détection d'un feu de forêt et l'arrivée de l'équipe d'attaque initiale (AI) peut avoir un impact significatif sur les chances de succès de l’AI, et conséquemment sur la superficie finale du feu. Le premier volet du projet visait à identifier les facteurs qui influencent ce temps de réponse à partir de données récoltées au Québec entre 2002 et 2022. À l'aide de trois modèles linéaires généralisés mixtes et de sélections de modèles, nous avons analysé l'impact de multiples facteurs ainsi que leurs poids sur trois intervalles de temps distincts: le temps entre la réception de l’alerte et le départ des équipes le jour même ou le lendemain, et le temps de transport des équipes vers le feu. Nos résultats révèlent que des facteurs tels que la distance entre la base de départ et le feu, le nombre d’étapes de vols nécessaires pour atteindre un feu, l'heure d’assignation de l’alerte, l'emplacement de la base de départ, le taux de propagation du feu, la date du feu ainsi que le nombre d'incendies actifs dans la province au moment de l’intervention influencent les délais d'intervention avec des degrés d'influence variables. La distance et le nombre d’étapes de vols ont le plus de poids parmi tous les facteurs, ils seront ciblés dans le but de réduire leur influence. La deuxième étape du projet à consister à développer un outil d'optimisation visant à modifier la localisation du déploiement des équipes héliportées en tenant compte des prévisions de propagation et d'intensité des incendies. L’objectif est de réduire le temps de déplacement et conséquemment le temps de réponse global. Cette analyse a permis de montrer que l’utilisation d’un plus grand nombre de sites potentiels de déploiements serait bénéfique afin d’améliorer la performance du système.

Mots-clés: feu, optimisation, déploiement

Le calcul de la possibilité forestière est un élément clé de l’aménagement forestier au Québec. Ce calcul s’appuie sur des courbes d’évolution des volumes de bois en fonction du temps écoulé depuis la perturbation et selon la qualité de la station forestière. Bien que la performance de ces courbes soit bien établie pour la strate arborescente, il demeure une grande part d’incertitude sur leur forme pendant les stades plus précoces de développement. Il s’avère que c’est à ces stades que la consommation sélective par les grands herbivores affecte à la fois l’abondance de la régénération et la croissance des gaules. Une meilleure compréhension de la variation expliquée par la consommation permettrait d’améliorer l’estimation des courbes d’évolution des volumes de bois en début de succession. L’objectif de ce projet est, dans un premier temps, d’identifier les facteurs qui mènent à différentes abondances de semis en régénération et, dans un deuxième temps, de prédire la croissance en hauteur du sapin baumier en fonction de l’intensité du broutement apical et latéral de l’orignal. Au cours de l’été 2023, nous avons échantillonné 55 peuplements forestiers de la sapinière à bouleau blanc de la forêt Montmorency (UL) issus de coupes forestières entre les années 2000 et 2015. Une fois l’effet de la compétition pris en compte, nous observons un ralentissement de la croissance en hauteur avec l’augmentation de l’intensité de broutement. L’intégration des effets de la consommation du sapin par l’orignal sur le recrutement et la croissance des tiges aux stades juvéniles permettra d’ajuster et de réduire l’incertitude dans les courbes d’évolution des volumes de bois et ultimement d’améliorer le calcul de la possibilité forestière.

Mots-clés: broutement, aménagement forestier, sapin baumier

Notre projet de recherche mené pour la Direction des aires protégées (DAP) s’est échelonné sur près de trois ans et visait à identifier les contributions de l’approche par services écosystémiques (SE) aux processus de conservation, de gestion et d’aménagement du territoire. L’étude s’est concentrée sur deux territoires québécois aux dynamiques contrastées ; la MRC du Haut-Richelieu, une région agricole, urbanisée, aux milieux naturels riches mais fragmentés, et le bassin versant de la rivière Broadback, un vaste territoire occupé par des communautés cries et jamésiennes, où se côtoient aires protégées et exploitations minières et forestières orientées par le plan Nord et encadrées par le gouvernement québécois. Ce projet présente les applications et retombées de l’approche par SE en contextes de conservation et d’aménagement territorial variés. Une revue de la littérature a d’abord recensé les angles et thèmes rapprochant l’approche par SE et la conservation. Puis, des portraits socio-écologiques ont rassemblé l’information propre aux territoires à l’étude pour mener à bien l’évaluation des différents SE pouvant être inclus dans le projet de recherche. Ces deux premières activités ont été des assises pour les activités de modélisation et cartographie de SE quantifiables, d’évaluation économiques des SE, de l’évaluation des dynamiques de gouvernance et de l’identification des SE socio-culturels dans le sud du Québec, d’une cartographie des SE socioculturels en milieux autochtones, ainsi que du développement d’un outil d’aide à la décision utilisant les variables associées aux SE mobilisés ci-haut. Les résultats et avancées seront présentés.

Mots-clés: services écosystémiques, aires protégées, territoire

Mon étude a évalué la naturalité et l'acceptabilité sociale de plantations d'épinette blanche soumises à une éclaircie commerciale, dans le contexte d'une gestion écosystémique visant à concilier la production de bois avec la préservation de la diversité forestière. La sylviculture intensive, encouragée pour accroître la production de bois, soulève des préoccupations concernant l'uniformité et la diversité réduite des forêts. Mon projet propose des scénarios sylvicoles pour atteindre une naturalité élevée tout en maximisant la production de bois, répondant directement à la thématique du colloque "Aménager et conserver les écosystèmes forestiers pour faire face aux aléas climatiques". L'étude, basée sur des évaluations visuelles directes, des enquêtes en ligne et des entretiens semi-dirigés avec les responsables du ministère des Forêts de la Faune et des Parcs (MFFP) et les coordonnateurs des tables GIRT, démontre que l'éclaircie commerciale améliore le caractère naturel des peuplements et l'acceptabilité sociale comparée aux plantations non éclaircies. Les parcelles éclaircies présentent une naturalité accrue et une acceptabilité sociale 23% supérieure. Ces résultats revêtent une importance cruciale dans le contexte où la perception du public valorise la beauté et la richesse écologique des forêts naturelles.

Mots-clés: sylviculture intensive, naturalité, acceptabilité sociale

La télédétection par laser aéroportée (LiDAR) fournit des données sur la végétation et la hauteur du sol avec une précision inférieure au mètre, permettant une caractérisation à fine échelle d'attributs d'habitat spécifiques. Nous avons modélisé la probabilité de présence de la Grive de Bicknell (Catharus bicknelli), une espèce d'oiseau menacée au Québec et au Canada, à une échelle spatiale fine (résolution de 10 m) dans le centre du Québec (Canada) en utilisant des données LiDAR et de cartes écoforestières. Le modèle a été calibré en utilisant 139 observations de terrain de la Grive de Bicknell positionnées avec une précision de 10 m et comparées à des emplacements aléatoires (10 emplacements aléatoires par observation) dans un rayon de 523 à 1 382 m, et validé avec un ensemble de données complètement indépendant de 4 046 points d’écoute. La présence de la grive était plus élevée à des altitudes élevées, avec une plus grande proportion de sapin baumier, une densité de végétation plus élevée et une faible hauteur de la canopée. Nous avons tenu compte des changements temporels potentiels de l'habitat en considérant la croissance des arbres depuis l'acquisition des données LiDAR en appliquant un ajustement temporel à la hauteur de la canopée, fournissant ainsi un modèle annuel plus réaliste et à jour. La résolution de 10 m utilisée pour calculer les métriques LiDAR couplée aux observations d'oiseaux avec la même précision a permis des prédictions à une échelle spatiale cohérente. Nous suggérons l'utilisation de différents seuils pour cibler les performances souhaitées afin d'atteindre différents objectifs d'aménagement ou de conservation de l'habitat.

Mots-clés: espèce en péril, aménagement, conservation, cartographie, LiDAR

Ecological succession is an old concept going back to 1685, and it entails vegetation changes over time which is critical to unravelling plant biodiversity, biomass changes and resultant impacts on carbon, timber production and capacity for services. Despite a rich history of conceptual frameworks, models, and empirical advances, the complex interactions among driving factors still challenge our ability to accurately predict forest succession, hindering application to forest management. I'll present insights from over 150 peer-reviewed papers on how disturbances are driving ecological succession in the boreal forest of North America. I'll cover i) historical/conceptual developments in the field of ecological succession, ii) the drivers of forest succession in Boreal North America, iii) the impacts of disturbance interaction on ecological succession, iv) synthesis of successional pathways in Boreal North America, v) implications for forest management. There is critical need for clarifying how disturbances are interacting in order to better understand their long-term impacts on forest succession.

Mots-clés: forest succession, disturbances, boreal forest, climate

Résumés des affiches (par ordre du numéro d'affiche)

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Growth and yield simulators are essential tools to help with decisions about forest management. For white spruce plantations in the Quebec province of Canada, an individual tree-level CEP simulator (Croissance des Épinettes en Plantation, in French) was developed, which simulates plantations that are ready for commercial thinning. Younger plantations or plantations without detailed inventory data cannot be used in CEP. To address this gap, this study aims to develop an initialization module. Specifically, the initialization process will rely on two methods: (i) the simulation of seedling development from 0 to 20 years old and (ii) a diameter distribution model for older plantations. This study will use two datasets from eastern Canada. For the first method, increment cores were extracted from 480 randomly selected white spruces from 43 plantations within 94 permanent sample plots network in 48 white spruce plantations in the summer of 2023. The ring width and number of rings per core will be obtained by scanning the cores using a micro-CT scanner. A generalized linear model will be used to predict the time for each seedling to reach a height of 1.3 meters, after which a second generalized linear model will be used to relate diameter at breast height development until the plantation reaches 20 years. The second method (ii) will use inventory data from 70 plots from two thinning trials. A two-parameter Weibull distribution function will be used for modelling diameter distribution. For this, the Weibull distribution will be calibrated to each plot, and the obtained parameters will then be regressed against possible predictor variables. Finally, developing an initialization module will enable CEP simulator for simulating growth and yield of white spruce plantations from the time of plantations to maturity, providing valuable information for forest managers in their important decision making for forest management.

Mots-clés: white spruce, topography, diameter distribution

Caractériser la sélection d’habitat d’un animal nécessite de mettre en relation les localisations des individus à une description de leur environnement. Plusieurs produits et outils sont disponibles pour décrire la variété, la distribution et la configuration des ressources. Au Québec, le plus commun est la carte écoforestière, issue d’une interprétation de photographies aériennes pour diviser le territoire en polygones. Ces polygones sont censés avoir une composition et une structure le plus homogène possible. Le LiDAR aéroporté (ALS) génère quant à lui un nuage de points produit par l’interaction d’impulsions laser avec un élément physique de la forêt, permettant ainsi de quantifier la structure de la végétation en 3D. La résolution spatiale, temporelle et les renseignements que ces deux produits apportent sont donc différents. En forêt aménagée, les analyses de sélection d’habitat s’appuient largement sur la carte écoforestière. Peu d’efforts ont été investis à utiliser des données LiDAR pour bonifier des modèles de sélection d’habitat. Notre objectif est de déterminer (et de quantifier) si la combinaison de ces deux produits peut améliorer notre prédiction du comportement de sélection d’habitat de quatre grands mammifères. Pour chaque espèce (et basées sur leur écologie respective), nous avons créé des catégories d’habitats issues des polygones de la carte écoforestière et extrait des métriques de structure de végétation issues du LiDAR aéroporté pour bâtir des modèles candidats. Nous avons caractérisé la sélection d’habitat à l’aide de fonctions de sélection de ressources, des régressions logistiques mixtes, et avons validé la performance des modèles à l’aide d’une validation croisée permettant de quantifier le gain à combiner différentes sources de données. Nos résultats préliminaires suggèrent que l’addition de données LiDAR offre un gain substantiel quoique variable entre les espèces de mammifères à l’étude. Intégrer les données LiDAR pourrait aider à répondre à certaines questions précises en écologie animale.

Mots-clés: LiDAR, carte écoforestière, sélection d'habitat

En milieu montagneux le changement graduel des conditions climatiques avec l’augmentation de l’altitude cause l’étagement de la végétation. Dans l’est de l’Amérique du Nord, cet étagement est principalement dû au refroidissement adiabatique, couplé à l’augmentation des précipitations et des vents avec l’altitude. Le long de ce gradient, les répartitions d’espèces se superposent formant des assemblages floristiques récurrents. Une séquence de quatre étages de végétation distincts se déploie dans l’ensemble de la péninsule gaspésienne : tempéré, boréal-montagnard, subalpin et alpin. Cette première étude portant sur la totalité du gradient altitudinal en Gaspésie vise à connaître la répartition des principaux assemblages floristiques et à modéliser leur réponse selon différents scénarios de changement climatiques jusqu’à l’horizon 2100. Ces modélisations climatiques permettront de définir l’étagement de la flore et la composition de végétation potentielle dans le futur. Cette étude est basée sur l’analyse de 1589 points d’observation écologique (POE) réalisés par le ministère des Ressources naturelles et des Forêts (MRNF) entre 1989 et 2002 et 62 POE additionnels réalisés en hautes altitude à l’été 2024. Des analyses de groupements des espèces seront réalisées pour identifier les assemblages végétaux récurrents et leur optimum de répartition altitudinal. La répartition des espèces et de ces assemblages selon différents scénarios climatiques du GIEC sera projetée dans le temps grâce à des modèles de la répartition des espèces (SDM) éprouvés et permettront de déterminer si les communautés perdureront dans le temps ou si les espèces se réagenceront en de nouveaux assemblages.

Mots-clés: étagement de la végétation, changement climatique, SDM

La complexité structurale de l’habitat, et plus particulièrement du couvert arbustif, joue un rôle indéniable sur les relations trophiques et le risque de prédation notamment, en influençant la capacité de dissimulation et la visibilité des animaux. Les méthodes actuellement utilisées pour caractériser la strate arbustive, telles que la planche à profil de Nudds (1977), ne permettent d’obtenir qu’une caractérisation spatialement ponctuelle de celle-ci et ne permettent pas d’évaluer son hétérogénéité structurale, ni la visibilité qu’elle fournit à de plus grandes échelles spatiales. L’émergence de nouvelles technologies en télédétection (e.g., LiDAR) propose un système fort prometteur pour répondre à cette problématique puisqu’elles fournissent une caractérisation complète et détaillée de la structure forestière nous permettant ainsi d’estimer rapidement et de manière objective ce qu’un animal peut potentiellement obtenir en termes d’informations visuelles. Lecigne et al. (2020) ont développé une approche prometteuse, spécifiquement conçue pour quantifier l'environnement visuel en se basant sur des nuages de points tridimensionnels acquis grâce au LiDAR terrestre fixe. Toutefois, les auteurs n’ont pas approfondi la question du débruitage (étape essentielle du traitement des signaux LiDAR), ce qui restreint son utilisation avec le LiDAR mobile. Par ailleurs, nos analyses montrent un problème conceptuel dans la méthode proposée par Lecigne et al. (2020) menant à une surestimation inévitable de l’obstruction visuelle latérale. Cette surestimation est d’autant plus importante pour les plus petites tiges, ce qui limite l’utilisation de l’approche dans des peuplements de structures différentes. Nous proposons une nouvelle méthode pour estimer précisément la visibilité d’un animal, le long d’un gradient vertical et horizontal. Notre approche fournit également un indice de visibilité relative à tous emplacements et pour de nombreux points de vue, ce qui permet d’évaluer l’hétérogénéité structurale au sein d’un peuplement et ainsi mieux décrire ce qu’un animal peut réellement percevoir lorsqu’il s’y déplace.

Mots-clés: visibilité, structure d'habitat, risque de prédation

Une demande accrue de la productivité des terres agricoles a mené à un usage plus intensif des pesticides et d’autres contaminants associés. Toutefois, ces composés n’affectent pas que les insectes, les chauves-souris (CS), en haut de la chaine trophique, peuvent être aussi contaminées. Par exemple, des pesticides (e.g., Organochlorine (OC), dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT)) présents dans les cultures causent des troubles du comportement, de développement. Cependant, nous ne connaissons pas le niveau d’exposition des contaminants métalliques émergents associés aux activités agricoles (e.g., terres rares). De plus peu d'études ont réalisé des analyses de substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS), des contaminants dits éternels qui se bioamplifient et se trouvent dans les champs agricoles. Dans ce scénario d’exposition de pluralité des contaminants, les CS, déjà menacées par le syndrome du museau blanc, pourraient être plus sensibles aux maladies infectieuses. Afin de comprendre l’exposition toxicologique que les populations des CS habitant près des champs agricoles industriels subissent, il est important de mettre en relation les mesures de ces contaminants émergents avec des données morphologiques et d’état de santé. Ainsi, l’objectif est de faire un portrait toxicologique de l’exposition de la grande chauve-souris brune (Eptesicus fuscus) habitant des milieux agricoles industriels dans le Sud du Québec à des contaminants émergents. Cette espèce de chiroptère est reconnue comme espèce bio-indicatrice, car elle a une longue vie, elle coexiste avec les humains dans les champs agricoles et elle est abondante, insectivore et peut refléter les conditions des autres espèces de CS qui sont menacées.Pour ce faire, du guano et du poil de CS trouvés dans des maternités en proximité des fermes agricoles d’usage intensif des pesticides ainsi que dans les milieux naturels (forêts), utilisés comme sites de références, seront récoltés. Des mesures morphologiques (e.g. poids, taille, indice corporel) et d’état de santé (charge parasitaire, présence ou non du museau blanc) seront compilées pour chaque population en étude. Les résultats de cette étude pourraient orienter des projets de conservation et restauration des CS ainsi qu’évaluer une présence de contaminants toxiques se propageant hors des champs cultivés tout en étant un indicateur pour les CS à statut.

Mots-clés: ecotoxicology, bats, agriculture

Dans un contexte de changements climatiques, la forêt boréale québécoise est en constante altération. Une perte de résilience associée à une dynamique d’ouverture se manifeste actuellement dans les peuplements dominés par l’épinette noire en raison du régime de feux de forêt auquel vient s’ajouter une diminution de la recolonisation post-perturbation en raison d’une faible production de semences viables associée au climat nordique. La conversion des pessières à mousses fermées en pessières à lichens ouvertes amènent un questionnement quant à la résilience et à l’avenir de ces forêts. Dans la toundra forestière, le phénomène de déforestation enregistré au cours des derniers siècles semble se déployer plus rapidement que l’afforestation attendue. Le projet vise à caractériser les peuplements marginaux de forêt boréale fermée situées dans la toundra forestière, soit bien au nord de la zone bioclimatique de la pessière à mousses. L’étude s’intéresse à l’origine de ces peuplements azonaux. Plus spécifiquement, le projet aborde l’âge de la colonisation, la diversité floristique et les mécanismes de résilience en documentant l’historique des perturbations dans ces forêts fermées et dans des forêts ouvertes à leur périphérie. L'étude de l’origine et de la dynamique de ces peuplements fermés renseignera sur l’avenir et la résilience de la toundra forestière dans un contexte de changements globaux. Des peuplements de pessières à mousses marginaux et les forêts ouvertes adjacentes sont étudiés le long d’un gradient latitudinal incluant des sites à Kuujjuarapik, Umiujaq et à la rivière Boniface. Tous les sites sont situés dans la zone bioclimatique de la toundra forestière.

Mots-clés: macrocharbons, Picea mariana, feux de forêt

Bien que l'adoption des systèmes agroforestiers intercalaires (SAI) soit actuellement limitée en régions tempérées, y compris au Québec, l'émergence des marchés du carbone (C) offre une opportunité qui pourrait stimuler leur déploiement. L'objectif de notre étude était d'analyser la variation spatiale des stocks de C dans les sols de différents SAI et dans des parcelles agricoles témoins. L’étude a été réalisée sur quatre sites expérimentaux (9 à 19 ans; 50 à 100 arbres/ha) implantés dans le sud du Québec. Sur chaque site, les stocks de C du sol ont été mesurés dans différents blocs expérimentaux (n = 3 à 6), à six distances des rangées d'arbres (0, 2, 4, 8 m, centre de l'allée cultivée et témoin sans arbres) et à trois profondeurs du sol (0-20, 20-40 et 40-60 cm). Sur trois sites, une augmentation de 10 à 14% des stocks de C dans l’ensemble du profil du sol a été mesurée en SAI. En général, ces augmentations de stocks de C étaient attribuables à des concentrations de C accrues à proximité des rangées d’arbres. Aucune accumulation de C dans le sol n’a été mesurée dans le plus ancien SAI, possiblement en raison de son historique de culture (prairie permanente) qui le distingue de celui des autres sites (grandes cultures). Sur tous les sites, les stocks de C diminuaient avec l’augmentation de la profondeur du sol. En considérant les stocks de C dans les réservoirs sol et arbres, le taux de séquestration de C moyen en SAI était de 1,1 tC ha-1an-1, avec une grande variation entre les sites (-0,1 à 2,0 tC ha-1an-1). Notre étude indique que les SAI ont un grand potentiel de séquestration du C dans les agroécosystèmes. Ce potentiel apparait toutefois très variable en fonction des sites et des pratiques agroforestières qui leur sont associées.

