Dissertations / Theses on the topic 'Effets de l'exploitation forestière sur'

La présente recherche a comme objectif d’évaluer l’effet à moyen terme de l’éclaircie précommerciale (EPC) conventionnelle et de deux mesures d’atténuation sur le lièvre d’Amérique et, en complémentarité, les passereaux nicheurs dans la sapinière à bouleau blanc de l’Est. Les mesures d’atténuation qui sont mises à l’essai sont l’éclaircie précommerciale avec protection des valeurs fauniques et l’éclaircie précommerciale avec bandes refuges. Nos résultats démontrent que, 8 à 9 ans après le traitement d’EPC dans notre dispositif expérimental, des différences de structure demeurent entre les peuplements gaulis avec et sans éclaircie précommerciale. Par contre, il semble qu’après un certain temps, ces différences de structure influencent beaucoup moins les populations de lièvre et les passereaux nicheurs. Les variables clés d’habitat pour le lièvre sont très similaires d’un traitement à l’autre. De plus, les habitats des oiseaux nicheurs sont devenus suffisamment semblables pour ne plus percevoir de différences dans le nombre d'espèces et dans les populations.
This research aims to assess the medium-term effect of the conventional precommercial thinning (PCT) and two mitigation measures on the snowshoe hare, and in complement, on nesting passerines in the balsam fir-white birch of Est. Mitigation measures that are tested are the precommercial thinning with protection of wildlife values and precommercial thinning with protection of refuge strips. Our results demonstrate that 8-9 years after PCT treatment into the study area of Lake Onatchiway, important structural differences remain between sapling stands, with and without precommercial thinning. However, it seems that, after a while, these differences in stand structure influence much less the populations of hare and nesting passerines. The key variables of habitat for the hare, i.e. the softwood cover and food availability in winter, are very similar between different treatments. Moreover, the habitats became sufficiently similar not to perceive differences in the number of species and populations of nesting birds.

L'objectif de cette étude était d'évaluer la réaction des micromammifères et des oiseaux à quatre traitements sylvicoles différant dans leur intensité de récolte de bois dans la forêt boréale irrégulière, soit deux coupes de jardinage (60 et 73 % de rétention d' arbres), une coupe avec protection des petites tiges marchandes (CPPTM, 17-23 % de rétention d' arbres) et une coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS, <10 % de rétention d' arbres). Les communautés de micromammifères et d' oiseaux retrouvées dans les CPRS et les CPPTM étaient composées majoritairement d' espèces de milieux ouverts. Au contraire, les deux coupes de jardinage ont pu maintenir la plupart des espèces associées aux vieilles forêts, de sorte que les communautés retrouvées dans les peuplements ainsi traités -ressemblaient aux communautés animales des peuplements non coupés. Les coupes de jardinage représentent donc une avenue prometteuse pour maintenir, au moins à court terme, les communautés fauniques associées aux peuplements mûrs et surannés de la forêt boréale irrégulière.

La compaction et l'orniérage des sols forestiers par les engins lourds constituent des enjeux très importants concernant la gestion durable des forêts. Dans cette thèse nous avons examiné l'état d'orniérage d'un massif forestier du nord de la France (forêt de Compiègne) à l'aide d'un levé LIDAR (Light Dectection And Ranging) aéroporté, puis nous avons évalué la résilience des sols après tassement à une échelle pluri-décennale. Les modèles numériques de terrain (MNT) traités par "local relief modelling" (LRM) ont été utilisés pour proposer un indicateur de la densité de l'orniérage (RD). La résilience physique et biologique des sols après le tassement a été évaluée pour deux chronoséquences (Podzol et Luvisol) établies par une approche de substitution temps / espace couvrant une période de 45 ans. Les paramètres mesurés pour étudier la résilience sont : la résistance à la pénétration, la respiration du sol, le pH, les traits hydromorphes, l'enracinement, ainsi que la diversité de microarthropodes évaluée par l'indice QBS-ar. Nous trouvons qu'à l'échelle de tout le massif, la surface impactée par les passages d'engins est en moyenne de 40% mais aussi qu'elle varie à une échelle très fine au sein des unités de gestion. L'occurrence de nombreuses espèces herbacées varie avec la densité d'orniérage. La respiration à la surface du sol et la diversité de microarthropodes sur l'horizon 0-10 cm sont restituées en moins de 10 ans. La résistance à la pénétration du sol se reconstitue progressivement depuis la surface vers la profondeur. La résilience complète sur une profondeur de 30cm est évaluée à 60 ans pour le Luvisol et 80 ans pour le Podzol
Forest soil rutting and compaction by heavy machines is one of the most important issues concerning the sustainable management of forest. In this thesis, we examined the soil rutting in a forest massif on Northern France (Compiègne forest) using airborne LIDAR (Light Detection And Ranging), then we evaluated the recovery of soil after compaction at multi-decades’ scale. The Digital Terrain Models (DTM) treated using the Local Relief Modelling tool (LRM) were used to suggest an indicator of rutting density (RD). The physical and biological recovery of soil were evaluated using two chronosequences (Podzol and Luvisol) established adopting a space for time substitution approach and covering a period of 45 years. The parameters used to examine the recovery were: the penetration resistance, the soil respiration, the pH, the hydromorphic features, the rooting, and the microarthropod diversity evaluated by the QBS-ar index. As results, the impacted surface by rutting was 40% on average, where it varies at fine scale within the forest management unit. The occurrence of many herbaceous species varies with respect to the rutting density. The surface respiration and the microarthropod diversity were recovered in 10 years on the horizon of 0-10 cm. The penetration resistance showed a progressive recovery starting from the surface to the deeper layers. The complete recovery, of the first 30 cm, was evaluated to be achieved in 60 years for the Luvisol, and in 80 years for the Podzol