Mots-clés: système agroforestier intercalaire, agroforesterie, séquestration du carbone

L’augmentation anticipée de la fréquence et de l’intensité des événements de stress climatiques, comme les sécheresses, les gels tardifs et les dégels hivernaux est susceptible d’avoir un effet adverse sur les forêts et d’en modifier la dynamique et la composition. À ce jour, les relations entre ces événements climatiques ponctuels et la croissance forestière restent toutefois mal comprises, en partie car celles-ci n’ont encore jamais été étudiées à grande échelle en Amérique du Nord. Des études récentes montrent pourtant que les arbres réagissent à ces événements climatiques qui agissent à des échelles très fines, mais dont l’impact sur la croissance peut se faire ressentir sur des périodes de plusieurs années. L’objectif de ce projet est de caractériser la vulnérabilité des principales espèces forestières canadiennes aux événements ponctuels de stress climatique, tels que les sécheresses, gels hâtifs, gels tardifs et les dégels hivernaux. Plus précisément, le projet vise à quantifier à grande échelle l’effet des différents stress climatiques sur la croissance des espèces forestières en fonction de leur répartition géographique et à identifier des indices climatiques biologiquement significatifs pour chacune de ces espèces. Pour répondre à cet objectif, nous utilisons la dendrochronologie pour relier la croissance annuelle de huit espèces d’arbres tempérées et boréales à des événements climatiques ponctuels. À l’aide de plusieurs partenaires, nous avons assemblé une base de données d’une ampleur géographique sans précédent en Amérique du Nord qui regroupe plus de 60 000 arbres répartis sur plus de 20 000 sites. Ultimement, l’approche proposée permettra d’évaluer la vulnérabilité des arbres à des événements climatiques précis et de l’inclure aux modèles de croissance. De tels modèles sont nécessaires pour guider les choix d’aménagement qui permettront un maintien des biens et services que les forêts apportent à la société.

The expected increase in the frequency and severity of acute climatic events, such as droughts, late frosts and winter thaws, is likely to have an adverse effect on forests and to affect their dynamics and composition. However, the relationships between these acute climatic events and forest growth remain poorly understood, partly because they have never been studied on a large scale in North America. Recent studies show that trees respond to these climatic events that act on a very fine scale, but that may impact growth over a period of several years. The aim of this project is to characterize the vulnerability of Canada's main boreal and temperate tree species to specific acute climatic events, such as droughts, early frosts, late frosts and winter thaws. Specifically, the project aims to quantify, on a large scale, the effect of different climatic stresses on the growth of forest species according to their geographical distribution, and to identify biologically significant climatic indices for each of these species. To meet this objective, we are using dendrochronology to link the annual growth of eight temperate and boreal tree species to specific climatic events. With the help of several partners, we have assembled a database of unprecedented geographical scope in North America, comprising more than 60,000 trees on more than 20,000 sites. The proposed approach will make it possible to assess the vulnerability of trees to specific climatic events, and to include it in growth prediction models. Such models are needed to guide management choices that will maintain the goods and services that forests provide to society.

Mots-clés: changements climatiques, croissance forestière, dendrochronologie

Quebec's boreal forest contributes to global carbon, nitrogen, and water cycles. Over 391 700 km², the spruce moss domain, with its famous black spruce, offers 35% of Quebec's public woodland's merchantable timber. In this domain, climate change and the rapid pace of CPRS, which is the most commonly used harvesting method, are the major threats to the forests' ability to act as carbon sinks. The novel silvicultural methods (CPPTM, irregular shelterwood cutting, and species combinations) have been proposed and implemented, however the best approach to improve boreal forest carbon sequestration and storage under climate change is still unclear. Thus, this work will examine stand-level forest carbon dynamics as an evolving ecophysiological response of Quebec's spruce feathermoss forest to changing climate and management practices. In this project, a spatially explicit, individual- and process-based model, HETEROFOR will be parameterized and calibrated to simulate boreal tree species (mainly black spruce and jack pine) growth and maturation under baseline and climate change. A parameterized and calibrated HETEROFOR model will be used to simulate forest C dynamics under current and future climate, management methods (CPRS vs. CPPTM, irregular shelterwood cutting, and species combinations). To understand how the above management methods affect biomass carbon stocks and their redistribution among reservoirs, a sensitivity analysis will be performed, and the results will be later compared against inventory data. We anticipate that implementing irregular shelterwood cutting, CPPTM and changing species composition will result in higher productivity, carbon storage and sequestering compared to the currently predominant CPRS harvesting method, especially in light of future climate conditions.

Mots-clés: carbon dynamics, forest management, climate change

Alors que le monde assiste à l’accélération des changements climatiques, un effort global est déployé afin d’anticiper avec précision l’adaptation, dont la distribution, future des espèces végétales et notamment arborées afin de minimiser les répercussions négatives des changements climatiques notamment pour les espèces d’importance écologique et économique. Tandis que les plantes montrent une certaine capacité d’adaptation, nous manquons de connaissances sur l’influence des interactions arbres-microbes. Bien qu’il soit évident que les microbes jouent des rôles clés, ils sont rarement pris en compte dans les modèles prédictifs. Ce projet porte donc sur les facteurs biotiques influant sur la distribution actuelle et future de l’érable à sucre. Cette espèce emblématique en déclin montre une forte dépendance aux interactions biotiques, notamment avec les fungi mycorhiziens à arbuscules. L’étude des interactions arbre-microbes permettra une meilleure compréhension de leurs rôles dans ce contexte de changements climatiques. Ce projet est basé sur des expériences en serres afin de mesurer les effets respectifs des bactéries et des fungi racinaires sur la croissance de leur hôte grâce à des traitements à la streptomycine et à la cycloheximide. Nous isolons également les endophytes septés sombres (Dark Septate Endophytes), un taxon fongique dont le rôle est encore mystérieux et qui est davantage retrouvé à la limite d’aire de répartition de l’érable à sucre. Finalement, nous mesurons l’effet des modifications de l’environnement (eau et température) sur l’évolution de ces interactions. Les résultats préliminaires de croissance de semis montrent que le taux de germination est 1,6 fois supérieur dans la tourbe plutôt que dans la ouate, ce taux ne différant pas significativement avec la stérilisation ou non des substrats et des graines. De plus, seule la taille de la radicule à la plantation semble affecter la taille et le nombre de feuilles des semis au bout d’une saison de croissance.

Mots-clés: érable à sucre, migration, microbes

A diverse urban forest is important for city-wide biodiversity and can maintain ecosystem services in the face of environmental changes. Tree diversity varies across cities, in response to factors such as urban form, public and private investment, and cultural preferences, often creating inequity in access to the urban forest and the services that it offers. Historically, public tree databases have been the basis for calculating urban forest diversity and ecosystem services, yet recent studies suggest that trees on private land can differ in important ways from public ones, greatly influencing the composition of the urban forest. Our project takes into account trees on public and private land, and asks how urban forest diversity and structure changes along gradients of socioeconomic status and urban built density. In 2023, we surveyed 34,000 individual trees of 400 different species across 25 neighbourhoods spanning the island of Montreal. We also incorporated community science into our sampling efforts, allowing us to connect with residents and collect fine-scale tree data from private spaces. We used the Canadian Index of Multiple Depravation to measure the socioeconomic status of each neighbourhood, with our study sites spanning the full scale of the index, ensuring that we included a diverse range of communities in our sampling. Project results will help us better understand the interacting factors shaping urban forest diversity across the city, and how we can reduce inequity through both public and private tree management.

Mots-clés: tree biodiversity, urban forestry, tree management

Bien que de nombreuses études aient porté sur les épisodes de mortalité dans les forêts boréales et sur la dynamique des peuplements après épidémies de la tordeuse, les informations sur l’impact de la mortalité engendré par la tordeuse sur la régénération demeurent incomplètes. De plus, l’impact des variables à l’échelle de paysage sur la mortalité dans les pessières demeure aussi méconnu. Dans l’optique de contribuer à rendre ce biome plus résilient, notre projet de recherche vise à examiner les effets de la structure du paysage (caractéristiques topographiques et composition et âge des peuplements avoisinants), sur le dépérissement et la mortalité des épinettes noires dans les pessières de l’est du Québec et de caractériser la régénération des peuplements subissant divers degrés de dépérissement. Depuis 2006, une épidémie de tordeuse des bourgeons de l’épinette affecte la Côte-Nord, où en 2020, pas moins de 4,4 millions d'hectares de forêt ont été impactés par cette perturbation. Nous émettons l'hypothèse qu’à l’échelle du paysage, les caractéristiques topographiques et la composition des peuplements avoisinants, influenceront le dépérissement des épinettes noires. D’autre part, une défoliation plus sévère entrainera une diminution de la régénération, compromettant ainsi la capacité des peuplements à se renouveler après l'épidémie.

Mots-clés: dynamique forestière, perturbations naturelles, résilience

La compétition végétale dans les plantations de pin blanc a le potentiel de diminuer significativement leur succès d’établissement. En 2001, nous avons installé deux sites expérimentaux en Ontario et au Nouveau-Brunswick afin de déterminer l’effet de la gestion de la compétition dans deux plantations de pin blanc suite à une coupe progressive régulière. Notre objectif est d’évaluer l’effet à long terme de cinq traitements de gestion de la végétation sur le pin blanc, 21 ans après leur mise en place. Les traitements analysés sont: 1) aucune maîtrise de la végétation pendant une période de 6 ans (témoin), 2) une maîtrise des arbustes ligneux uniquement, pendant une période de 6 ans, 3) une maîtrise des plantes herbacées uniquement, pendant une période de 6 ans, 4) une maîtrise des plantes herbacées et des arbustes ligneux pendant une période de 6 ans et, 5) une maîtrise des plantes herbacées et des arbustes ligneux à la 3e année de croissance. Nous examinerons la réaction de la régénération plantée de pin blanc, en regard de sa croissance, de ses dimensions, de sa survie et de sa santé.

Mots-clés: plantation, compétition, pin blanc

The boreal forest supports a wide range of biodiversity, including bryophytes, which constitute a dominant and functionally important component of forest floor vegetation. Despite their crucial role in ecosystem functions, understorey species face severe threats from both natural and anthropogenic disturbances. Therefore, this research project aims to investigate the impacts of multiple disturbances and their interaction on understorey plant communities. To accomplish this objective, pre-existing datasets from two distinct ecological regions of Quebec, the Abitibi-Lowlands, and Lake Matagami, will be compiled and combined with additional fieldwork. Several disturbances such as forest fires, spruce budworm outbreaks, harvested areas, mines, and hydroelectric transmission lines were overlaid over the available database. 747 plots were identified within the buffer zones (disturbance-specific buffer distance) of one or the other disturbance types, whereas 95 were undisturbed plots (control). To document the multiple disturbances, 40 additional sampling plots will be allocated based on a stratified sampling technique to obtain enough replicas for the analysis. Circular plots of 400m² will be established, and data on overstorey composition, forest type, canopy density, organic thickness, and soil texture will be recorded. Centered on the circular plot, two 5m × 10m rectangular subplots will be delineated for vascular and bryophyte data collection using the floristic habitat sampling technique. Additionally, remote sensing information will be used to extrapolate habitat parameters such as topography, soil, and vegetation data. To examine how individuals or compound disturbances influence the presence/absence, richness, and composition of overstorey, a generalized linear model will be used. Hence, this research will help to identify the impact of individual or compound disturbances on the diversity and composition of understorey vegetation. These results could help improve our knowledge to enhance sustainable management practices for their conservation and management at the landscape scale.

Mots-clés: multiple disturbances, bryophytes, vascular plants

L’efficacité de l’aménagement basé sur les perturbations naturelles repose sur sa capacité à maintenir une diversité d’habitats pour un large éventail de taxons. Pour les araignées, qui répondent rapidement à l’aménagement forestier, le rétablissement de la structure verticale et la fermeture de la canopée après les coupes forestières vont affecter la composition des assemblages. L’objectif de mon projet est de comparer des assemblages d’araignées du sol et des écorces, 23 ans après des traitements de coupes totales et partielles en forêt mixte canadienne. Nous utiliserons des pièges placés au sol et sur les arbres dans la Forêt d’Enseignement et de Recherche du Lac Duparquet (FERLD), dans le cadre du projet Sylviculture et Aménagement Forestier Écosystémique en forêt boréale. Ce peuplement dominé par le tremble est issu d’un feu de 1910. Nous mettrons aussi en relation les différences d’assemblages avec des indices de complexité du peuplement : biodiversité potentielle, abondance de dendromicrohabitats, volume de bois mort, surface terrière et d’autres mesures sur les mousses, la canopée et la microtopographie locale. La coupe totale homogénéise l’habitat alors que les coupes partielles à rétention élevée sont plus conservatrices, voire sources d’hétérogénéité. Selon la littérature, les coupes partielles et totales modifient les assemblages d’araignées sur une dizaine d’années. En vingt ans de régénération, les peuplements mixtes de la FERLD ont retrouvé une structure proche de leur état initial suivant les coupes partielles mais pas les coupes totales. Nous nous attendons donc à observer une modification des assemblages en coupe totale. Dans les coupes partielles, nous n'attendons pas de modification ou alors une modification faible ou localisée, avec peut-être un décalage vers des assemblages typiques de vieilles forêts. Cette étude est l’occasion de quantifier l’impact de l’aménagement sur les araignées plus de 20 ans après la coupe et notamment sur les espèces arboricoles rarement considérées.

The success of management based on natural disturbance depends on its ability to maintain a diversity of habitats for a wide range of taxa. For spiders, which respond rapidly to forest management, the restoration of vertical structure and canopy closure after logging will affect the composition of assemblages. The aim of my project is to compare ground and bark spider assemblages 23 years after clearcut and partial cut treatments in Canadian mixedwood forests. We will use traps on the ground and on trees in the Forêt d'Enseignement et de Recherche du Lac Duparquet (FERLD), as part of the Sylviculture et Aménagement Forestier Écosystémique en forêt boréale project. This aspen-dominated stand is the result of a 1910 fire. We will also study how differences in assemblages relate to measures of stand complexity: potential biodiversity, tree-related microhabitat abundance, dead wood volume, basal area and other measures of moss, canopy and local microtopography. A clearcut homogenizes the habitat, whereas partial clearcuts with high retention rates are more conservative, or even create heterogeneity. According to the literature, partial and total cutting modify spider assemblages over a ten-year period. After twenty years of regeneration, FERLD's mixedwood stands have returned to a structure close to their original state following partial cutting, but not clearcutting. We therefore expect to observe a modification of the assemblages in clearcuts. In partial cuts, we expect no change, or only a slight or localized change, with perhaps a shift towards assemblages typical of old-growth forests. This study will provide a quantification of the impact of management on spiders more than 20 years after cutting, and particularly on the rarely considered arboreal species.

Mots-clés: sylviculture, microhabitats, biodiversité potentielle

Le frêne noir, une espèce autrefois commune dans l’est du Canada, est maintenant classé en danger critique d’extinction par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature à la suite de l’arrivée de l’agrile du frêne. Cet insecte exotique envahissant a déjà décimé des millions de frênes en Amérique du Nord, et poursuit son expansion au Canada. En plus de son impact écologique important, l’arrivée de l’agrile du frêne préoccupe fortement les Premières Nations pour qui le frêne noir a une grande importance culturelle et spirituelle. L'utilisation du bois pour la fabrication de paniers permet la transmission intergénérationnelle de savoirs ancestraux. Dans une optique de conservation et de restauration du frêne noir, ce projet tirera profit des récents développements technologiques en génomique qui permettent d’envisager une nouvelle approche visant à augmenter la résistance naturelle du frêne noir à l’agrile tout en maintenant sa capacité adaptative. Une des premières étapes de cette approche consiste à documenter la diversité génétique présente dans les populations naturelles au sein de l’aire de répartition du frêne noir. Ce projet, mené en collaboration avec le Grand Conseil de la Nation Waban-Aki, le Mohawk Council of Kahnawà:ke, et Ressources Naturelles Canada, aura donc pour objectif de mieux comprendre la variation génétique présente dans les populations de frêne noir. Ce qui guidera la récolte de semences visant la conservation des ressources génétiques de l’espèce. Il orientera aussi l’identification des parcelles de suivi permettant l’identification des frênes potentiellement résistants. Les connaissances ainsi acquises pourront être intégrées dans un programme de restauration de l’espèce.

Black ash, once a common species in eastern Canada, is now classified as critically endangered by the International Union for Conservation of Nature due to the arrival of the emerald ash borer. This invasive exotic insect has already decimated millions of ash trees in North America and continues to spread in Canada. In addition to its significant ecological impact, the arrival of the emerald ash borer deeply concerns the First Nations, for whom black ash holds great cultural and spiritual importance. The use of wood in basket weaving allows for the intergenerational transmission of ancestral knowledge. With the goal of conserving and restoring black ash, this project leverages recent technological developments in genomics, enabling a new approach to enhance the natural resistance of black ash to the emerald ash borer while preserving its adaptive capacity. One of the initial steps in this approach is to document the genetic diversity within natural populations throughout the distribution range of black ash. This project, conducted in collaboration with the Grand Council of the Waban-Aki Nation, the Mohawk Council of Kahnawà:ke, and Natural Resources Canada, aims to better understand the genetic variation within black ash populations. This understanding will guide seed harvesting for the conservation of the species' genetic resources and inform the identification of monitoring plots for potentially resistant ash trees. The acquired knowledge can be integrated into a species restoration program.

Mots-clés: conservation et de restauration d’espèces, génomique du paysage, frêne noir

Le Québec est traversé par plus de 40 000 km de ligne de transport d’électricité, principalement en milieu forestier. Ces lignes créent un effet de bordure (edge effect) qui influence les forêts adjacentes, désignées ici comme « forêts de transition ». L’objectif de ce projet est de comprendre le comportement du microclimat, notamment la température de l’air, la température et la teneur en eau du sol, dans les forêts de transitions ainsi que dans les emprises (i.e la zone déboisée en dessous des pylônes électriques). Durant l’été 2022, nous avons installé 125 sondes de microclimat dans 8 sites répartis dans un gradient climatique au Québec. Dans chacun des sites, 10 sondes ont été disposées à différentes distances de la ligne (de la forêt de transition à la forêt témoin) et 5 sondes ont été installées en dessous de la ligne. Chacune des sondes a mesuré en continu la température du sol, la teneur en eau du sol et la température de l’air. Nous avons utilisé un modèle d’apprentissage automatique (Random forest regression) pour étudier les variables microclimatiques en fonction de différentes variables prédictives (variables climatiques, variables dendrométriques, etc.) dans le système emprise, forêt de transition, forêt témoin. Les analyses préliminaires suggèrent que la température du sol médiane annuelle et la teneur en eau médiane annuelle sont plus élevées dans l’emprise qu’en forêt (forêt de transition et forêt témoin). Concernant la température de l’air, l’emprise subit des écarts de températures de l’air annuel plus élevé qu’en forêt (forêt de transition et forêt témoin). Comprendre comment l’effet de bordure influence le microclimat nous permettra de mieux comprendre la dynamique du carbone dans les forêts de transitions.

Mots-clés: microclimat, edge effect, forêt

Dans le contexte de l’agriculture intensive, les systèmes agroforestiers intercalaires (SAI) peuvent fournir de multiples services écosystémiques. Plus de connaissances sur les effets des SAI sur le microclimat et les flux hydrologiques sont nécessaires pour optimiser leur conception et leur productivité. L’objectif de cette étude était d’évaluer la dynamique spatiale et temporelle des conditions microclimatiques, de l’eau et de la productivité fourragère pendant 2 ans dans un SAI expérimental (50 arbres/ha plantés en 2012). Les variables ont été mesurées à différentes périodes, à quatre distances des rangées d’arbres (0, 4, 12 et 20 m) et dans des témoins agricoles. Un traitement de cernage racinaire des arbres a aussi été testé afin de mieux comprendre les interactions aériennes et souterraines vis-à-vis de l’hydrologie en SAI. En général, les conditions microclimatiques, l’humidité du sol et le rendement de la culture fourragère (six récoltes en 2 ans) variaient largement dans l’espace et dans le temps. Dans la zone proche du centre des allées cultivées (12 et 20 m), une réduction de la demande évaporative de l’air a été observée lors des périodes les plus sèches, possiblement en raison d’une réduction de la vitesse du vent et du déficit de pression de vapeur. Des augmentations de l’humidité du sol ont aussi été observées à 12 et 20 m de la rangée d’arbres, mais seulement à certaines dates d’échantillonnage. Une réduction de l’humidité du sol, de la disponibilité de la lumière et du rendement de la culture a été mesurée, mais seulement à proximité de la rangée d’arbres (4 m). Le cernage racinaire des arbres a permis d’atténuer la réduction de l’humidité du sol et du rendement à 4 m de la rangée d’arbres. Nos résultats indiquent que la productivité de la culture était co-limitée par la disponibilité de la lumière et de l’eau.

Mots-clés: agroforesterie, écohydrologie, sols

Le sapin baumier (Abies balsamea [L.] P. Mill.) est l'espèce d’arbre la plus vulnérable aux épidémies de tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana Clem.) (TBE). L'épinette noire (Picea mariana [Mill.] B.S.P.) est l’arbre hôte le moins affecté, subissant normalement très peu de mortalité. Pourtant, depuis quelques années, une mortalité accrue de cette espèce est observée à certains endroits dans la région de la Côte-Nord. Nous nous demandons alors quelles caractéristiques spécifiques de ces sites peuvent contribuer à l'accroissement de la mortalité des épinettes noires. Au-delà des conditions biotiques et climatiques connues qui entrent en jeu dans la mortalité au sein des pessières noires, l’importance des caractéristiques édaphiques, topographiques et de peuplement restent à étudier. Ainsi, nous cherchons à évaluer si (i) les conditions édaphiques, (ii) l’inclinaison et l’exposition de la pente et (iii) les caractéristiques de peuplement, telles que la densité, la proportion de sapins baumiers et la structure, en interaction avec la défoliation par le TBE, ont un effet sur la vulnérabilité des peuplements d’épinettes noires. Pour ce faire, 69 parcelles (0,04 ha) ont été échantillonnées dans les pessières noires de la région, entre Baie-Comeau et Manic-5. Nous anticipons une mortalité plus prononcée des épinettes noires évoluant sur des sites xériques et hydriques et une accentuation de la vulnérabilité des pessières situées sur des pentes plus abruptes et exposées sud. Nous prévoyons aussi qu’une forte densité d’arbres, une proportion de sapins baumiers élevée et une dominance d’arbres de plus grande taille favorisent la propagation de la TBE, prédisposant ainsi les épinettes noires à une plus forte mortalité. Les résultats de cette étude permettront d'identifier les facteurs de risques des différents types de peuplement de ce territoire, permettant la mise en place de stratégies d’aménagement durables afin d’anticiper le dépérissement et la mortalité des pessières noires à l’avenir.

Mots-clés: écologie forestière, épinette noire, vulnérabilité des peuplements

Les vieilles forêts boréales se distinguent des forêts plus jeunes par une abondance et une diversité supérieure d’habitats particuliers, notamment le bois mort et les dendromicrohabitats, c’est-à-dire des habitats de faibles tailles situés sur les arbres vivants ou morts, comme les cavités ou les fentes de tronc. L’aménagement forestier mène à une perte importante de surface des vieilles forêts, impliquant la disparition de ces habitats pourtant nécessaires à la biodiversité. De plus, nous n’avons que peu de connaissances sur l’abondance et la diversité locale du bois mort et des dendromicrohabitats, ce qui limite notre connaissance des impacts réels de l’aménagement et notre capacité d’implémenter des solutions. L’objectif de ce projet est de prédire où se trouvent les endroits riches en bois mort et en dendromicrohabitats dans les pessières à mousse du Nord du Lac Saint-Jean afin de bien orienter l’aménagement durable des forêts. Pour ce faire, la diversité et l’abondance en bois mort et en dendromicrohabitats seront inventoriées dans une cinquantaine de placettes de vieilles forêts de 400m2, dont l’historique de perturbations des 200 dernières années est connu. Avec les données du LiDAR aéroporté, les indices décrivant la structure verticale et horizontale à l’emplacement de chaque placette seront extraits. En combinant ces indices avec les données de terrain, il sera possible de prédire les caractéristiques des microhabitats dans ces vieilles forêts. Nous prédisons que les caractéristiques du bois mort seront liées à des indicateurs de perturbations comme les trouées et que celles des dendromicrohabitats seront probablement liées à la présence de grands et vieux arbres, notamment les arbres sénescents des cohortes post-feu. Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre comment se distribuent spatialement les habitats importants pour la biodiversité dans les vieilles forêts. Ultimement, ces connaissances aideront à assurer leur maintien dans les territoires aménagés

Old-growth boreal forests differ from younger forests by their greater abundance and diversity of important habitats, notably deadwood and tree-related microhabitats (TreMs) – small habitats located on living or dead trees, such as cavities or trunk crevices – which are essential to biodiversity. Forest management is causing a significant loss of old-growth forests and, by extension, the disappearance of the aforementioned habitats. Moreover, little is known about the local abundance and diversity of deadwood and TreMs, which limits our understanding of the real impacts of management and hence limits our ability to implement solutions. The aim of this project is to predict the location of areas rich in deadwood and in TreMs within the feather moss bioclimatic domain of the northern Lac Saint-Jean region, to help guide sustainable forest management. To this end, the diversity and abundance of deadwood and TreMs will be sampled in approximately fifty 400m2 plots of old-growth forest with a known disturbance history over the past 200 years. Using airborne LiDAR data, measures describing the vertical and horizontal structure at the location of each plot will be extracted. By combining these measures with field data, it will be possible to predict the characteristics of microhabitats in these old-growth forests. We predict that the characteristics linked to deadwood will be associated to disturbance indicators such as gaps, and that those of TreMs will be associated to the presence of large, old trees, particularly senescent trees from post-fire cohorts. The results of this project will provide a better understanding of the spatial distribution of habitats important for biodiversity in old-growth forests, to ensure their maintenance in managed areas.

Mots-clés: vieille forêt, bois mort et dendromicrohabitat, LiDAR

Le frêne noir (Fraxinus nigra Marsh.) est depuis 2017 sur la liste rouge des espèces en danger critique d’extinction et fait partie des espèces menacées au Canada. La propagation de l’agrile du frêne (Agrilus planipennis Fairmaire) au Québec menace la pérennité des peuplements de frêne noir dans son aire de répartition. Simultanément, les changements climatiques pourraient accentuer le déclin de l’espèce et favoriser l’expansion de l’agrile vers le nord. L’augmentation de la fréquence et de l’intensité des épisodes de crue et de sécheresse questionne la conservation, ainsi que le maintien du frêne noir. L’objectif de ce projet vise à comprendre la résilience et la dynamique des peuplements de frêne noir suivant un gradient latitudinal de température, selon la présence ou non de l’agrile du frêne et pour différents habitats. Dans l’intention de répondre à cet objectif, nous avons sélectionné plusieurs sites de frêne noir selon un gradient latitudinal où nous avons récolté des données sur la croissance et la régénération dans des habitats inondés et non-inondés. À travers cette étude, nous souhaitons : (1) étudier la dynamique de régénération des frênaies, ainsi que l’impact de l’agrile sur la composition forestière ; (2) mieux comprendre les variations dans la croissance radiale du frêne noir au sein des habitats inondés et non-inondés le long d’un gradient latitudinal. Ces éléments constituent un prérequis nécessaire de manière à (3) développer une approche par télédétection permettant de détecter les stations potentielles de frêne noir selon des conditions abiotiques particulières à travers son aire de répartition actuelle et future. Ce projet aspire à améliorer notre compréhension de la dynamique des frênaies noires nordiques sous l’influence des changements globaux afin de mieux guider les mesures de conservation et de maintien du frêne noir.

Mots-clés: frêne noir, régénération, croissance radiale, stations potentielles, agrile du frêne, gradient latitudinal

This study aims to comprehensively assess the quality of forest gravel roads in Eastern Canada and explore the complex relationship between road quality and degradation as well as the numerous variables that affect this dynamic. With a multimodal approach, the evaluation will include a range of indicators, including the California Bearing Ratio for the subbase and subgrade, the depth of the substratum, visual inspection of the building materials, the existence of culverts, the width of the road, and the time elapsed since the last maintenance operation. Hypotheses will be formulated to explore the influence of critical factors like bearing capacity, road width, maintenance history, construction material quality, and culvert presence on overall road quality. Additionally, the research aims to scrutinize the correlation between road quality and degradation, considering pivotal variables including traffic volume, soil type, humidity levels, precipitation patterns, slope gradients, and the topographic position index. Through hypotheses related to traffic intensity, vehicle loads, and environmental factors affecting road deterioration, the study seeks to unravel the intricate web of influences shaping road conditions over time. The culmination of this research endeavor is anticipated to furnish valuable insights into the present state of forest gravel road infrastructure, thereby paving the way for the formulation and implementation of effective road management and maintenance strategies tailored to the unique challenges of forested regions. Expected results include identifying key factors significantly impacting road quality and degradation rates, establishing correlations between these factors, and elucidating their combined effects on forest gravel road infrastructure. The outcomes of this research will contribute valuable insights into the current state of forest gravel road quality, paving the way for effective road management and maintenance strategies to enhance transportation networks in forested regions.

Mots-clés: forest gravel road, road quality, degradation, and bearing capacity

L’amélioration de nos connaissances de la structure du sous-bois permettrait de mieux comprendre le rôle écologique de cette composante de la forêt. Le sous-bois joue un rôle important dans la composition évolutive des peuplements. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles méthodes de caractérisation du sous-bois, tant de la structure horizontale que de l’étagement végétal. Notre étude se concentre sur la végétation présente sous la canopée forestière, tant pour la végétation de sous-bois entre 0 et 3 mètres de hauteur, que pour la distribution verticale de la végétation composant le peuplement (étagement végétal). Grâce aux données de LiDAR (Light Detection And Ranging) terrestre mobile (MLS : Mobile Laser Scanning), il est possible de prendre des mesures depuis le dessous de la canopée et d’obtenir une représentation 3D de la forêt. Un avantage du MLS réside dans sa capacité à surmonter les problématiques liées à la complexité structurelle du milieu forestier (occlusion, résolution, relief). Les mesures MLS acquises dans 31 placettes de 400 m² en été 2023 en forêt boréale seront comparées aux données ALS (Airborne Laser Scanning) et à des mesures conventionnelles de terrain afin de développer deux nouvelles méthodes pour quantifier la structure horizontale du sous-bois et verticale de la végétation. La distribution de la densité végétale sera utilisée pour le développement de ces méthodes. Ces mesures nous permettront de créer un indice de mobilité faunique représentant les couloirs de déplacement potentiel de la faune sur base du minimum de densité de végétation dans le sous-bois. L’utilisation de la combinaison MLS-ALS devrait permettre le développement de méthodes de caractérisation et l’acquisition de données structurelles du sous-bois plus rapide et sur de plus larges superficies qu’avec les mesures conventionnelles.

Mots-clés: LiDAR mobile, sous-bois, structure forestière

Les changements climatiques observés et projetés sont susceptibles de déplacer les niches climatiques des essences forestières, ce qui pourrait mener à la migration d’essences tempérées vers la forêt boréale. Petites et dispersées, les populations marginales pourraient agir comme sources de propagules et faciliter la migration des espèces vers le nord. La capacité de régénération de ces populations marginales demeure un facteur clé de leur expansion sous l’effet du changement climatique. Du fait de la position de ces populations marginales d’Err dans la portion supérieure des collines, la première étape de l’expansion se fera par l’augmentation de l’abondance des semis, des gaules et des jeunes arbres dans la portion inférieure des collines. Ce processus est cependant limité par le faible nombre de semenciers au sein des populations marginales, ce qui se traduit par une faible production des graines et par l’impact négatif de la compétition des espèces résineuses qui s’accroit vers les niveaux topographiques inférieurs. Par ailleurs, la présence de trouées facilitant la régénération et la croissance pourrait constituer une voie d’expansion de l’Err. De plus, l’importance de cette influence pourrait augmenter en fonction de la fréquence et de la taille des trouées. L’objectif de cette étude est d’évaluer le potentiel d’expansion locale des populations marginales nordiques d’érable rouge le long du gradient topographique et les facteurs environnementaux susceptibles de freiner ou accélérer cette expansion. Pour ce faire, nous allons modéliser et comparer la distribution des semis d’Érables rouges le long du gradient altitudinal et nous testerons l’effet de l’ouverture de la canopée, de la dispersion et de la compétition interspécifique.

Mots-clés: érable rouge, population marginale, changements climatiques

Over decades, the landscape in the Rouyn-Noranda region has undergone significant degradation, spanning extensive areas. This degradation can be primarily attributed to the emission of sulphur dioxide gas and pollutants from the Horne Smelter. Studies around other smelters indicated that the direct release of sulphur dioxide gas into the atmosphere and its subsequent deposition onto both air and land can result in the formation of acid rain and soil acidification which has led to an impact on the surrounding ecosystems, including soil loss and reduced biodiversity. Despite the probability that these impacts also exist around the Horne smelter, there is limited research on whether smelter emissions are affecting the diversity of vegetation and soil microbiome, along with carbon dynamics. This study aims to address this gap by examining the present condition of vegetation and soil microbiome, along with the carbon content in both vegetation and soil. It will determine if these aspects are changing with distances from the smelter, in different cardinal directions, and under various soil physicochemical conditions. This research will specifically focus on rock outcrops, assessing the abundance, richness, and composition of plant species. DNA sequencing will be employed to examine the soil fungal and bacterial diversity of the outcrop. The visualization of their relationships with plants and physicochemical properties will be determined. This study will also determine the effect of the distances and cardinal directions from the smelter on the carbon content in plants and the adjacent soil environment. The statistical analyses will be conducted using mixed models and ordination techniques. The comprehensive findings from this assessment will draw the necessity of restoration policies to enhance environmental resilience in areas proximal to industrial activities.

Mots-clés: smelter, vegetation, soil microbiome

Dans les forêts tempérées et boréales de l’est de l’Amérique du Nord, la hausse des températures observée – et attendue – selon les changements climatiques est susceptible de contraindre les mammifères à utiliser des comportements de thermorégulation permettant d’éviter les stress thermiques. Ces comportements peuvent toutefois engendrer un coût énergétique important en réduisant l’accès aux ressources alimentaire ou en diminuant le temps alloué à l’alimentation. Cependant, les impacts de la hausse des températures sur la thermorégulation comportementale de l’ours noir (Ursus americanus) sont à ce jour peu connus. Mon étude vise à combler cette lacune en évaluant l’impact des variations des conditions météorologiques sur la thermorégulation comportementale des ours noirs. Pour ce faire, nous avons documenté des comportements liés à la thermorégulation par l’analyse des variations du taux de mouvement et du rythme d’activité de 166 ours noirs suivis par télémétrie dans quatre domaines bioclimatiques du Québec entre 2015 et 2023. Ces comportements sont mis en relation avec les conditions météorologiques, la qualité des refuges thermiques et les ressources alimentaires pour présenter quelques résultats préliminaires. En termes de résultats attendus, nous prédisons que la hausse de la température, en l’absence de précipitation, de vent ou d’ombrage, poussera les ours noirs à diminuer leurs déplacements et rythme d’activité diurne; l’utilisation de refuges thermiques devrait permettre de diminuer ces effets en réduisant les risques de stress thermique. Nous prédisons aussi que les ours réduiront leurs déplacements dans les sites d’alimentation productifs, sauf si ces derniers se trouvent en milieu ouvert, poussant les ours à se déplacer davantage entre les sites d’alimentation et de refuge thermique. Notre étude permettra de pallier le manque de connaissance au niveau de la thermorégulation comportementale des ours noirs et ainsi de mieux anticiper les impacts potentiels des changements climatiques sur les populations d’ours noir au Québec.

Mots-clés: thermorégulation, ours noir, conditions météorologiques

L’intensification du cycle des feux de forêt lié aux changements climatiques érode la résilience de la forêt boréale d’Amérique du Nord en augmentant sa susceptibilité aux échecs de régénération. Dans le contexte actuel d’adaptation aux changements climatiques, nous proposons de déterminer un seuil d’arbres semenciers permettant d’assurer une régénération adéquate après feu (pourcentage de couvert formé par la projection de la cime des arbres au sol de 40% ou plus) des territoires aménagés au Québec, advenant un feu quelques années (0-50 ans) après la coupe. Nous évaluerons la régénération après feu de peuplements contenant différents niveaux d’arbres semenciers, distribuées entre 0% et 40% de la densité du couvert. Nous évaluerons également l’impact de deux types d’organisation spatiale des semenciers (systématique groupée et systématique isolée) sur la densité de la régénération après feu. Les parcelles groupées (devraient avoir une meilleure résistance aux chablis et donc conserver un plus grand nombre de semenciers entre le moment de la coupe et du feu, entrainant en une meilleure régénération. Finalement, nous allons évaluer l’impact de la sévérité du feu, déterminé avec l’indice du Composite Burn Index (CBI), selon deux niveaux : faible (0,3 à 2) et élevée (2 à 3). Dans cette étude, il est attendu que l’évaluation de la sévérité à partir d’imageries satellites (dNBR) représente mieux l’impact du feu au niveau de la canopée qu’au niveau du sol, et donc que son impact sur la régénération soit négatif. L’effet des différents facteurs sur la régénération sera évalué par des modèles linéaires mixtes généralisés (GLME).

Mots-clés: régénération, épinette noire, feux

Avec les changements climatiques actuels tels que les augmentations de températures et les modifications des précipitations, la capacité des écosystèmes comme la foret a maintenir leur durabilité et leur vitalité est mise en péril. Pour prédire les comportements de la foret à ces changements en tant qu’écosystème, il est essentiel de les prédire par essence. L’acclimatation des essences aux différents perturbations climatiques, fait intervenir un paramètre intégrateur de l’eau et des sucres qui sera étudié soit l’osmolarité cellulaire. En effet, une diminution du contenue en eau implique des mécanismes d’osmorégulation (ajout de soluté dont principalement des sucres modifiant la concentration osmotique des cellules vivantes des végétaux). Cela se produit autant lors de la dessiccation hivernale ou due à une sécheresse estivale. L’objectif de ce projet est d’étudier l’osmolarité, à travers les périodes de dormances et de croissance ce qui permettra de mieux modéliser l’allocation des sucres à la base de plusieurs processus physiologiques annuels chez les conifères boréaux, tout en y intégrant les effets des perturbations tel que le déficit hydrique ou l’augmentation des températures. Les espèces étudiées sont les principaux conifères composant la forêt boréale, le sapin baumier (Abies balsamea, L. Mill.), l'épinette noire (Picea mariana B.P.S. (Mill.]. Quatre types de mesures seront prises sur les aiguilles, les bourgeons et les rameaux à partir de branches récoltées de ces deux essences : la quantité en sucres et en amidon, l’osmolarité, le contenu relatif en eau et la résistance au froid. Ces mesures seront mises en relation avec les différents paramètres environnementaux (déficit de pression de vapeur, température, humidité, eau du sol, etc) ainsi qu’avec un gradient thermique ou de pluviosité.

Mots-clés: stress hydrique, résistance au froid, conifères

Les changements climatiques modifient les milieux naturels et plusieurs espèces s’y adaptent avec difficulté. Pourtant, certaines, comme l’ours noir (Ursus americanus), pourraient bénéficier de meilleures conditions environnementales, par exemple des températures plus chaudes à la fin de l’été et à l’automne qui permettraient de se nourrir de végétation plus longtemps. Les individus auraient alors l’opportunité d’accumuler davantage de réserves avant la période d’hivernation, permettant aux femelles d’améliorer leur succès reproducteur. Cependant, rares sont les populations suivies sur une période suffisamment longue pour documenter les effets des changements climatiques sur leur condition physique. Afin de combler ce manque de connaissances, nous évaluerons les effets des conditions météorologiques locales sur la condition physique et divers indices du succès reproducteur de l’ours noir. Pour y arriver, nous utiliserons des données de projets menés au Québec entre 1983 et 2023 et couvrant un vaste gradient latitudinal allant de l’érablière à la pessière à mousses. Nous présenterons les résultats préliminaires de l’effet des variations des conditions météorologiques locales et de la composition des habitats sur la masse des individus, le nombre d’oursons par portée, l’intervalle de temps entre les événements de reproduction des femelles, la masse de la portée et l’âge à la primiparité de la femelle. Nous nous attendons à ce que les individus vivant dans les habitats où les conditions météorologiques sont plus favorables à la croissance végétale (c.-à-d. rares épisodes de gel printanier, pluies fréquentes en été, hiver court) présentent une masse et un succès reproducteur supérieurs à ceux vivant dans un environnement moins favorable à la croissance des végétaux. Ces résultats permettront de comprendre comment le climat pourrait affecter les individus vivant dans différents environnements, mais aussi de comparer ceux d’une même population à travers le temps, contribuant à la conservation de l’espèce malgré l’incertitude lié aux changements climatiques.

Mots-clés: ours noir, succès reproducteur, climat

Situé à Gatineau, le lac Beauchamp montre des signes de dégradation progressive de son écosystème et de sa qualité d’eau depuis plusieurs années. Plusieurs solutions ont été mises en place par la ville de Gatineau pour résoudre la problématique de qualité d'eau, mais le problème perdure. Pour permettre un aménagement responsable du lac, il était nécessaire d’avoir une meilleure compréhension de l’écosystème du lac Beauchamp et de sa dynamique hydrologique. Ce projet de maîtrise visait 1) à quantifier le bilan hydrique du lac et 2) à mieux délimiter et caractériser les milieux humides qui l’entourent. Depuis le printemps 2022, plusieurs variables hydrologiques ont été mesurées, telles les variations de niveau du lac, le débit à l'exutoire, l'évaporation et le niveau d'eau souterraine. Le suivi de l’eau souterraine a été fait à l’aide de six piézomètres installés dans les milieux humides et deux puits au roc existants. Une caractéristique unique à ce lac est son manque de tributaire, donc ces données ont permis de quantifier les volumes d'eau souterraine entrants ainsi que les débits sortants, puis la proportion des précipitations qui est reprise par l'évaporation du lac. Différentes techniques pour quantifier l’évaporation ont été comparées, notamment le calcul basé sur la température de l’air et l’utilisation des isotopes stables de l’eau. Des mesures de radon ont également été faites dans le but de confirmer l'alimentation en eau souterraine au lac, étant inconnue précédemment. Les milieux humides ont été inventoriés pour comparer la composition et la proportion végétale, ainsi que les niveaux d’eau, ayant comme but de mettre en évidence une relation niveau-végétation selon les types de milieux humides. Ce projet de recherche a permis de mieux comprendre la dynamique hydrologique du lac Beauchamp et d’établir des bases plus solides pour améliorer la qualité de l’eau du lac.

Located in Gatineau, lake Beauchamp has shown signs of progressive degradation of its ecosystem and water quality for several years. Many solutions have been put in place by the city of Gatineau to resolve the water quality problem, but the problem persists. To enforce responsible management, it is then necessary to have a better understanding of the lake’s ecosystem. This master's project aims 1) to quantify the water balance of the lake and 2) to better characterize the wetlands surrounding it. Since spring 2022, several hydrological variables have been measured, such as variations in lake level, flow at the outlet, evaporation, and groundwater level. Groundwater monitoring was done in six piezometers which were installed in surrounding wetlands and two existing deep wells. A unique feature of this lake is its lack of tributary, so this data was able to quantify incoming groundwater volumes as well as outflows, and the proportion of precipitation that is taken up by lake evaporation. Different techniques for quantifying evaporation were compared, including calculations based on air temperature and the use of water stable isotopes. Radon measurements were also done to confirm if there was a groundwater supply to the lake, which was previously unknown. Surrounding wetlands were inventoried to compare the composition and proportion of vegetation with water levels, aiming to demonstrate a level-vegetation relationship according to the types of wetlands. This research project will provide a better understanding of the hydrological dynamics of lake Beauchamp and establish solid foundations for solutions towards improving the water quality of the lake.

Mots-clés: hydrogéologie, milieux humides, lac urbain

Le boisement et le reboisement peuvent s’avérer des stratégies importantes dans la préservation des écosystèmes forestiers, la séquestration du carbone, l’atténuation des changements climatiques ainsi que la capacité d’adaptation des forêts aux changements climatiques. Dans cette optique, nous procédons à une analyse exhaustive et globale de l’effet du (re)boisement au Québec sur le bilan du carbone et de gaz à effet de serre (GES). Le projet s’intéresse notamment aux terrains anthropisés, aux plantations d’arbres à croissance rapide dans un contexte de bioénergie et de reboisement de terrains forestiers, et aux pratiques associées comme la valorisation des matières résiduelles fertilisantes (MRF) sur les bilans de carbone, autant sur les flux de GES que sur le stockage du carbone dans les sols et de la biomasse végétale. Nous avons trois objectifs principaux : (1) procéder à une méta-analyse des réserves de carbone aériens et sous-terrain stockées dans des plantations mises en terre dans toutes sortes de contextes de (re)boisement au Québec et pour diverses essences, (2) quantifier les réserves de carbone et les émissions de GES dans des plantations de peuplier hybride à croissance rapide et fertilisées avec des MRF et estimer les bénéfices de cette pratique, et (3) élaborer un protocole d’estimation permettant de réclamer des crédits de carbone par une saine gestion des MRF. Notre projet servira de base pour les réflexions futures en ce qui a trait aux stratégies de (re)boisement à favoriser et qui permettent d’atténuer en partie les émissions de GES. Nous présenterons des résultats sur les stocks de carbone et les émissions de GES de plantations de peuplier hybride (Populus x canadensis) et d’épinette blanche (Picea glauca) qui mettent en évidence ce potentiel d’optimisation des bilans de carbone et de GES via la préparation de terrain, la valorisation de MRF et la sélection de sites appropriés.

Mots-clés: (re)boisement, bilan carbone, intensité de l'aménagement forestier

Le nord de l’Amérique est un point chaud pour les espèces invasives, causant des coûts extrêmement élevés. La flétrissure du chêne, causée par Bretziella fagacearum, a été détecté pour la première fois au Canada en Ontario, en juin 2023. La graphiose de l’orme, causée notamment par Ophiostoma novo-ulmi, tout comme la flétrissure du chêne, est un pathogène vasculaire qui provoque une fermeture des vaisseaux puis la mort de l’arbre. Ces deux espèces possèdent plusieurs similarités biologiques, notamment avec la méthode de propagation via des insectes vecteurs ou via des interconnections racinaires, ou encore le moyen de propagation passive dans l’hôte via des fragments du champignon ou des levures. Des similitudes génomiques existent entre les pathogènes du groupe Microascales, dont fait partie B. fagacearum, et le groupe Ophiostomatales, dont fait partie O. novo-ulmi. Malgré ces similitudes biologiques et génomiques, on trouve des différences dans les classes des gènes des métabolismes secondaires, par exemple pour les polykétides synthases et les terpènes. On peut donc s’attendre à des différences au niveau des profils de métabolismes secondaires, notamment pour les volatiles. Ces différences peuvent servir à la détection des maladies, mais aussi pour la création d’un outil pour la détection précoce. Le projet de thèse va constituer à (1) faire une analyse des profils de composés organiques volatiles de B. fagacearum, de chênes rouges sains et infectés, et de faire une comparaison avec les résultats obtenus pour la graphiose de l’orme, (2) à analyser des transcriptomes produits par le champignon, les chênes rouges sains et infectés par B. fagacearum pour trouver les voies métaboliques impliquées, (3) et à faire une application sur le terrain, puisqu’une limite actuelle de la surveillance phytosanitaire, est la détection précoce de maladie sur des arbres asymptomatiques, qui risque de ne pas être détectés.

Mots-clés: pathologie, invasion biologique, chêne

Les perturbations découlant d'activités récréatives (p. ex. vélo de montagne, randonnée pédestre) peuvent induire diverses réponses anti-prédatrices chez les grands mammifères, modulant ainsi leur répartition spatio-temporelle. Plusieurs études ont révélé que les prédateurs évitent les milieux près des sentiers récréatifs par « peur » des humains, tandis que les espèces proies utilisent ces espaces comme refuge contre la prédation. Dans notre étude, nous avons estimé l’occurrence de grands mammifères et la fréquentation humaine à l’aide de 779 caméras à détection automatique (moyenne de 1,2 caméra/km²) distribuées à proximité de sentiers récréatifs ainsi que dans plusieurs milieux situés loin des sentiers dans quatre parcs nationaux contrastants en termes de superficie, de fréquentation et de domaine bioclimatique (Mont-Orford, Grands-Jardins, de la Jacques-Cartier et des Monts-Valin). Nos objectifs étaient 1) d’évaluer les impacts potentiels des activités récréatives sur la répartition spatiale de grands mammifères, puis de 2) comparer les réponses observées près des sentiers avec celles dans des milieux sans infrastructures humaines. Nous avons traité ~5 millions d'images à l'aide d’un algorithme d’intelligence artificielle pour caractériser les liens entre l'intensité d’utilisation (taux photographique/espèce) d’un milieu par nos espèces cibles et le type d’activité récréative, le niveau de fréquentation humaine et la distance aux sentiers en considérant l’effet de plusieurs covariables (p. ex. densité du couvert forestier, pente, altitude). L’affiche présentée à ce colloque résumera les résultats d’un sous-échantillon des 4 parcs étudiés. Nos résultats permettront d’aider à atténuer les impacts du dérangement anthropique sur plusieurs espèces de grands mammifères de manière à harmoniser la récréation et la conservation dans les parcs nationaux au Québec.

Mots-clés: grands mammifères, activités récréatives, parcs nationaux

Le présent projet a pour objectif de documenter la résilience du nord-est de la forêt boréale canadienne en étudiant l’origine et la dynamique de plusieurs ouvertures (landes alpines) le long d’un gradient latitudinal allant de la pessière à mousses (forêt commerciale) jusqu’à la toundra forestière (secteur Caniapiscau). Les sommets froids et exposés étant de potentiels témoins de l’initiation du processus de déforestation subarctique, l’étude de ces milieux permettra d’acquérir davantage de connaissances sur les mécanismes écologiques susceptibles de se déployer en forêt boréale québécoise dans le contexte des changements climatiques. Ainsi, mieux comprendre l’origine de ces ouvertures et la dynamique des versants boisés adjacents permettra d’informer sur la résilience de la forêt boréale fermée et, ultimement, d'adapter la gestion de la conservation et de l’aménagement durable de nos forêts. Ensuite, comme les charbons de bois sont d’excellents témoins in situ des feux passés, l’étude se basera principalement sur l’analyse paléoécologique des charbons de bois dans les sols. En analysant les charbons dans plusieurs sites positionnés le long de gradients climatiques latitudinal et altitudinal, il sera possible d’évaluer l’influence relative du climat et des feux sur la dynamique forestière postglaciaire. En effet, l’analyse des charbons de bois à l’interface entre la forêt et la lande alpine permettra d’étudier les dynamiques forestières passées à partir des régimes de feux historiques. Puis, l’étude des peuplements forestiers contemporains en marge des landes alpines permettra d’évaluer la trajectoire démographique future de ces forêts. L’étude fournira de précieux indices quant aux processus menant au maintien ou à la perte de résilience de la forêt boréale face aux changements climatiques.

Mots-clés: paléoécologie, écologie forestière, forêt boréale

Paludification is a natural process that refers to the accumulation of soil organic layer over the period of time that can leads to reduction in soil temperature, nutrient availability and promote canopy openings which restrict the growth of trees and in turn declines the forest productivity. This phenomenon is mainly prominent in the clay belt region, situated in the north western part of Quebec and north eastern part of Ontario. It is essential to better understand this relationship to determine the direct and indirect effects of variables at regional and global scale affecting forest productivity. This study aims to identify the main drivers that contribute to the decline in forest productivity in the areas that are prone to the paludification. Hence, we will match Permanents and Temporary measures from the forest inventory with organic layer thickness (OLT) measure based on a KNN approach. Covariates from remote sensing data (Optical, Radar and LiDAR) will also be used to better explain the relationship within different trajectories observed for the forest groups. Examining the factors along with paludification on tree growth across larger areas will facilitate land managers and decision-makers with a better understanding of the factors that may affect productivity.

Mots-clés: paludification, tree productivity, remote sensing

Les vieilles forêts boréales mixtes du Québec constituent un patrimoine naturel de haute importance écologique car possédant des habitats qui leur sont spécifiques, comme le bois mort et les dendromicrohabitats. Les dendromicrohabitats sont des structures spécifiques essentielles pour que des espèces, dépendantes de leur disponibilité, puissent prospérer. Ces forêts font face à des pressions importantes et croissantes causées par les activités humaines. Ainsi, il est nécessaire de développer de nouveaux outils de caractérisation écologique à destination des acteurs de l’aménagement forestier. Le projet cherche à développer des modèles prédictifs d’abondance et de diversité des dendromicrohabitats et du bois mort dans les forêts boréales mixtes du Québec à partir de données acquises par balayage laser aéroporté (LiDAR). La Forêt d’Enseignement et de Recherche du Lac Duparquet (FERLD) constitue une zone d’étude privilégiée pour ce projet. En effet, elle concentre, sur un espace réduit, la trajectoire complète de succession et de perturbations secondaires des vieilles forêts. A l’aide des placettes d’échantillonnage de 400 m², nous allons recueillir la variabilité des dendromicrohabitats et du bois mort au sein de ces vieilles forêts. Des indices LiDAR décrivant la structure tridimensionnelle des forêts avec une haute précision seront extraits à l’emplacement de ces placettes. A l’aide de modèles d’apprentissage automatique, les indices LiDAR extraits permettront de prédire l’abondance et la diversité des attributs recherchés. Nous nous attendons à ce que les modèles développés permettent de caractériser les dynamiques forestières influençant ces attributs, permettant ainsi leur prédiction indirecte. Cette étude permettra ainsi une avancée dans la compréhension des processus régnant dans les vieilles forêts boréales mixtes afin de mieux identifier des habitats clés de ces forêts à haute valeur écologique

Mots-clés: dendromicrohabitat, bois mort, télédétection

La fonderie de Rouyn-Noranda est considérée comme l’un des plus grands émetteurs de dioxyde de soufre et des particules métalliques en Amérique du Nord pour la période entre 1927 et 1976. Ces émissions ont favorisé la formation d’un revêtement noir qui est un indicateur à long terme de la pollution de la fonderie. A notre connaissance, il n’existe pas des études sur la distribution spatiale des métaux lourds sur les affleurements rocheux. La spectrométrie de réflectance diffuse s’est avérée être une méthode rapide et peu coûteuse pour la détermination de divers composés chimiques présents dans le sol, y compris les métaux lourds. Le but de cette étude est de développer une librairie spectrale pouvant permettre de créer une correspondance entre la spectrométrie et les bandes spectrales des images Sentinel 2 afin de quantifier la distribution spatiale de la concentration en métaux lourds (Cu, Zn, As, Se, Cd, Hg et Pb) sur les affleurements rocheux. La spectrométrie sera réalisée à l’aide d’un spectromètre de fluorescence des rayons X de type XRF sur les affleurements rocheux autour de la fonderie dans un rayon de 100 km. Les points d’échantillonnages seront définis en fonction de la distance par rapport à la fonderie, de la végétation, de l’humidité, de la pente et du type revêtement de la roche (avec ou sans revêtement noir). Pour chaque métal, l’analyse de corrélation permettra de sélectionner les bandes spectrales caractéristiques. Ensuite, une modélisation sera établie à l’aide six algorithmes : adaptive boosting, Classification And Regression Trees, Gradient Boosted Decision Tree, Partial Least Squares, Random Forest et Support Vector Machine. La validation des modèles se fera sur la base de quatre paramètres : le coefficient de détermination, l’erreur quadratique moyenne, l’erreur absolue moyenne et l’écart prédictif résiduel. Des cartes prédictives seront élaborées contribuant ainsi aux efforts de suivi.

Mots-clés: affleurement rocheux, métaux lourds, télédétection

Understanding soil properties and their spatial distribution is crucial for sustainable agriculture and forestry, land management, and environmental planning. Quebec's extensive and diverse landscape requires a large-scale approach to soil mapping to foster environmental challenges. Remote sensing technologies have shown an exponential increase in the precision and quantity of data that gives valuable insights into soil properties at a provincial scale. Machine learning methods, including deep learning algorithms, have evolved to process and analyze this wealth of data, offering the potential for more accurate and comprehensive soil mapping. A range of factors can introduce uncertainties into predictions. For instance, the complex, the size and diverse terrain of Quebec presents challenges in accurately mapping soil properties. Identifying and addressing these sources of uncertainty are critical steps to developing strategies to mitigate them and improving the reliability of soil properties maps. Therefore, this research explores the application of high-resolution remote sensing data using machine learning to enhance the resolution, precision and reliability of digital soil maps. We will also focus on assessing the uncertainty associated with these predictions. In this way, we will utilize the SIIGSOL dataset as the reference map, ground truth data from the provincial and federal government to evaluate the accuracy, and subsequently analyze the results of this comparison to identify the factors responsible for uncertainties in the soil texture map. Through this research, we intend to provide soil data of high relevance that will increase the effectiveness of land management measures, thereby contributing to sustainable development and environmental planning in Quebec.

Mots-clés: uncertainty assessment, digital soil mapping, remote sensing

Wetland ecosystems in the Abitibi region are complex, and the available information is at coarse resolution limiting a better comprehension of the spatial variability of vegetation communities. It is therefore essential to have a reliable and very high-resolution classification approach in order to effectively characterize wetland ecosystems in the field. To address this, a bottom-up wetland classification model has been developed to improve wetland class boundaries. The objective of this study is to validate the effectiveness and reliability of the bottom-up wetland classification model developed in the Abitibi region. The study will specifically focus on determining whether the classes obtained from the bottom-up classification are better than the available classifications and improve the description in terms of diversity and composition of vegetation communities. Data acquisition process will involve a combination of field vegetation sampling and advanced remote sensing techniques such as Radar and LiDAR data, which provide very high-resolution imagery. Vegetation data and environmental variables will be sampled following previous campaign protocols. Once remote sensing data is obtained, it will be analyzed by calculating indices that capture key wetland characteristics. To group these indices into clusters based on their similarities, we will employ the unsupervised hierarchical ascending classification technique. Field-collected data will be integrated in order to validate the classification process. We will also proceed to a comparison with available classifications to demonstrate the effectiveness of a bottom-up classification model and help users refine our comprehension of wetlands. Additionally, these findings may also have implications for other regions with comparable environmental conditions.

Mots-clés: bottom-up classification, wetland, remote sensing

La végétalisation des sites miniers est une obligation légale au Québec. Le but est de retourner un site minier à un état satisfaisant après des efforts de restauration. Les objectifs antérieurs des approches de végétalisation consistaient principalement à reverdir les surfaces et à limiter les effets de l’érosion. Dernièrement, les efforts se sont axés sur la capacité des sols dégradés à fournir des services écosystémiques supplémentaires. Ce projet met l’accent sur la création d’habitats pour les insectes pollinisateurs en utilisant des plantes à fleurs indigènes pour effectuer la végétalisation des sites miniers. Le projet se concentre sur les communautés d’insectes pollinisateurs présents sur la verge d’or du Canada, Solidago canadensis, une plante pionnière utilisée sur des sites miniers végétalisés. Il n'existe aucun insecte pollinisateur spécialisé pour le butinage sur la verge d'or du Canada. Cette plante est une ressource alimentaire de nectar en fin été et début automne. L’abondance et la diversité d’insectes pollinisateurs ont été comparées sur trois diapositifs en blocs complets aléatoires situés sur deux sites miniers en Abitibi-Témiscamingue ainsi que quatre sites témoins en bord de route pendant l’été 2022. Les variables mesurées incluent : la hauteur et densité des plantes, les concentrations des éléments traces et nutriments du sol, ainsi que la capture active d’insectes avec un filet et la capture passive avec des pièges bols. Les connaissances entomologiques à propos de la répartition des espèces de familles d’abeilles sont largement concentrées dans les grands centres de population. Les résultats de cette étude montrent une abondance et une diversité importante d’abeilles sur les sites miniers végétalisés avec la verge d’or, avec une plus grande abondance sur les sites miniers comparée aux sites témoins. Cette étude apporte de nouvelle information sur la diversité d’insectes pollinisateurs qui butinent sur la verge d’or sur les sites miniers végétalisés en Abitibi-Témiscamingue.

Mots-clés: insectes pollinisateurs, verge d’or, mines

Since 2006, a persistent outbreak of spruce budworm (Choristoneura fumiferana Clem) has been affecting the eastern Quebec region of Canada, mostly in forests dominated by black spruce, white spruce, and balsam fir. Within these forests, balsam fir is particularly susceptible to defoliation by the budworm due to budbreak synchronism with the insect’s lifecycle. However, the mortality of secondary-host species, especially black spruce, due to spruce budworm alone or in combination with abiotic factors poses critical socioeconomic problems and could affect the ecosystem resilience. Employing a multidisciplinary approach of dendrochronology, wood anatomy, and remote sensing, this study aims to investigate the causes and extent of dieback in black spruce forests. A network of 34 sample plots (400 m2) was established in the forests of the North Shore region of Québec. Along with the plot inventory, dual tree-ring cores were collected from 10 randomly selected trees, with one core collected for dendrochronological analyses and the other for wood anatomy. Particularly, cell wall thickness, lumen area, cell number, and changes in the hydraulic diameter are being analyzed to identify growth variations and water transport potentially related to defoliation and climatic effects. Advance Very High-Resolution Radiometer (AVHRR)-NDVI time series have also been extracted for a better understanding of the regional impacts of defoliation. We anticipate that NDVI and dendrochronology will reveal the extent of defoliation in the region, and help explaining how changes in NDVI are related to growth decline. At the stand level, dendrochronological analysis will reveal how environmental stressors, defoliation, and site characteristics collectively affect tree growth before and during an outbreak, leading to mortality. The wood anatomical study will inform on changes in hydraulic traits during defoliation in interaction with climate. The research has implications for monitoring the vulnerability of these forests, managing resources, and the broader field of ecosystem resilience.

Mots-clés: defoliation, dendrochronology, remote sensing, wood anatomy

Considérées comme des écosystèmes insulaires et des refuges pour les espèces végétales adaptées aux stress abiotiques, les parois rocheuses contiennent des éléments microtopographiques déterminants pour la richesse spécifique et l’abondance relative des espèces. La pratique de l’escalade de rocher représente potentiellement la principale perturbation anthropique sur les parois rocheuses. Le nombre de pratiquants a augmenté de 280% au Québec entre 2009 et 2020, menant à l’ouverture de 38 nouveaux sites (FQME) depuis 2018. Afin d’assurer le développement écoresponsable des sites d’escalade et des nouvelles voies, il devient nécessaire de (1) documenter la diversité et la répartition spatiale des espèces floristiques sur les parois rocheuses, (2) évaluer les effets de l’escalade sur la diversité et la répartition spatiale des communautés végétales, et (3) développer un modèle statistique pour cibler les zones plus propices à l’escalade en évitant les zones critiques de biodiversité végétale. Une paroi de roche calcaire située le long de l’estuaire du Saint-Laurent dans la région de Rimouski a été sélectionné pour réaliser l’étude. Quelques voies d’escalade ont été développées ces dernières années sur la paroi, mais de larges pans demeurent intacts. Deux méthodes d’échantillonnage ont été privilégiées. La première méthode, dite in situ, se fait par une quantification des éléments microtopographiques et de la végétation présente dans des placettes-échantillons de 1 m2 installées directement sur des parcelles de paroi grimpée et non-grimpée. La seconde méthode s’appuie sur une caractérisation complète de la paroi effectuée à partir de photographies haute-résolutions acquises par drone. Diverses analyses statistiques seront utilisées pour expliquer la distribution de la diversité végétale en paroi. Les résultats préliminaires indiquent que l’escalade diminuerait effectivement la biodiversité végétale, mais que les perturbations seraient inversement proportionnelles à la quantité et la qualité des éléments microtographiques et la difficulté des voies d’escalade

Mots-clés: biologie, géomorphologie, écosystèmes

Climate change is increasing global average surface temperatures, creating mismatches in species distributions and their optimal climatic envelopes. In forests, this means that tree species will have to either adapt, migrate, or go extinct. Temperate tree species are projected to be particularly impacted by these changes, but little is known about the impact of biotic interactions in this process. For example, the sugar maple (Acer saccharum Marsh.) has been shown to exhibit improved productivity at its range edge despite low abundances of its obligate root symbionts (arbuscular mycorrhizal (AM) fungi). It has been also demonstrated that AM dominated forests attract particularly rich assemblages of pathogenic and saprophytic fungal taxa (relative to ectomycorrhizal (EM) forests), with this thought to be largely driven by differences in litter chemistry, which subsequently impacts soil nutrients and processes. This raises the question as to whether a better performance of sugar maple at its range limit is influenced by the surrounding forest community mycorrhizal status and its interaction with other root-associated microbes. Moreover, it is uncertain whether dominant mycorrhizal types impact the microbial communities of other temperate species, particularly of differing mycorrhizal statuses. With temperate forests projected to become more AM dominated under future climates, it appears necessary to determine the impact of dominant community mycorrhizal types on the non-mycorrhizal microbial community and how this may impact current and future distributions of temperate tree species. To this end, we are collecting samples of soils, roots, and surrounding vegetation surveys for ~800 seedlings across four latitudinal and elevation gradients throughout the province of Québec. We will notably measure soil characteristics, seedling growth, root colonization, and host root microbial communities (bacteria, fungi, and mycorrhizae). With this, we hope to elucidate the extent to which biotic interactions may impact temperate tree species establishment and productivity in novel environments.

La vitesse des changements climatiques est en décalage avec la vitesse d’adaptation des espèces. Les arbres des régions tempérées seront particulièrement touchés, pourtant nous manquons cruellement de connaissances sur l’influence des interactions biotiques dans ce contexte. Par exemple, il a été démontré que l’érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) présente une meilleure productivité à la limite de son aire de répartition, bien que l’abondance des champignons mycorhiziens arbusculaires (AM) soit plus faible. Les forêts dominées par ces champignons symbiotiques racinaires forment des assemblages riches en taxons fongiques pathogènes et saprophytes par rapport aux forêts dominées par des ectomycorhizes, en partie dû aux différences dans la chimie de la litière et son impact sur les nutriments et les processus du sol. Bien que les forêts tempérées devraient devenir de plus en plus dominées par les champignons AM, la façon dont les types mycorhiziens dominants peuvent impacter les communautés microbiennes des arbres tempérés reste peu connue. Déterminer l’influence des types mycorhiziens dominants sur la totalité de la communauté microbienne du sol et leurs effets sur la répartition actuelle et future des espèces d’arbres tempérées est alors essentiel. Ce projet améliorera les connaissances sur l’état des communautés mycorhiziennes des peuplements forestiers de l’érable à sucre ainsi que sur les interactions mycorhizes-microbes racinaires. L’objectif est de mieux caractériser l’influence de ces différentes interactions sur la performance de l’arbre, notamment à la limite de son aire de répartition. Nous recueillerons des échantillons de sols, de racines et de végétation environnante pour 800 semis sur quatre gradients latitudinaux et altitudinaux au Québec. Nous mesurerons les caractéristiques édaphiques, la croissance des semis, la colonisation et les communautés microbiennes racinaires (bactéries et champignons). Ainsi, nous contribuerons à évaluer l’effet des interactions biotiques sur l’établissement et la productivité d’arbres tempérés comme l’érable à sucre dans un environnement en changement.

Mots-clés: mycorrhizae, forest ecology, fungal ecology

Les poteaux de distribution d’électricité en bois sont exposés aux éléments et aux utilisateurs naturels du bois mort, notamment les fourmis charpentières qui y excavent leurs colonies causant des dommages qui entraines des dépenses en inspection et entretient par les compagnies d’électricité. La relation entre le poteau, son environnement et l'utilisation par les fourmis est très mal connue, particulièrement au Québec. L’objectif de notre étude est d’évaluer les paramètres clés pour la colonisation des poteaux par les fourmis. Nous prévoyons observer un lien entre la présence de colonies, l’état physique des poteaux et le portrait écologique de leur environnement. Nous avons mesuré de nombreux paramètres, incluant, mais ne se limitant pas à, l’âge des poteaux, le type de milieu adjacent, la présence de végétation et de bois mort à proximité. Nos observations indiquent des associations positives avec : la proximité à la forêt, au milieu urbain et au bois mort, supportant l’idée que certaines colonies proviennent d’un déménagement de la forêt adjacente vers le poteau plutôt qu’à de nouvelles reines fondatrices, qui pourraient fonder des colonies loin des habitats naturels. L’établissement semble nécessiter certaines conditions, même en milieu urbain, manifestées dans nos observations par une association positive avec la présence d’un sol naturel (opposé au béton) et à de la végétation près du poteau. Ces données permettront le développement d’un outil d’analyse des risques qui permettra de cibler les efforts d’inspection sur les poteaux les plus susceptibles d’être sujets à des dommages de fourmis.

Mots-clés: sélection d'habitats, myrmécologie, utilsateurs du bois mort

Les organismes associés au bois mort, dits saproxyliques, constituent près d'un quart du nombre total d'espèces en milieu forestier. Cependant, une quantité importante de ces organismes sont à risque d'extinction, notamment en réponse à l’exploitation intensive et prolongée des forêts et à la fragmentation de leur habitat. Dans le contexte actuel du réchauffement climatique et d'effondrement de la biodiversité, il est impératif d'acquérir une meilleure compréhension de ces communautés fragiles, afin de mieux pouvoir les protéger et prévoir leur réponse au changement. De plus, au Canada des lacunes persistent dans l'étude de la composition de ces communautés, de leur répartition et de leur écologie. Ce projet vise à étudier les effets du climat et des essences de bois mort sur la biodiversité des espèces saproxyliques au Québec. Ce projet repose sur un dispositif expérimental permettant de collecter des bûches d'épinette, de sapin, de pin et de pruche en processus de dégradation sur 12 sites répandus sur la superficie forestière du Québec. À ce jour, peu d'études ont été conduites sur de grandes étendues géographiques, permettant d'étudier la composition de ces communautés le long d'un gradient climatique par une approche expérimentale. Ce dispositif permettra d'échantillonner une partie de la biodiversité saproxylique le long du gradient latitudinal au Québec et d'acquérir des connaissances clés sur l'écologie de ces communautés. Les taxons ciblés par cette étude seront les coléoptères xylophages (chapitre 1), les champignons (chapitre 2) et les collemboles (chapitre 3), un groupe saproxylique peu étudié jusqu’à maintenant.

The organisms associated with dead wood, known as saproxylic, make up almost a quarter of the total number of species in forest environments. However, a significant number of these organisms are at risk of extinction, particularly in response to intensive and sustained forest logging, as well as habitat fragmentation. In the current context of global warming and biodiversity collapse, it is imperative to gain a better understanding of these fragile communities, so as to better protect them and predict their response to change. Moreover, in Canada, there are still gaps in the study of community composition, distribution and ecology of saproxylics. The aim of this project is to study the effects of climate and deadwood species on the biodiversity of saproxylic species in Quebec. The project is based on an experimental setup for collecting decaying spruce, fir, pine and hemlock logs from 12 sites across Quebec's forested area. To date, few studies have been conducted over large geographical areas, enabling the composition of these communities to be studied along a climatic gradient using an experimental approach. This setup will allow us to sample a portion of saproxylic biodiversity along the latitudinal gradient in Quebec, and gain key insights into the ecology of these communities. The taxa targeted by this study will be the xylophagous beetles (chapter 1), the fungi (chapter 2) and the springtails (chapter 3), an understudied group until now.

Mots-clés: biodiversité, climat, bois mort

Les relations prédateurs-proies sont des phénomènes importants qui modulent la taille des populations. Le lynx du Canada (Lynx canadensis) suit étroitement les fluctuations d'abondance du lièvre d'Amérique (Lepus americanus). Des indicateurs de suivi de l’espèce suggèrent montrer une baisse de l’amplitude des variations d’abondance et une perte de la périodicité dans certaines régions du Québec. Néanmoins, des fluctuations d’abondance persistent et ceci pourrait avoir un impact sur la gestion du lynx du Canada. En effet, les quotas de piégeage du lynx du Canada ont été abandonnés dans le cadre du plan de gestion 2018-2025 par le ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP). Afin de mettre en place un système de suivi pour évaluer l'état des populations de lynx, ce projet de maîtrise explore différentes méthodes d’estimation de la densité. La présente étude a donc comme objectif principal de comparer différentes méthodes non invasives pour estimer la densité du lynx et évaluer la contribution de chacune dans l’estimation des paramètres lorsqu’elles sont considérées séparément ou incluses dans un même modèle intégrateur. Afin d’atteindre cet objectif, des pièges-caméras, des pièges à poils et du pistage sur la neige ont été déployés en Abitibi à l’hiver 2023 et 2024. La meilleure estimation attendue de l'abondance du lynx du Canada serait obtenue par la combinaison des différentes méthodes non invasives. En parallèle, un 2e objectif vise à comparer l’efficacité de différents leurres olfactifs à attirer et engendrer un comportement de marquage auprès de félins. Pour ce faire, différents leurres olfactifs ont été présentés à des félins dans trois institutions zoologiques du Québec et leur comportement a été enregistré à partir de pièges-caméras. Les résultats du projet pourront servir à orienter le système de suivi de la population de lynx du Canada au Québec.

Mots-clés: méthodes d'estimation, densité, lynx du Canada

A diverse urban forest is a resilient ecosystem that augments a city’s resistance to climate change. Ensuring such diversity depends on the ability of city managers to inventory their urban forests. Current methods rely on ground surveys which is time consuming and costly, often leaving cities with incomplete or outdated records. New technologies in remote sensing, particularly mobile LiDAR, have been used to quickly locate trees alongside roads. Researchers have found greatly varying success, however, when it comes to identifying trees to genus or species level. Without standardized data acquisition and modeling, this technology will remain limited to high-end users. In an effort to develop best practices, we, along with Jakarto Cartographie 3D, deployed mobile LiDAR in multiple cities in Quebec to obtain individual tree scans in leaf-off conditions. We replicate three LiDAR data treatments that have emerged in the literature, where researchers either (1) use the raw 3D point clouds, (2) develop quantitative structural models (QSMs) which transform the point clouds into an assortment of cylinders representing the trunk and branches of each tree, or (3) transform the 3D point clouds into 2D ‘images’. Using scans of public trees, we will train three deep learning models capable of identifying common urban tree species, genera, and functional groups. By comparing the computational costs, precision, and accuracy of each model, we will determine which data processing method is best for identifying urban trees through mobile LiDAR. This technology will allow city managers to better quantify their urban forests and thus identify over- and under-represented groups to maintain diverse tree communities that are resilient to climate change.

Une forêt urbaine diversifiée est un écosystème résilient qui renforce la résistance d'une ville aux changements climatiques. Assurer une telle diversité dépend de la capacité des gestionnaires de la ville à inventorier leurs forêts urbaines. Les méthodes actuelles concentrent sur des relevés sur le terrain, ce qui est chronophage et coûteux, laissant souvent les villes avec des inventaires incomplets ou obsolètes. Les nouvelles technologies en télédétection, en particulier le LiDAR mobile, ont été utilisées pour localiser rapidement les arbres de rue. Cependant, les chercheurs trouvent un succès très variable lorsqu'il s'agit d'identifier les arbres au niveau du genre ou de l'espèce. Sans acquisition de données et modélisation normalisées, cette technologie restera limitée aux utilisateurs haut de gamme. Dans le but de développer des meilleures pratiques, nous, en collaboration avec Jakarto Cartographie 3D, avons déployé le LiDAR mobile dans plusieurs villes du Québec pour obtenir des scans individuels d'arbres en conditions sans feuilles. Nous reproduisons trois traitements de données LiDAR qui ont émergé dans la littérature, où les chercheurs utilisent soit (1) les nuages de points 3D bruts, (2) développent des modèles structurels quantitatifs (QSM) qui transforment les nuages de points en une variété de cylindres représentant le tronc et les branches de chaque arbre, ou (3) transforment les nuages de points 3D en 'images' 2D. En utilisant des scans d'arbres publics, nous formerons trois modèles d'apprentissage capables d'identifier les espèces, genres et groupes fonctionnels d'arbres urbains. En comparant les coûts computationnels, la précision et l'exactitude de chaque modèle, nous déterminerons quelle méthode de traitement des données est la meilleure pour identifier les arbres urbains via le LiDAR mobile. Cette technologie permettra aux gestionnaires de ville de mieux quantifier leurs forêts urbaines et ainsi d'identifier les groupes surreprésentés ou sous-représentés afin de maintenir des communautés d'arbres diversifiées résilientes aux changements climatiques.

Mots-clés: urban forestry, remote sensing, deep learning

Les travaux de construction en milieu urbain ont souvent des impacts significatifs sur la santé des arbres, particulièrement lorsqu'ils endommagent les racines. Ce qui peut entraîner une perte de stabilité et perturber les processus écophysiologiques des arbres. Cependant, les études qui évaluent les impacts des tranchées racinaires sur l’écophysiologie des arbres en milieu urbain sont très limitées. Cette recherche découle d'un dispositif expérimental à long terme initié par la Chaire de Recherche sur les Arbres Urbains et leur Milieu (CRAUM) en 2021 dans six parcs municipaux de la Ville de Québec pour évaluer l’impact de la coupe de racines sur la stabilité des arbres. Ce dispositif a impliqué l'excavation de tranchées racinaires à différentes distances du tronc de 28 arbres, dont 14 Acer platanoides et 14 Tilia cordata. L’objectif de cette étude est de quantifier les réponses écophysiologiques à court et moyen terme des arbres à la suite de ces tranchements racinaires. Ainsi, nous évaluerons les impacts induits par le stress sur les échanges gazeux et la fluorescence chlorophyllienne à l’aide d'un système portatif de photosynthèse; ainsi que sur les émissions de composés organiques volatils biogéniques (COVb) par le biais de la technique analytique de couplage Désorption Thermique-Chromatographie en phase Gazeuse-Spectrométrie de Masse (DT-CG-SM). Les données seront collectées sur les arbres à racines coupées et sur les arbres témoins dont les racines sont laissées intactes. Nous prévoyons observer des différences basées sur les efforts de phénotypage aux niveaux de l’intégrité photosynthétique et des changements d'émissions volatiles. Ces différences indiqueront les niveaux de stress observés qui peuvent être tolérés par un arbre ainsi qu’un éventuel point de basculement. Les résultats obtenus seront partagés avec la ville de Québec et ses partenaires municipaux pour les soutenir dans la gestion des conflits entre les arbres et les infrastructures urbains.

Mots-clés: foresterie urbaine, dommages racinaires, écophysiologie

L'hybridation est un moteur important de l'évolution et de la spéciation des plantes. Ce processus peut impliquer de nombreuses espèces en formant des systèmes d'hybridation complexes, comme les syngaméons, un ensemble de trois espèces sympatriques ou plus qui échangent du matériel génétique entre elles. À cet égard, certaines espèces de genres plus propices à l’hybridation, comme les saules (Salix spp.), peuvent prendre part à un syngaméon, comme ce pourrait être le cas du saule à fruit court (Salix brachycarpa Nutt.), une espèce qui a une large distribution nord-américaine, où il est possible de trouver en sympatrie jusqu'à cinq espèces susceptibles de s'hybrider. Considérant sa forte propension à l'hybridation, l'objectif principal est d'évaluer la structure et la diversité génétiques de Salix brachycarpa dans l'ensemble de son aire de répartition, et d’évaluer l'hybridation locale potentielle avec d’autres taxa étroitement apparentés. Pour atteindre cet objectif, plusieurs populations de S. brachycarpa seront échantillonnées ainsi que toutes les autres dix espèces de saules avec lesquelles elle s'hybrident présumément. L'ADN des échantillons sera extrait puis une approche de génotypage par séquençage (GBS) sera employée pour générés des marqueurs polymorphes (SNPs) utilisés pour évaluer la structure de la population, les coefficients d'ascendance, le niveau de diversité et de différenciation génétiques et le niveau de mélange des individus hybrides. Nous nous attendons à un regroupement de lignées génétiques distinctes dans les différentes populations de Salix brachycarpa. On s'attend également à ce que les individus de S. brachycarpa présentent différents niveaux de mélange génétique en fonction de leur coexistence et de leur capacité à s’hybrider avec d'autres espèces de saules. On s'attend à un niveau de mélange plus élevé dans les zones de sympatrie avec plusieurs espèces, comparé à un faible niveau de mélange à la périphérie des aires de répartition d’espèces, similaire au patron rapporté pour les syngameons.

Mots-clés: génomique, hybride, dartseq

L'écotone entre la forêt tempérée nordique et boréale est fortement altéré par les perturbations anthropiques. Le domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau jaune du Bas-Saint-Laurent ne fait pas exception. Les reconstitutions paléopolliniques et anthracologiques de la végétation régionale suggèrent l’établissement de ce domaine bioclimatique dès l’Holocène moyen. Toutefois, les données d’archives et les relevés d’arpentage révèlent un enfeuillement du nord-est du Bas-Saint-Laurent depuis l'installation européenne. Le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides), peu représenté dans les forêts préindustrielles de cette région, a grandement augmenté en dominance en raison de la hausse de la fréquence des feux de forêt d’origine anthropiques. Or, avec la réduction de la récurrence des feux depuis la fin du 20e siècle, la trajectoire écologique de cette espèce dans la région est incertaine. Les macrofossiles de charbon de bois (= 2 mm) permettent d’évaluer la composition historique des forêts à l’échelle du Quaternaire. Les particules de charbon sont déposées in situ et permettent l’identification taxonomique des espèces ligneuses. Cette propriété est particulièrement utile pour détecter, à l’échelle locale, la présence historique de taxa sous-représentés dans les assemblages polliniques, comme le peuplier. La combinaison de cette approche rétrospective et de l’inventaire de la végétation arborée contemporaine dans la forêt d’enseignement et de recherche (FER) Macpès permet de clarifier la trajectoire écologique du peuplier afin d'évaluer si l’enfeuillement est un état stable ou transitoire. Les résultats préliminaires indiquent que le peuplier était peu représenté avant le dernier feu anthropique de 1923, mais s’est établi massivement à la faveur de cet événement. La structure de taille des arbres morts et vivants témoigne d'un remplacement successif des peupliers d’abord par le sapin, puis par l’érable rouge qui s'infiltre en sous-étage. En absence de perturbations, l’enfeuillement semble un processus transitoire qui pourrait toutefois se maintenir ou même s’accentuer par la coupe forestière.

Mots-clés: holocène, charbon macrofossile, populus tremuloides

Les milieux humides sont essentiels pour de nombreuses espèces animales. Néanmoins, ces habitats sont en cours de dégradation à cause des activités humaines. Lors de leur restauration, certains sites miniers se recouvrent d'une couche aqueuse, créant ainsi un milieu humide artificiel. Ces étangs artificiels peuvent différer des étangs naturels par plusieurs aspects tels que la taille, la profondeur, le pH, l’âge et la productivité primaire. Dans cette étude, nous allons évaluer le succès écologique des bassins de résidus miniers, à celui des étangs à castors, qui sont des milieux humides naturels utilisés par les espèces d'amphibiens de l'ouest boréal du Québec. Afin de répondre à cette problématique, nous déterminerons par le biais d’enregistrements acoustiques et de relevés visuelles, l’abondance et la diversité des communautés d'amphibiens compte tenu des différentes caractéristiques des étangs. De plus, nous quantifierons le succès reproducteur et la phénologie entre les deux types de milieux, en utilisant les masses d'œufs et le stade de développement des têtards. Enfin, nous utiliserons la méthode de capture-marquage-recapture pour estimer la survie des grenouilles dans les bassins de résidus miniers par rapport aux étangs naturels. D’après la littérature, nous nous attendons à ce que la capacité des milieux humides artificiels à servir d’habitat d’aussi bonne qualité que les milieux humides naturels soit limitée si les caractéristiques des deux types de milieux diffèrent. Néanmoins, si ces habitats artificiels ne présentent pas de risque à long terme pour les espèces, cela pourrait partiellement compenser la perte de zones humides naturelles résultant des activités humaines. Ces nouveaux habitats pourraient ainsi fournir un habitat propice alternatif à la conservation des amphibiens.

Mots-clés: habitats, conservation, milieux humides

The wildfire regime has been significantly impacted by climate change, resulting in more severe, frequent, and intense fires. In Quebec's boreal forest, black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) stands are being increasingly affected by fire events, so that the ability of regeneration has been compromised. This study aims at evaluating if and how the resilience and productivity of black spruce regeneration can be improved by implementing mixed plantations, which represents a new silvicultural approach,in the context of climate change. A greenhouse experiment will simulate different climate scenarios and water stress conditions to evaluate seedlings growth and physiological response to different species combinations, using planted black spruce, jack pine,and larix seedlings. Mixed plantings will be compared to monoculture plantations for functional growth characteristics under various growth conditions, including water stress (with and without), and different atmospheric CO₂ enrichment. Survival rate, growth rate, morphological characteristics, gas exchange variables, water relations, and nutrition will be examined during two growing seasons. Next, we will examine the influence of microsite patterns on functional traits in mixed versus monoculture plantations in a field experiment, in four experimental blocks installed in Chibougamau. Each block is divided into five treatments: control block, two single-species blocks,a 50:50 intimate mixing planting (one jack pine and one black spruce),and two rows of jack pine and three rows of black spruce. Each block will have a subplot with jack pine and tamarack according to the scheme above. Little is known about the impact of mixing tree species on carbon sequestration, but it is hypothesized that greater biodiversity leads to higher productivity and, consequently,increased C sequestration. To verify this, the different plantation growth scenarios tested in the study will also be modeled to simulate the potential carbon balance of these silvicultural trajectories using the Heterofor model to generate climate-sensitive growth and yield curves.

Mots-clés: wildfire, regeneration, mixed plantation

Pour pouvoir correctement modéliser la dynamique du carbone à l’échelle du peuplement dans les forêts québécoises sous différents régimes sylvicoles et sous changements climatiques, il est important de bien comprendre les facteurs qui influencent le temps de résidence des arbres morts debout (chicot), avant que ceux-ci tombent au sol et deviennent alors des débris ligneux. L’objectif de cette étude est d’évaluer le temps de résidence du bois mort debout et de distinguer comment celui-ci varie en fonction de l’espèce, du taux de décomposition, du diamètre, des caractéristiques du peuplement, et de la position géographique. Pour ce faire, nous avons utilisé les données des placettes-échantillons permanentes du MRNF et appliqué une analyse de survie sur l’état mort debout (état : 15, 35, 55) vers celui d’arbre disparu (état: 23). Nos résultats démontrent clairement l’effet de l’espèce, de la taille et de l’interaction entre les deux sur le temps de résidence des chicots. De plus, le stade de dégradation à l’état initial influence significativement le temps de résidence des chicots. Les variables de peuplements n’ont pas (ou très peu) d’influence sur ce temps de résidence. Néanmoins, on constate un effet important de la position géographique (latitude et longitude) sur le temps de résidence de certaines espèces. Ces informations permettront de mieux modéliser la dynamique du carbone des peuplements (surtout les émissions de carbone liées à la mortalité des arbres et à la décomposition) et permettra d’obtenir des bilans carbone écosystémiques à long terme plus réalistes que ceux qui sont calculés présentement avec les modèles actuels. Ces travaux permettront de mieux comprendre le potentiel des forêts québécoises dans l’atténuation des changements climatiques.

Mots-clés: dynamique du carbone, temps de résidence des chicots, analyse de survie

Woodland caribou (Rangifer tarandus caribou) has been declared as a threatened species under the Canadian Species at Risk Act in 2000. Its decline is mainly caused by an exacerbated predation pressure induced by timber harvesting and the associated dense road network. To slow down and reverse this decline, the government of Québec has implemented recovery measures, including caribou habitat preservation which has raised serious concerns about the impact of these measures on wood supply. Estimating allowable annual cut (AAC) entails very long calculations. A new simulation framework is now available to quickly compare wood supply of several management scenarios using parametric bootstrap estimators to scale simulation results of ARTÉMIS, an individual-tree growth model, from individual plots to the landscape, rendering an estimation of the AAC. We propose to combine this framework with a resource selection function (RSF), a habitat selection analysis built using GPS telemetry data, to quantify the relative habitat quality for caribou. The RSF will be calibrated using variables from ecoforest map and distance to the nearest road and will be made compatible with the ARTÉMIS outputs. It will then be possible to evaluate the evolution of the relative habitat quality at every 10-year simulation step. Landscape relative habitat quality and AAC for two contrasted regions (North Shore and Gaspésie) under different forest management scenarios (e.g. lowering the AAC by increasing the proportion of protected areas, and different silvicultural scenarios) will be obtained through bootstrap estimators. Ultimately, comparing the output of the different simulations will be used to identify different states of compromises between caribou habitat quality and AAC.

Mots-clés: ARTEMIS model, caribou habitat quality index, forest management strategies

La variabilité phénotypique permet aux plantes de s’acclimater à une large diversité de conditions environnementales ce qui, dans le cas des espèces exotiques, pourrait favoriser leur colonisation dans de nouveaux milieux. Dans cette étude, nous avons examiné la relation entre la variabilité intraspécifique de traits fonctionnels et les conditions environnementales chez deux espèces d’épervières (Pilosella officinarum et P. caespitosa) le long d’un gradient de distance dans les montagnes gaspésiennes. Ce gradient suit l’axe de sentiers pédestres qui traversent successivement une zone anthropique de basses altitudes, une zone de forêts et une dernière zone correspondant au sommet alpin. Plusieurs tendances ont été générées et suggèrent que différentes stratégies de sélection se mettre en place au fil de la colonisation. De plus, les basses altitudes, fortement colonisées par les Pilosella, contiennent une plus grande variabilité intraspécifique que les zones d’altitudes supérieures. Un effet filtrant s’opérerait ainsi en faveur de certains individus possédant des phénotypes plus avantageux pour la survie ou encore la dispersion entre les différentes zones du gradient. Afin d’approfondir l’explication de cette variabilité, des liens causaux entre l’environnement local et le phénotype ont été effectués. Cela a permis d’interpréter comment les individus effectuent l’allocation de leurs ressources en vue de produire un maximum de fruits, un facteur critique pour le succès de colonisation. Malgré leur proximité taxonomique, les deux espèces du genre Pilosella réagissent différemment face à leur environnement et cela serait dû à la plasticité phénotypique de leur trait. Cette étude permet ainsi d’évaluer et de comparer le caractère invasif de ces deux espèces dans les conditions environnementales changeantes du milieu montagnard.

Phenotypic variability allows plants to acclimatize to a wide range of environmental conditions, which, in the case of exotic species, could favour their colonization in new environments. In this study, we examined the relationship between intraspecific variability of functional traits and environmental conditions in two hawkweed species (Pilosella officinarum and P. caespitosa) along a distance gradient in the Gaspé Peninsula mountains. This gradient follows the axis of trails that successively cross a low-altitude anthropogenic zone, a forest zone and a final zone corresponding to the alpine summit. A number of trends have been generated, suggesting that different selection strategies are put in place as colonization proceeds. Plus, low altitudes, which are heavily colonized by Pilosella, contain greater intraspecific variability than higher-altitude zones. A filtering effect would thus operate in favor of certain individuals with phenotypes more advantageous for survival or dispersal between the different zones of the gradient. To further explain this variability, causal links between local environment and phenotype were established. This made it possible to interpret how individuals allocate their resources in order to produce a maximum number of fruits, a critical factor for colonization success. Despite their taxonomic proximity, the two species of the genus Pilosella react differently to their environment, and this would be due to the phenotypic plasticity of their trait. This study thus enables us to evaluate and compare the invasiveness of these two species under the changing environmental conditions of the mountain environment.

Mots-clés: plasticité phénotypique, traits fonctionnels, plantes exotiques

Comprendre comment les changements globaux influenceront les interactions biotiques entre deux espèces qui partagent une niche écologique similaire est crucial afin de mieux anticiper les effets de ces perturbations. Ces changements pourraient, par exemple, déstabiliser l’état d’équilibre d’un système où deux espèces sympatriques coexistent sous les conditions actuelles en favorisant l’une ou l’autre de celles-ci. L’objectif de notre projet est de comprendre comment la composition de l’habitat et le niveau de perturbations anthropiques peuvent influencer les niches isotopiques de deux cervidés sympatriques. Pour répondre à cette question, nous avons récolté les poils de 232 orignaux (Alces alces americana) et 45 cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) vivant en sympatrie au Bas-Saint-Laurent (Québec) et déterminé les signatures isotopiques en carbone et en azote pour chaque individu. Nous avons caractérisé la taille de la niche isotopique de l’orignal et du cerf ainsi que leur chevauchement, et avons relié ces deux variables aux attributs de l’habitat. La signature isotopique en azote des cerfs était en général supérieure à celle des orignaux et il n’y avait pas de chevauchement entre les niches isotopiques (ellipses bayésiennes 40%), suggérant une différence dans l’utilisation des ressources alimentaires et/ou de l’habitat entre ces espèces. À l’échelle individuelle, l’intensité des perturbations anthropiques et la composition forestière expliquaient en partie les variations dans la niche isotopique. Les résultats de cette étude permettront de mieux anticiper comment la combinaison de l’augmentation de la productivité des forêts associée aux changements climatiques et l’aménagement forestier pourrait modifier les interactions entre l’orignal et le cerf de Virginie.

Mots-clés: cervidés, relation faune-habitat, écologie

Le seuil planétaire de la biodiversité est à présent largement dépassé et nous vivons dans un environnement de plus en plus anthropisé. Les chauves-souris jouent un rôle écologique extrêmement important en tant qu’espèces bioindicatrices de la santé des écosystèmes forestiers. Le réseau routier, en constant développement, a une influence négative sur plusieurs espèces fauniques, mais on connaît encore peu l’importance de son impact sur les chauves-souris dont la survie dépend du paysage sonore qu’elles utilisent pour s’orienter, s’alimenter et communiquer. Au Québec, le chantier de construction du prolongement de l’autoroute 35 est le milieu idéal pour répondre à cette problématique. Les objectifs de cette étude sont de déterminer les effets de la pollution sonore routière sur l’activité nocturne des chauves-souris en fonction de la distance et la taille des routes ainsi que d’autres éléments du paysage tels que le pourcentage de couvert forestier et la distance au plan d’eau le plus proche. Selon l’hypothèse que les chauves-souris adoptent un comportement d’évitement des routes, il est attendu que l’activité nocturne des chauves-souris diminue en fonction de la distance et de la largeur des routes, ainsi que du niveau de bruit généré par le trafic routier et des variables du paysage alentour. Durant trois étés (2021 à 2023), des enregistreurs ont été installés en lisières boisées pour capter des données acoustiques du paysage sonore et des signaux de chauves-souris à différentes distances des routes, ainsi que sur des sites témoins en lisière de champs agricoles. Les différentes espèces de chauves-souris seront identifiées acoustiquement et le bruit généré par le trafic routier sera isolé du paysage sonore.

The planetary boundary for biodiversity is now well past, and we live in an increasingly anthropized environment. Bats play an extremely important ecological role as bioindicators for the health of forest ecosystems. The ever-expanding road network has a negative influence on a number of wildlife species. However, little is known about the extent of its impact on bats, whose survival depends on the soundscape they use for orientation, feeding and communication. In Quebec, the construction site of the Highway 35 extension is the ideal environment to address this issue. The objectives of this study are to determine the effects of road noise pollution on the nocturnal activity of bats in relation to the distance and size of roads, as well as other landscape elements such as the percentage of forest cover and the distance to the nearest body of water. Based on the assumption that bats adopt a road-avoidance behaviour, it is expected that nocturnal bat activity will decrease in relation to the distance and width of roads, as well as the level of noise generated by road traffic and surrounding landscape variables. Over three summers (2021 to 2023), recorders have been installed at wooded edges to capture acoustic data from the soundscape and bat signals at different distances from the roads, as well as at control sites at the edge of agricultural fields. The various bat species will be identified acoustically, and the noise generated by road traffic will be isolated from the soundscape.

Mots-clés: chauves-souris, bioacoustique, anthropisation

The boreal forest is the world's second largest forested biome and major carbon reservoir. However, this vital ecosystem is undergoing significant changes, especially declining insulating snow cover. This exposes forest soils to greater temperature variability, impacting belowground carbon dynamics including microbial biomass, root growth, and nutrient cycling. Boreal forests have extensive moss cover, usually dominated by Sphagnum and Pleurozium species. However, the moderating effects of these mosses on soil regulation and carbon storage remain unclear. To compare the impacts of Sphagnum and Pleurozium on subsurface boreal forest temperatures and consequently microbial biomass and root dynamics under different snow cover conditions, 36 experimental plots with 6 replicates per treatment will be established across 3 Nord-du-Quebec sites. Temperature loggers inserted into the soil and manual snow removal in control plots will allow assessment of moss influences on below-ground responses. Spring and fall soil samples will analyze microbial biomass and root traits. Moss functional traits like water retention capacity and colony density will also be quantified. We predict Sphagnum will maintain cooler, more stable soil temperatures, resulting in higher microbial biomass and fine root productivity compared to Pleurozium and no moss plots in both normal and reduced snow cover. Declining snow depth may select for functional shifts in mosses like increased colonial densities to cope with exposure stresses. Quantifying Sphagnum and Pleurozium influences under climate change could improve predictions and adaptation strategies for boreal forests, supporting management focused on resilient carbon sequestration amid varying snow cover.

Phenotypic variability allows plants to acclimatize to a wide range of environmental conditions, which, in the case of exotic species, could favour their colonization in new environments. In this study, we examined the relationship between intraspecific variability of functional traits and environmental conditions in two hawkweed species (Pilosella officinarum and P. caespitosa) along a distance gradient in the Gaspé Peninsula mountains. This gradient follows the axis of trails that successively cross a low-altitude anthropogenic zone, a forest zone and a final zone corresponding to the alpine summit. A number of trends have been generated, suggesting that different selection strategies are put in place as colonization proceeds. Plus, low altitudes, which are heavily colonized by Pilosella, contain greater intraspecific variability than higher-altitude zones. A filtering effect would thus operate in favor of certain individuals with phenotypes more advantageous for survival or dispersal between the different zones of the gradient. To further explain this variability, causal links between local environment and phenotype were established. This made it possible to interpret how individuals allocate their resources in order to produce a maximum number of fruits, a critical factor for colonization success. Despite their taxonomic proximity, the two species of the genus Pilosella react differently to their environment, and this would be due to the phenotypic plasticity of their trait. This study thus enables us to evaluate and compare the invasiveness of these two species under the changing environmental conditions of the mountain environment.

Mots-clés: climate change, snow decline, bryophytes, belowground carbon dynamics

Dans le contexte actuel des changements globaux attendus, des épisodes de sécheresses de plus en plus intenses et fréquents affecteront la disponibilité en eau des espèces forestières boréales, ce qui entraîne une potentielle mésadaptation des populations locales. La résolution de ce problème nécessite l'élaboration de certaines stratégies. Au cœur de ces stratégies, on trouve la migration assistée. Il s’agit d’un déplacement intentionnel des essences forestières permettant de réduire les risques de déclin de productivité et de maintenir la résilience de l’écosystème. L’objectif de cette étude est d’évaluer les réponses de l’épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss), vis-à-vis des conditions climatiques de son aire de répartition au Québec. Les plants ont été testés dans les conditions de température moyenne actuelle du Québec (Ta) (basées sur les normales climatiques établies au cours des 30 dernières années) de la saison de croissance, au sud du Québec (Ta+4°C) et au nord du Québec (Ta-3°C) de l’espèce. À l'intérieur de chaque condition de température, trois niveaux de sécheresse ont été appliqués : témoin sans stress hydrique, traitement hydrique modéré, traitement hydrique sévère. Dans cet esprit, dix sources génétiques représentant une partie importante de l’aire de répartition de l’épinette blanche au Canada ont été sélectionnées. L’étude vise à comparer la réponse photosynthétique et respiratoire aux traitements thermiques et hydriques appliqués et à étudier les capacités d'adaptation locale et de plasticité phénotypique en fonction de l’origine des semences. Les résultats seront utilisés dans le perfectionnement du programme de migration assistée de l’épinette blanche.

Mots-clés: migration assistée, plasticité phénotypique, traitements thermiques et hydriques

Current climate forecasts have revealed the increase in average temperature across the world. This increase in temperature has a considerable effect on tree mortality. Plants themselves respond to climate change by shifting their natural range to higher latitudes and altitudes, however, their natural response may be slow depending on the tolerance of species to the change in climate factors, their ability to dispersal and the magnitude of climate change. Additionally, the impact of climate change could be severe on the urban forest system due to other pre-existing environmental stresses in the urban system including urban heat islands and air pollution. The main objective of this project is to assess the vulnerability of white spruce (Picea glauca) and Freeman’s maple (Acer X freemanii) to drought, taking into account past and current microclimatic variability in the City of Quebec. This objective will be achieved by analysing the physiological response of tree species using both direct measurements of tree rings and stable isotopes. More precisely, this will involve: (i) determining the response of tree species growth to drought episodes over time. We hypothesized that tree stem growth will occur in response to drought below the energy-water limitation threshold until it subsequently declines as the system becomes water-limited. Furthermore, the decline in stem growth will occur faster in Picea glauca compared to Acer x freemanni based on their difference in drought tolerance level (ii) assess the impact of drought on carbon and nitrogen stable isotopes of these species. We expect the threshold point of stem growth to coincide with the threshold point of stable isotopes of carbon and nitrogen in the wood. By highlighting the influence of drought on urban trees in the City of Quebec, we will obtain an overview of the tangible and quantifiable effect of climate change on the urban forest.

Les prévisions climatiques actuelles ont révélé l'augmentation de la température moyenne à travers le monde. Cette augmentation de la température a un effet considérable sur la mortalité des arbres. Les plantes elles-mêmes réagissent au changement climatique en modifiant leur aire de répartition naturelle vers des latitudes et des altitudes plus élevées, cependant, leur réponse naturelle peut être lente selon la résistance des espèces face à l'ampleur du changement climatique, leur capacité de dispersion. De plus, l’impact du changement climatique pourrait être grave sur le système forestier urbain en raison des îlots de chaleur urbains. L'objectif principal de ce projet est l'évaluation de la vulnérabilité de l'épinette blanche (Picea glauca) et de l'érable de Freeman (Acer X freemanii) à la sècheresse en tenant compte des variabilités microclimatiques passées et actuelles en ville de Québec. Cet objectif sera atteint en analysant la réponse physiologique des espèces d'arbres en utilisant à la fois des mesures directes des cernes des arbres et des isotopes stables. Plus précisément, il s'agira de : (i) déterminer la réponse de la croissance des espèces d'arbres aux épisodes de sécheresse au fil du temps. Nous avons émis l'hypothèse que la croissance des tiges d'arbres se produira en réponse à une sécheresse inférieure au seuil de limitation énergie-eau jusqu'à ce qu'elle diminue ultérieurement lorsque le système devient limité en eau. (ii) évaluer l'impact de la sécheresse sur les isotopes stables du carbone et de l'azote pour ces deux espèces. Nous nous attendons à ce que le point seuil de la croissance de la tige coïncide avec le point seuil des isotopes stables du carbone et de l’azote dans le bois. En mettant en valeur l'influence de la sécheresse sur les arbres urbains au Québec, nous obtiendrons un aperçu des conséquences tangibles et quantifiables des changements climatiques sur la forêt urbaine.

Mots-clés: urban trees, climate change, vulnerability

Climate change will severely impact Quebec's northern forests, particularly at the boreal-temperate ecotone. Meanwhile, historical drivers of forest dynamics will continue to exert their influence. As a result, it is unclear exactly how this region will respond to the projected climatic changes over the coming decades. The greatest uncertainties arise from the interactions between different factors, such as edaphic conditions and disturbances. In addition, it is uncertain how the future fire regime will be impacted under a climate change. Currently, we are studying historical forest succession (last 50 years) around the boreal-temperate ecotone using a large, photo-interpreted dataset covering the entire ecotone. These data are modelled using a Markov chain model to study the influence of climate, soil and disturbance on successional trajectories in northern forests. We will then examine whether post-fire successional trajectories vary between temperate, mixed and boreal forest near the ecotone. This research will identify individual species at risk in the future and extend the empirical evidence on interactions between different drivers. This study will also answer whether the fire regime can play a stabilising role for the boreal forest in the near future.

Les changements climatiques auront un impact sévère sur les forêts nordiques du Québec, en particulier à l'écotone boréal-tempéré. Entretemps, les moteurs historiques de la dynamique forestière continueront d'exercer leur influence. Par conséquent, il n'est pas clair comment cette région réagira exactement aux changements climatiques projetés au cours des prochaines décennies. Les plus grandes incertitudes découlent des interactions entre les différents facteurs, tels que les conditions édaphiques et les perturbations. De plus, il n'est pas clair comment le régime futur des incendies sera modifié sous l'effet d'un climat changeant. Actuellement, la succession forestière historique des 50 dernières années autour de l'écotone boréal-tempéré est étudiée à l'aide d'un grand ensemble de données photo-interprétées couvrant l'ensemble de l'écotone. Ces données sont modélisées à l'aide d'un modèle de chaîne de Markov qui permet d'étudier l'influence du climat, du sol et des perturbations sur les trajectoires de succession des forêts nordiques. Ensuite, nous examinerons si les trajectoires de succession post-incendie varient entre la forêt tempérée, mixte et boréale près de l'écotone. Cette recherche identifiera les espèces individuelles en danger dans le futur et étendra les preuves empiriques sur les interactions entre différents moteurs. Cette étude répondra également à la question si le régime des incendies joue un rôle crucial dans la stabilité de la forêt boréale en examinant la succession post-incendie dans la forêt mixte et la forêt boréale.

Mots-clés: forest dynamics, perturbations, climate change

Dans les milieux urbains, la gestion des eaux pluviales constitue un enjeu de taille face aux événements météorologiques extrêmes. La canopée des arbres urbains est connue pour avoir un effet sur l’interception des précipitations et contribue ainsi à réduire la quantité d’eau de ruissellement. Or, l’influence des pratiques d’entretien des arbres urbains sur l’interception des précipitations demeure encore peu connue. Ce projet a pour objectif de comprendre la relation entre les techniques de contrôle précoce de la cime des arbres et le cheminement des précipitations incidentes selon les trois voies possibles : évaporation de l’eau interceptée par la canopée, écoulement le long du tronc et précipitation nette au sol. Dans le cadre de cette étude, un suivi des précipitations incidentes sera fait pour six espèces d’arbres, soit l’érable argenté (Acer saccharinum), le févier d’Amérique (Gleditsia triacanthos), le micocoulier occidental (Celtis occidentalis), l’orme « accolade » (Ulmus japonica x wilsonia accolade), le catalpa de l’ouest (Catalpa speciosa) et le chêne à gros fruits (Quercus macrocarpa), au sein d’une plantation expérimentale située à Saint-Bruno-de-Montarville (Québec). Cinq différents traitements de contrôle de la cime des arbres seront comparés : élagage, bonnet placé sur la flèche terminale, tuteur, tuteur et bonnet et témoin. Afin de mesurer les précipitations nettes au sol, des récipients de plastique seront installés au sol sous la canopée des arbres et pesés après des événements de précipitation d’intensité variée. Un dispositif de tubulure sera également installé afin de capter l‘écoulement le long du tronc. Une meilleure quantification de l’interception des précipitations par différentes espèces d’arbres et selon le type d’entretien permettra de mieux guider l’aménagement des infrastructures vertes afin de contribuer à l’adaptation face aux événements météorologiques extrêmes.

Mots-clés: hydrologie, foresterie urbaine, écologie urbaine

Les plantations forestières sont une pratique sylvicole intensive en plein essor à l’échelle mondiale. Les plantations de peupliers hybrides (PEH) sont un exemple concret de ce type de pratique au Québec. Le succès de ces plantations repose souvent sur une préparation mécanique du site qui créer des « monticules » et « dépressions » pouvant favoriser la création de milieux humides. Très peu d’information existe sur les mécanismes qui peuvent mener à l’apparition de milieux humides dans ces plantations, et si ce phénomène est transitoire ou pérenne. L’objectif de cette étude est de décrire la dynamique hydrologique des PEHs sur monticules et d’identifier les facteurs favorisant l’accumulation d’eau et l’implantation de milieux humides dans les dépressions. Les objectifs spécifiques sont de mieux comprendre le rôle de facteurs connus pour promouvoir la formation de milieux humides dans un contexte naturel : 1) le sol, 2) l’hydrologie, 3) la végétation et 4) la microtopographie. Ces travaux se dérouleront sur les terres privées de la compagnie Domtar en Estrie et en Beauce. Les points d’eau seront inventoriés (printemps-été 2024) dans 18 plantations de PEHs sur monticule âgé de 1 à 15 ans et dans 6 peuplements de feuillus dominés par des arbres du genre Acer ayant subi des coupes partielles. À chaque site, deux transects de 100 m seront échantillonnés, où les points d’eau seront dénombrés et caractérisés (profondeur maximale, longueur et largeur). La texture et la compaction du sol seront évaluées via un prélèvement de carottes de sol dans le point d’eau et sur les monticules. La végétation (herbacée, arbustive et arborescente) sera inventoriée (espèces et pourcentage de recouvrement). La microtopographie de chaque plantation sera mesurée par une méthode d’évaluation de la rugosité. L’ensemble de ces données contribuera à mieux comprendre les facteurs déterminants derrière les milieux humides des plantations de PEHs.

Mots-clés: milieu humide, plantation, hydrologie

Le grand intérêt commercial pour le pin blanc lors de la colonisation a causé sa surexploitation au Québec. Aujourd’hui, ce grand arbre ne se retrouve plus qu’à l’état de relique dans le paysage forestier québécois, dont au Témiscamingue. Afin de rétablir le pin blanc dans sa variabilité naturelle, il est nécessaire de comprendre les changements causés par l’exploitation forestière d’autrefois. Mais comment étudier une forêt qui n’existe plus? À cet effet, les vestiges de la drave, ayant sombré au fond des cours d’eau, représentent une source d’information inestimable. Toutefois, le lieu d’extraction d’une bille de bois ne correspond pas forcément au lieu où l’arbre a été coupé. La dendroprovenance, soit l’étude de l’origine géographique du bois, pourrait être un outil efficace afin de retracer le voyage fait par ces billes.Ce projet de recherche a donc pour objectif d’évaluer l’impact des coupes forestières passées sur la présence actuelle du pin blanc dans le secteur Kipawa, au Témiscamingue, à l’aide de la dendroprovenance. Toutefois, la petite échelle géographique de la région d’étude représente un grand défi à la dendroprovenance. Ainsi, le potentiel de plusieurs indicateurs sera testé pour distinguer le bois des peuplements de la région. Les indicateurs utilisés seront la largeur des cernes de croissance, l’intensité de bleu et la composition multi-élément. Douze vieux peuplements de pin blanc répartis dans le bassin versant du lac Kipawa seront échantillonnés afin de créer un référentiel. Les échantillons de pin blanc issus de la drave seront ensuite mis en correspondance avec les pinèdes de référence à l’aide des trois indicateurs pour déterminer leur origine géographique. En plus d’explorer les limites de la dendroprovenance, cette étude permettra de mieux comprendre comment les pratiques d’aménagement passées ont façonné le paysage forestier d’aujourd’hui.

Mots-clés: dendrochronologie, bois subfossile, écologie historique

Accurate and efficient forest inventory methods are crucial for sustainable forest management, especially in the face of increasing demands on forest ecosystems. To improve the accuracy of forest attribute estimations, we present a novel approach to forest growth modeling using multi-temporal Airborne Laser Scanning (ALS) data. Our research is conducted in the Lake Duparquet Research and Teaching Forest (LDRTF) and leverages ALS datasets from 2003, 2007, 2017, and 2023, along field plots. We employ an Area-Based Approach (ABA) for data analysis, seeking to refine the estimation models for key forest attributes such as tree mean height, basal area, and merchantable volume. Our methodology includes a rigorous calibration and validation process, utilizing advanced statistical techniques to accurately model forest growth over time. With this research, we aim to develop a robust model capable of delivering precise forest attribute estimations. The expected outcomes of this research include more reliable data for decision-making processes in forest management practices. Additionally, the project aims to contribute to the remote sensing applications for forestry by offering insights into the temporal dynamics of forest ecosystems. Ultimately, this study is expected to offer significant improvements in the methodologies for forest inventory and growth prediction, facilitating the sustainable management of forest resources through improved accuracy and efficiency in data collection and analysis.

Des méthodes d'inventaire forestier précises et efficaces sont essentielles pour une gestion durable des forêts, en particulier face aux exigences croissantes des écosystèmes forestiers. Afin d'améliorer la précision des estimations des attributs forestiers, nous présentons une nouvelle approche de la modélisation de la croissance forestière en utilisant des données multitemporelles de balayage laser aéroporté (ALS). Nos recherches sont menées dans la forêt de recherche et d'enseignement du lac Duparquet (LDRTF) et s'appuient sur des ensembles de données ALS de 2003, 2007, 2017 et 2023, ainsi que sur des parcelles de terrain. Nous utilisons une approche basée sur la surface (ABA) pour l'analyse des données, cherchant à affiner les modèles d'estimation pour les attributs forestiers clés tels que la hauteur moyenne des arbres, la surface terrière et le volume marchand. Notre méthodologie comprend un processus rigoureux d'étalonnage et de validation, utilisant des techniques statistiques avancées pour modéliser avec précision la croissance des forêts au fil du temps. Avec cette recherche, nous visons à développer un modèle robuste capable de fournir des estimations précises des attributs forestiers. Les résultats attendus de cette recherche comprennent des données plus fiables pour les processus de prise de décision dans les pratiques de gestion forestière. En outre, le projet vise à contribuer aux applications de la télédétection pour la sylviculture en offrant un aperçu de la dynamique temporelle des écosystèmes forestiers. En fin de compte, cette étude devrait apporter des améliorations significatives aux méthodologies d'inventaire forestier et de prévision de la croissance, facilitant ainsi la gestion durable des ressources forestières grâce à une précision et une efficacité accrues dans la collecte et l'analyse des données

Mots-clés: multi-temporal ALS data, area-based approach, forest growth modeling

Les feux sont le moteur principal de la régénération naturelle des peuplements dans la forêt boréale. Cependant, les changements climatiques anticipés risquent de modifier leur dynamique naturelle et d’induire des variations dans leur sévérité, modifiant ainsi la répartition des microsites favorables à la régénération naturelle de certaines espèces. Après un incendie, les gestionnaires forestiers doivent évaluer la régénération naturelle des peuplements brûlés peu sévèrement et, au besoin, assurer une régénération artificielle. Dans cette étude, nous avons analysé la sévérité de feux survenus depuis 1985 dans la forêt boréale fermée du Québec en utilisant l’indice Differential Normalized Burn Ratio (dNBR) et des variables environnementales. Nous observons que le modèle numérique de terrain est la variable la plus importante pour expliquer la variabilité du dNBR. Nous observons également que les tendances temporelles sont hétérogènes à travers la forêt boréale du Québec. De plus, nous avons modélisé la probabilité de présence de microsites favorables à la régénération de l’épinette noire en utilisant l’algorithme Maxent. Les prédicteurs des modèles comprenaient des données de terrain et de télédétection caractérisant la végétation avant-feu, le contexte topo-édaphique et la sévérité du feu à fine résolution spatiale (50 cm). Les données ont été acquises dans un feu ayant brûlé en 2018 à Labrieville, dans la forêt boréale fermée du Québec. Les modèles générés offrent des performances supérieures à celles de modèles aléatoires (AUC > 0,70). Nous observons que la microtopographie et la sévérité des feux sont des variables déterminantes pour prédire la présence de microsites favorables à la régénération de l’épinette noire. Nos résultats comblent des lacunes importantes dans nos connaissances sur la sévérité des incendies au Québec. De plus, grâce à leur fine résolution spatiale, nos modèles aideront les gestionnaires forestiers à identifier avec précision les zones où intensifier les efforts de régénération artificielle post-incendie.

Mots-clés: modélisation, sévérité des feux, télédétection

Par leur rôle écologique et social primordial, l’importance des arbres en milieu urbain est de plus en plus reconnue. Toutefois, la recherche sur le stress et les conditions environnementales des sites de croissance, de même que l’effet de ces caractéristiques urbaines sur les arbres est encore restreinte. Par la forte présence de surface imperméables en ville, des îlots de chaleur et des sécheresses projetées de plus en plus fréquentes, le stress hydrique est une préoccupation majeure chez les arbres urbains. Les vaisseaux hydrauliques du xylème, influencés par l’environnement de croissance de l’arbre, nous fournissent des informations sur la conductivité hydraulique et les stratégies d’acclimatation à l’environnement des arbres de ville, tout en nous fournissant des informations sur les facteurs environnementaux qui influent sur le transport de l'eau à travers l'arbre. Ce projet de recherche analyse les variations au niveau du diamètre des vaisseaux, de leur densité et de la conductance hydraulique entre les arbres de rue et de parc, pour une séquence de 12 ans. Les espèces d’arbres étudiées font partie des feuillus les plus communs en milieu urbain au Canada et diffèrent en type d’organisation du bois (zone poreuse et pores-diffus). Les échantillons ont été prélevées dans plusieurs villes canadiennes couvrant un gradient de température et précipitation. L’affiche présentera le design expérimental ainsi que les résultats pour une espèce à l’étude pour la ville de Montréal. Une étude de cas sur une seule espèce (soumise pour publication) a déjà mis en évidence des différences significatives de taille et de densité des vaisseaux entre les arbres des parcs et ceux des rues.

Mots-clés: urbain, sécheresse, anatomie

La tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana (Clemens)) est un insecte défoliateur de la forêt boréale qui, à long terme, entraine une perte graduelle du volume des aiguilles, une diminution de la croissance et une augmentation de la mortalité chez les conifères. Ces défoliations ont pour conséquences de diminuer la capacité des arbres à transporter l’eau et la sève, diminuent le potentiel hydrique, ce qui mène au phénomène de cavitation et affecte l’anatomie du bois. L’objectif général de ce projet de recherche est de déterminer la résistance hydraulique du sapin baumier (Abies balsamea, L. Mill.), de l'épinette noire (Picea mariana B.P.S. (Mill.)) et de l'épinette blanche (Picea glauca Moench, Voss) soumis à la défoliation de la tordeuse des bourgeons de l'épinette, par la caractérisation des traits physiologiques. Pour ce faire, des courbes de vulnérabilité hydraulique de la tige ont été générées, déterminant le potentiel hydrique induisant une perte de 50% de la conductivité de la tige (P50). En second temps, l’objectif est de déterminer les modifications occasionnées par la défoliation sur les propriétés des trachéides et sur les caractéristiques anatomiques du bois. Pour ce faire, des analyses du diamètre hydraulique des trachéides et des mesures de l’épaisseur des parois cellulaires des arbres défoliés on été réalisées. Enfin, une cartographie est élaborée pour déterminer la susceptibilité des arbres à la mortalité sous défoliation en réalisant des caractérisations des habitats et des peuplements.

Mots-clés: tordeuse, défoliation, conifères

Dans un contexte de changement climatique, bien catégoriser les microclimats (c.-à-d. la variation du climat à très fine échelle) présents dans l’habitat d’une espèce animale peut permettre de mieux comprendre ses patrons d’utilisation de l’espace. Pour ce faire, la méthode la plus répandue consiste à mesurer la température à une résolution spatiale très fine à l’aide de capteurs de température, ce qui s’avère logistiquement contraignant. Diverses bases de données à fine résolution spatiale (p. ex. MODIS, WorldClim) offrent une alternative intéressante, bien que la résolution temporelle demeure grossière et que peu d’années archivées soient disponibles. Au contraire, ERA5-L propose des données de température horaires de 1950 à aujourd’hui, mais avec une résolution de 81 km². La différence entre les moyennes mensuelles d’ERA5-L et des capteurs de température ont déjà été étudiées mais les données horaires n’ont, à notre connaissance, jamais été comparées à ce jour. Notre étude vise donc à quantifier les différences de température entre les différents types de couverts utilisés par le caribou forestier et à développer un modèle permettant de rétro-calculer la température des microclimats à partir de données ERA5-L. Nous avons abordé ces questions à l’aide d’un réseau de 252 capteurs de température (thermochrons) déployés pendant 2 ans dans 10 types de couvert, à diverses altitudes et orientations de pente. Les variations de température ont été explorées grâce à des modèles linéaires mixtes intégrant ces covariables. Nous avons également utilisé des régressions linéaires multiples pour expliquer la déviance de température entre les données horaires d’ERA5-L et celles des capteurs. Notre étude permettra de mieux comprendre la sélection d’habitat du caribou forestier et facilitera l’étude des microclimats en milieu boréal.

Mots-clés: microclimat, ERA5-L, caribou

Depuis 1988, la rétention d’une lisière boisée de 20 mètres aux abords des milieux aquatiques et humides est prescrite au Québec. Cette lisière boisée, nommée bande riveraine, est l’un des seuls outils sylvicoles cherchant à protéger l’intégrité de ces milieux lors des coupes forestières. En outre, dans un paysage forestier rajeuni par l’exploitation forestière, la bande riveraine représente une proportion grandissante de la forêt résiduelle mature. Elle pourrait ainsi agir comme habitat résiduel, contribuant au maintien de la biodiversité suivant une coupe. Toutefois, son rôle pour le maintien de la biodiversité à long terme reste incertain. Mon projet vise à évaluer le rôle de la bande riveraine pour la préservation de la biodiversité, 15 à 20 ans après une coupe avec protection de la régénération et des sols, et ce, suivant une approche multi-taxon. À l'été 2023, 40 sites dans la MRC Abitibi ont été échantillonnés. La moitié des sites sont des bandes riveraines et l’autre, des zones riveraines témoins. Les sites sont répartis sur des sols argileux et sableux, dans des peuplements matures dominés par l’épinette noire ou le pin gris. À chaque site, la diversité végétale, aviaire et mammalienne a été évaluée avec, respectivement, des inventaires par transects, des enregistreurs acoustiques et des pièges photographiques. Nous nous attendons à ce que les bandes riveraines et les témoins présentent une richesse spécifique comparable, mais des communautés biologiques qui diffèrent significativement. Les témoins pourraient effectivement présenter une plus grande abondance en espèces associées aux milieux forestiers fermés. Les bandes riveraines présenteraient plutôt une plus grande abondance en espèces associées aux milieux ouverts.Somme toute, cette étude permettra d’évaluer le rôle de la bande riveraine pour le maintien de la biodiversité puis d’évaluer les effets à long terme des coupes forestières sur les communautés riveraines.

Mots-clés: milieux riverains, biodiversité, foresterie

Les écotones, telles que les zones de transition entre la forêt fermée et les écosystèmes alpins, sont particulièrement sensibles aux changements environnementaux. L’augmentation des températures risque de provoquer notamment l’avancement en altitude de la végétation forestière et l’augmentation du recouvrement des arbustes dans les zones alpines. L’objectif de ce projet est de caractériser les récents changements de végétation dans les Monts Uapishka (Groulx), un massif au nord-est du Québec encore peu étudié et comprenant de vastes plateaux de toundra alpine. Plus spécifiquement, les objectifs sont de 1) mesurer et comprendre les changements de végétation qui ont eu lieu au cours des 35 dernières années à l’échelle du paysage à l’aide de la télédétection et 2) mesurer les changements dans la composition, la croissance et la dynamique d’établissement de la végétation dans la zone de transition entre la forêt fermée et la zone alpine, en réponse aux changements climatiques. Une analyse temporelle d’images Landsat de 1985-2022 révèle que plusieurs zones du massif ont connu un verdissement (greening), c’est-à-dire qu’elles sont maintenant recouvertes de végétation alors qu’elles étaient essentiellement dénudées ou couvertes de lichens en 1985. L’analyse d’images satellitaires haute résolution et des relevés de végétation dans ces zones permettront d’identifier le nouveau type de couvert végétal et comprendre la dynamique impliquée dans ce verdissement. Quinze transects ont été établis le long de deux gradients altitudinaux dans la zone de transition entre la forêt fermée et la zone alpine, où des relevés de végétation et des échantillons dendrochronologiques ont été récoltés. L’analyse de ces échantillons permettra de reconstituer la dynamique d’établissement des arbres et arbustes et déterminer si la ligne des arbres a avancé en altitude depuis les dernières décennies. Elle permettra également d’évaluer l’impact des changements climatiques des dernières années sur la croissance des arbres et de déterminer les facteurs importants.

Mots-clés: écotone, végétation, changements climatiques

La forêt acadienne de la Nouvelle-Écosse se caractérise par une présence importante de peuplements mélangés où coexistent à la fois des espèces feuillues et résineuses. La Nouvelle-Écosse a un large gradient climatique et le climat y est tempéré et humide sous l'influence de l'océan Atlantique. Cette province présente d’ailleurs des conditions climatiques que l’on s’attend à retrouver éventuellement plus au nord du pays. L’épinette rouge et l’érable à sucre sont deux espèces importantes de la forêt acadienne qui sont connues pour leur sensibilité aux pluies acides ainsi qu’au climat, qui s’est traduit par un déclin important de la croissance dans les années 1980. Alors que les études de modélisation indiquent un climat futur moins adapté à l'épinette rouge, les données empiriques ont montré que la tendance actuelle est à l’accélération de la croissance en raison des températures plus élevées observées au cours des dernières années dans l'est des États-Unis. Au contraire, l'érable à sucre présente un potentiel de croissance accru selon plusieurs modèles, mais a affiché de faibles taux de croissance dans l’est des États-Unis ainsi qu’au Québec au cours des dernières décennies malgré la réduction des pluies acides. Dans le présent projet, nous avons identifié les principaux facteurs climatiques qui influencent la croissance de l'érable à sucre et de l'épinette rouge en Nouvelle-Écosse, et nous avons évalué l’influence des conditions de site sur les relations climat-croissance identifiées. Ceci permettra de mieux prédire la croissance future dans un climat changeant et à mieux orienter les décisions d'aménagement afin de favoriser l'adaptation des forêts.

Mots-clés: changements climatiques, croissance, dendroécologie

Water resources are typically managed at the catchment scale, yet little information can be found on the spatial coherence of hydrological droughts within a catchment. We often operate under the assumption that drought conditions detected at a stream gauge indicate that the entire upstream hydrographic network is experiencing those conditions simultaneously. The objective of this study was to describe the spatial coherence of hydrological droughts within a catchment. Based on retrospective streamflow estimates across 6718 reaches over 52 years, we assessed the spatial extent of hydrological droughts within 109 catchments (drainage area between 400 and 21900 km²) in southern Quebec, Canada. We identified drought events using the Standardized Streamflow Index (SSI) and characterized events in terms of duration, severity, and spatial extent. Widespread drought events, covering a large proportion of the stream network length, were generally more severe. On average, the severity of widespread (extent ~ 100% of stream network) events is approximately doubled compared to very localized events (extent < 10% of stream network). Still, we highlight the fact that hydrological droughts are not always spatially coherent at the catchment scale, with 26% of all events being localized (less than 25% of the stream network experiencing drought). Additionally, we show that using a single hydrometric station to describe hydrological droughts may lead to a misrepresentation of catchment-scale conditions: when using the most downstream reach to identify drought events in a catchment, an average of 30% of events per catchment were undetected. Overall, findings stress the need to better consider the spatial variability in drought conditions when managing surface waters in cold, humid catchments. The spatial extent of events is a characteristic commonly considered when appraising meteorological, soil moisture or groundwater droughts and we should give it its due consideration when assessing streamflow droughts.

Mots-clés: drought, streamflow, spatial coherence

Community-based forests (CBFs)1 serve as crucial links between local communities and the environment, with their prevalence and practices varying globally based on unique cultural and ecological contexts. Understanding local perceptions is pivotal for sustainable management, and fostering effective communication between communities and scientists is essential for collaborative conservation efforts. This symbiotic relationship offers insights into biodiversity conservation, indigenous knowledge, and ecosystem resilience. Despite the extensive study of CBFs in Portugal due to their significant presence, there is still a lack of comprehensive information on their governance. Over the past decade, the Centre for Applied Ecology "Prof. Baeta Neves" (CEABN) has actively worked on data collection, management analysis, and establishing partnerships to further research initiatives in these areas. Canada, specifically Quebec, and Portugal implemented the Forest Regime, which originated in France in regions previously inhabited by indigenous communities (in Quebec) or rural local communities (in Portugal). Today, both countries have vast forest areas for timber production and conservation. Sustainable forest practices, including biodiversity conservation and ecosystem restoration, are common in both countries. Like rural mountain communities in Portugal, Quebec indigenous communities contribute significantly to forest management through traditional knowledge integration, collaboration, and land stewardship. International knowledge exchange among scientists is imperative for holistic conservation strategies. This collaboration helps us share different perspectives, creative solutions, and effective methods, improving our understanding of global forests and strengthening conservation efforts. The CEABN team aims to develop such cooperation with CEF(Centre for Forest Research) for mutual benefit and sustainable forest management.

Mots-clés: forest governance, sustainable forestry, forest regime, international cooperation

Les milieux humides (MH) sont reconnus pour leur capacité de séquestration du carbone (C) et leur importance face aux changements climatiques, notamment pour l’atténuation des inondations, des sécheresses, et des ilots de chaleur urbains. Pourtant, pour éclairer la planification régionale de la conservation, des études plus approfondies sur la variabilité des services fournis par les MH et des approches de priorisation prenant en compte l’équité entre bénéficiaires sont nécessaires. Ici, nous présentons deux projets de recherche développés dans le cadre du Plan régional des milieux humides et hydriques de la Ville de Québec. Le premier projet cherchait à caractériser la variabilité des stocks de C entre types de MH tout en considérant leur bathymétrie. Suite à l’échantillonnage de 57 MH (bogs et fens ouverts, marécages et tourbières boisées), nous montrons que l'omission de la bathymétrie mènerait à une surestimation des stocks de 20 à 38% en moyenne (maximum observé de 200%). Nous estimons que les MH échantillonnés emmagasineraient 2 à 7 fois plus de carbone que les forêts environnantes, par unité de surface. Finalement, les marécages joueraient un rôle méconnu dans le stockage du C à l’échelle de la région, principalement en raison de leur forte abondance, renforçant ainsi leur importance en termes de conservation. Le deuxième projet présente une approche de priorisation visant à assurer l’équité des plans de conservation entre bénéficiaires, via l’opérationnalisation du concept de ‘serviceshed’ (la zone géographique où les écosystèmes fournissent un service écologique à un groupe spécifique de bénéficiaires). Nous montrons qu’en comparaison à une approche sans restriction des délimitations de ‘servicesheds’, l’approche proposée permet d’améliorer l’alignement entre sites priorisés et besoins locaux par un facteur cinq. De plus, en intégrant des métriques de vulnérabilité dans la quantification des besoins en services, l’approche assure une plus grande équité des plans de conservation.

Mots-clés: services écologiques, milieux humides, planification de la conservation

Les données sur le rétablissement post-perturbation sont essentielles pour prédire la résistance et la résilience des écosystèmes forestiers aux perturbations et aux changements climatiques. Afin d’améliorer notre compréhension de ce stade successionnel dans un contexte canadien, nous avons identifié les études portant sur le rétablissement post-perturbation menées par le Service canadien des forêts (SCF) de Ressources naturelles Canada. La littérature évaluée par des pairs produite par le SCF entre 1998 et 2020 sur l'écologie post-perturbation a été inventoriée. Nous nous sommes concentrés sur les études incluant les perturbations naturelles et/ou anthropiques (feux, épidémies d'insectes, chablis, coupes forestières), dont les processus étudiés étaient liés au sol, à la végétation, à la faune, à l'hydrologie et aux communautés microbiennes. Nos résultats démontrent que les coupes étaient la perturbation la plus étudiée par le SCF, suivie des feux. Malgré le fait que de vastes zones forestières soient touchées chaque année par des épidémies d’insectes, les études sur le rétablissement post-épidémie étaient rares. La plupart des études (70%) portaient sur les changements de végétation liés aux coupes forestières et aux feux et étaient principalement axées sur le succès de la régénération. Les changements post-perturbations dans la diversité des plantes de sous-bois étaient également bien étudiés. Malgré l’intérêt grandissant pour le rétablissement post-perturbation, le suivi écologique s'effectue généralement de manière ponctuelle, dans les années suivant les perturbations et est largement concentrée sur la régénération forestière. Les sites de recherche à long terme et les études axées sur les perturbations successives sont particulièrement importants pour maintenir et établir des stratégies de gestion forestière durables. Appuyés par des exemples provenant de dispositifs de recherche à long terme après feu, épidémie de tordeuses des bourgeons de l’épinette et coupe de récupération, nous survolerons les connaissances acquises sur les impacts écologiques de ces perturbations à différentes périodes post-perturbations.

Mots-clés: rétablissement post-perturbation, régénération, sites de recherche à long terme

La viticulture au Québec fait face à plusieurs défis climatiques, notamment des hivers rigoureux et des nuits fraîches dès septembre. Ces conditions peuvent affecter la maturité des fruits lors des saisons moins favorables, avec des effets importants sur la qualité des vins. En outre, les cépages hybrides résistants au froid et aux maladies cultivés au Québec ont naturellement une acidité élevée, défavorable à la production de vins de qualité, caractéristique qui peut être exacerbée par un automne plus frais. Certaines techniques post-récoltes telles que le stockage au frais et le passerillage permettent de modifier la biochimie des fruits pour éventuellement en améliorer la qualité, dont la teneur en précurseurs de thiols, des arômes offrant des notes de pamplemousse et de fruit de la passion. Dans ce contexte, nous avons évalué le potentiel du stockage au frais (10 °C) et du passerillage à 20 et à 35 °C pendant 14 et 24 jours sur la teneur en acidité et en précurseurs d’arômes chez les cépages Marquette, Frontenac, Frontenac blanc et Saint-Pépin. L’expérience a été conduite à l’automne 2023, à l’ISFORT, à l’aide de baies récoltées au vignoble expérimental du Centre de recherche agroalimentaire de Mirabel (CRAM). Les jus ont été extraits des baies à chaque stade (0, 14 et 24 jours) puis la teneur en solides solubles totaux (Brix), le pH et l’acidité titrable ont été analysés. Par la suite, les précurseurs de thiols ont été extraits sur phase solide et analysés par LC-MS/MS-Orbitrap. Les résultats ont montré une diminution significative de l’acidité des moûts chez les baies stockées à 35 °C, mais des différences importantes ont été notées entre les cépages quant à l’impact des traitements. L’analyse des précurseurs de thiol étant en cours, les résultats seront révélés lors du colloque.

Mots-clés: viticulture nordique, physiologie postrécolte, thiols

Les écosystèmes boréaux subissent des changements majeurs dûs aux pratiques d'aménagement, ainsi qu'aux changements climatiques. Ces modifications entraînent des répercussions écologiques, culturelles et pratiques importantes pour les communautés dépendantes de ces écosystèmes. Par exemple, les lichens terricoles sont des espèces particulièrement importantes en raison de leur rôle d'indicateur de l'habitat du caribou forestier, en étant une source alimentaire vitale pour cette espèce. Cependant, des modifications dans la dynamique forestière pourraient amener des changements dans le couvert de lichen, amenant ainsi une altération de la qualité de l'habitat pour le caribou forestier Cette étude examine les impacts multifacettes de l'exploitation forestière et du changement climatique sur le couvert de lichen terricole dans la région de la Côte Nord Québec. Nous avons modélisé la présence et l'abondance des espèces de lichens terricoles en lien avec diverses variables environnementales à l’aide de BIOMOD 2 et de modèles Random Forest . Ces modèles ont par la suite été utilisé en conjonction avec le modèle de paysage forestier LANDIS II afin d’évaluer la qualité de l'habitat du lichen en fonction de divers scénarios d’aménagement forestier et climatiques pour ainsi traduire les conséquences pour la qualité de l'habitat des caribous. La probabilité de présence de lichen a tendance à augmenter dans notre territoire pour tous les scénarios. Plus le changement climatique est intense, plus la probabilité de présence de l’espèce augmente. Cependant, pour les scénarios incluant la récolte, la probabilité de présence de lichen commence à diminuer à l’année 2050 pour les scénarios climat de base et les deux scénarios de climatiques de RCP 2.6, et RCP 4.5. La décroissante la plus forte est observée sur le scénario climatique historique. La tendance décroissante s'arrête et devient stable et durable pour les trois scénarios climatiques de RCP 2.6, RCP 4.5, et RCP 8.5 à partir de l’année 2100.

Mots-clés: caribou, indicateur de l'habitat du caribou, modèle de présence/absence de lichen, modèle d'abondance de lichen, changements climatiques, scénarios d'aménagement forestier

La réhabilitation des peuplements dégradés ou appauvris par les coupes passées fait partie des stratégies pouvant atténuer les effets des changements climatiques grâce à l'augmentation de la séquestration du carbone et l’amélioration de la capacité d’adaptation aux perturbations par une meilleure résilience. Dans ce projet, nous évaluons le succès de la migration assistée, le déplacement délibéré d’espèces ou de populations d’arbres vers des lieux ayant des conditions climatiques futures potentiellement favorables, à la fois comme outil d’adaptation aux changements climatiques et de réhabilitation de peuplements dégradés. Nous avons évalué la survie et la croissance des plants de neuf espèces à travers des filtres abiotiques (microclimat) et biotiques (broutement, végétation concurrente) dans des plantations mixtes établies à 120 km au nord-ouest de Québec. Ce premier dispositif du réseau DREAM (Desired REgeneration through Assisted Migration) comprend des traitements de couvert forestier (coupe totale 100% vs coupe progressive régulière 40%), d'exclusion des cervidés (avec ou sans exclos) et de maîtrise de la végétation concurrente (plants dégagés vs non dégagés). Pour chaque espèce, les plants ont été cultivés à partir de semences provenant de sources locales (climat actuel) et analogues aux climats projetés en milieu (2050) et fin du siècle (2080). Après cinq ans, le taux de survie moyen était 84%, variant de 69% pour Carya ovata à 90% pour Quercus rubra. La survie de Prunus serotina et Acer saccharum, deux espèces feuillues tempérées, était plus élevée chez les plants de l’analogue 2050 que ceux de 2080. Le traitement de couvert forestier, seul ou en interaction, influençait le plus la survie et la croissance des plants. La croissance cumulative en diamètre était supérieure en coupe totale pour Carya ovata, Quercus rubra et Thuya occidentalis, et en combinaison avec un dégagement mécanique pour Prunus serotina, Pinus strobus, Pinus resinosa, Picea rubens et Picea glauca.

Mots-clés: sylviculture d'adaptation, plantations en mélange, migration assistée des arbres

Les changements climatiques risquent d’aggraver les déficits hydriques des forêts du sud du Québec, ce qui pourrait influencer la viabilité des plantations de conifères dans cette région. Actuellement, l’épinette noire (Picea mariana), l’épinette blanche (Picea glauca), le pin gris (Pinus banksiana) et le pin blanc (Pinus strobus) sont les essences les plus plantées dans les forêts de l’Outaouais. Cette étude vise à évaluer la vulnérabilité hydraulique de ces espèces, ainsi que leur niveau d’embolie après une sécheresse sous conditions climatiques présentes et futures. L’expérience fût menée en serres à l’Université Laval où deux climats furent simulés durant la saison de croissance 2023: (1) concentration en CO₂ de l’air ambiant et température/humidité journalières enregistrées à la station météo de Maniwaki, (2) CO_2_ atmosphérique élevé (~810 ppm) et température de l’air élevée (~ +6°C). Une sécheresse graduelle fût induite du 19 juillet au 2 septembre avec des seuils de tension matricielle maximale de 0,5 MPa (présent) et 0,8 MPa (futur) suivant les simulations du modèle CLASS de Cholet et al. (2022). Les courbes de vulnérabilité hydraulique, la conductance stomatique (gs) et le potentiel hydrique minimum de la tige (psi_tige) ont été mesurés. P. mariana et P. banksiana sous climat futur étaient plus vulnérables à l’embolie que ceux du climat actuel, atteignant 50% d’embolie (P50) à des potentiels hydriques plus élevés (13% en moyenne), alors que la tendance était inverse chez P. strobus. Aucune espèce n’a atteint 12% d’embolie (P12 : seuil de psi_tige à partir duquel l’embolie augmente rapidement) au terme de la sécheresse (valeurs de P12 variant entre –2,3 et –3,0 MPa). Nous expliquons cette réponse par l’efficacité des plants à réguler gs, laquelle diminuait en fonction de psi_tige et atteignait des niveaux cuticulaires (gs < 20 mmol m^-2 s^-1) lorsque psi_tige se situait entre -1,2 et –1,6 MPa.

Mots-clés: changements climatiques, résineux, hydraulique

Advances in landscape modeling have enhanced our understanding of ecological processes. Landscape models can bridge the gap between observation and prediction, offering valuable insights for environmental decision-makers. Indeed, the integration of forest ecology, GIS technology, and computer simulation is essential both for forecasting the dynamics of forest landscapes under climate change and for comprehensive studies in macroecology. Forest Landscape Models (FLMs), such as LANDIS-II, distinguish themselves by simulating complex vegetation-based processes and interactions in a spatial-explicit manner. The major challenge in applying such models to new areas lies in parameter estimation. LandR is a reimplementation of the LANDIS-II Biomass model in SpaDES. LandR addresses the parameterization challenge by incorporating novel methods for estimating model parameters from sample plot data and remote-sensed products such as SCANFI. The LandR introduces innovative features, such as simultaneous within-year growth across cohorts, distinguishing it from the sequential method used in LANDIS-II. LandR was initially developed for studies in boreal forests of western Canada. , but the framework is designed for general applications. This is important, given the rapid development, climate shifts, there is a pressing need for comprehensive conservation strategies across the entire Canadian boreal region. Here, we report on an effort to parameterise LandR for the boreal forests of eastern Canada, including Ontario, Québec and the Atlantic provinces. Specifically, we tested the estimators for species-specific growth and mortality parameters for the most common boreal tree species. The data sources were a compilation of the NRCAN’s National Forest Inventory and Provincial permanent sample plots. We report on the steps needed to obtain these data and to prepare them for use by LandR, and challenges overcome to test the system in this region. We present some preliminary simulations from Ontario, Québec and New Brunswick as demonstrations, and discuss work in progress.

Mots-clés: Forest Landscape Models (FLMs), climate change, LandR(LANDIS in R)

Le changement climatique affecte profondément les écosystèmes forestiers, notamment en altérant le régime de perturbations naturelles. L’une de ses conséquences directes est l’impact sur les populations d’insectes défoliateurs, dont la dynamique est changée par la modification de leur phénologie, leur développement et ultimement leur survie. Un exemple est celui de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE), principal ravageur des forêts de conifères dans l'est de l'Amérique du Nord dont la progression nordique des épidémies pourrait être attribuée à la récente augmentation des températures. En utilisant les données climatiques ERA5 et un modèle écophysiologique sensible à la température, nous avons analysé l'impact des changements climatiques survenus entre 1950 et 2022 sur le développement de la TBE. Depuis 1950, l'augmentation des températures saisonnières, entre 0.9 à 1.5°C, a provoqué une émergence anticipée de 8 à 10 jours respectivement des larves et des adultes. Ces modifications ont entraîné, dans le nord, une hausse du taux de reproduction et une diminution de la survie hivernale à travers son aire de répartition. Par conséquent, les taux de croissance simulés des populations de TBE ont diminué sur la majorité de son aire de répartition, excepté dans le nord-est de l'Amérique du Nord où ils ont augmenté. Globalement, les zones favorables à la reproduction, à la survie hivernale et au développement des populations de TBE se sont déplacées vers le nord, respectivement de 38, 78 et 68 km. Dans certaines régions de l'est de l'Amérique du Nord, ce déplacement atteint toutefois 200 à 400 km, soit davantage que le déplacement nordique des isothermes. Ces observations soulignent l'importance des changements climatiques récents sur la dynamique des populations et leur implication potentielle dans la modification des patrons épidémiques de la TBE.

Mots-clés: changements climatiques, TBE, écophysiologie

Boreal ecosystems play a crucial role in supporting biodiversity and maintaining ecological balance. In these regions, caribou populations heavily rely on lichen as a primary food source, emphasizing the critical link between lichen biomass distribution and caribou conservation. This study focuses on mapping mean lichen biomass across the landscape in the Northwest Territories, aiming to contribute valuable insights for informed conservation strategies.This work leverages plot-level data to assess lichen biomass distribution. The study area spans the vast and ecologically significant landscapes of the Northwest Territories, providing a representative sample of the region's biodiversity. By combining these datasets with a detailed land cover map, we aim to elucidate the relationship between different land cover classes and mean lichen biomass.The methodology involves integrating statistical analyses to calculate mean lichen biomass per land cover class. This approach enables a nuanced understanding of the spatial distribution of lichen biomass, identifying key areas crucial for sustaining caribou populations. The integration of land cover maps further facilitates the conversion of these findings into a comprehensive mean biomass map, offering a visually intuitive representation of lichen abundance across the landscape.The implications of this research extend beyond academia, directly impacting conservation efforts in the boreal forests of the Northwest Territories. Conservationists, policymakers, and land managers will benefit from the detailed insights into the spatial variability of lichen biomass, aiding in the identification of priority areas for caribou habitat preservation. By bridging the gap between scientific research and practical conservation applications, this study contributes to the ongoing efforts to safeguard the delicate balance of boreal ecosystems and ensure the sustainable coexistence of caribou and their crucial lichen food source.

Mots-clés: lichen biomass, boreal forest, land cover classification