Un des principes de l'aménagement forestier écosystémique consiste à émuler les perturbations naturelles lors des activités de récoltes forestières. Les coupes progressives irrégulières (CPI) sont un nouveau type de traitement sylvicole prometteur en forêt mixte, mais leurs conséquences sur la biodiversité sont méconnues. La salamandre cendrée (Plethodon cinereus), étroitement liée aux débris ligneux, joue un rôle important dans l’écosystème des sols forestiers. Le but de ce projet était de déterminer l’impact de trois types de CPI (coupes en lisière, en trouée et en micropeuplement), relativement à des sites témoins, sur les dynamiques de populations et la condition corporelle de salamandres cendrées. En tout, 64 sites de la région du Témiscamingue ont été échantillonnés à 10 reprises réparties durant l’été 2015 et 2016 dans lesquels deux méthodes d’échantillonnage ont été testées soit les refuges artificiels et des quadrats d’échantillonnage. Les analyses de dynamiques d’abondance ont montré que l’abondance des salamandres des individus ne variaient pas selon les trois différents patrons de coupes de CPI, ni selon les paramètres environnementaux mesurés. Par contre, nos résultats montrent des effets annuels: la condition corporelle des adultes était supérieure en 2015 qu’en 2016 et la probabilité de détection des salamandres adultes était plus élevée en 2016. Pour les juvéniles, leur condition corporelle diminuait avec la progression de la saison et elle était la meilleure dans les traitements en plein et était la plus faible dans les trouées. Ces résultats suggèrent globalement que les CPI maintiennent les attributs d’habitat nécessaires au maintien des populations de salamandres cendrées, 5 à 7 ans après la première coupe. Mots-clés : salamandre cendrée, Plethodon cinereus, dynamiques de populations, coupe partielle, débris ligneux, coupe progressive irrégulière
Ecosystem-based management aims to preserve old-growth forest attributes using techniques mimicking natural disturbances. Irregular shelterwood logging is a new method applied to mixed forests, but its impacts on forest floor organisms are poorly known. The aim of this study was to quantify the effects on the population dynamics and body condition of terrestrial salamanders of three different treatments of irregular shelterwood (strips, uniform and gaps) 5 – 7 years following harvesting compared to old-growth forest controls. A total of 64 sites in the Témiscamingue region were sampled on 10 occasions during the summer of 2015 and 2016. Two sampling methods were tested, namely artificial refuges and sampling quadrats. Analyses showed that salamander abundance and body condition of individuals did not vary according to the three different irregular shelterwood cut patterns or the environmental parameters measured at the sites. However, the body condition of adult salamanders was lower in 2016 than in 2015 and the detection probability of adult salamanders was greater in 2016 than in 2015. For juvenile salamanders, the body condition decreased with increasing Julian day and the body condition was also highest in uniform treatments and lowest in gap treatments. We conclude that environmental conditions 5 to 7 years following treatments in the three patterns of irregular shelterwood harvesting, are similar to controls in terms of their capacity to support terrestrial salamander populations. Key words : eastern red-backed salamander, Plethodon cinereus, population dynamics, partial cutting, woody debris, irregular shelterwood harvesting

L' objectif de cette étude était d'évaluer les effets cumulés des activités forestières sur la sélection d'habitat du loup gris (Canis lupus). Nous avons utilisé des fonctions de sélection des ressources afin d'évaluer si l'utilisation des structures anthropiques variait en fonction de leurs abondances dans le paysage. Durant la période d'utilisation de la tanière, la probabilité d'occurrence du loup sur les routes augmentait avec la densité de routes tandis que l'utilisation des coupes diminuait avec leur abondance locale. Pendant la période d'utilisation des sites de 'rendez-vous, l'utilisation des routes et des coupes en régénération ( 5-15 ans) était plus faible dans les zones où ces structures étaient abondantes. Finalement, lorsque les loups étaient nomades, l'utilisation des coupes récentes (<5 ans) diminuait avec un accroissement de leur abondance dans le paysage. Les effets cumulés des activités forestières peuvent donc avoir des conséquences considérables sur l'organisation spatiale du loup et donc sur la dynamique prédateur-proie en forêt aménagée.

Ce projet visait à évaluer les changements à court terme de sélection d’habitat du campagnol à dos roux (Myodes gapperi) à la suite d’une coupe forestière. La répartition des campagnols a été observée avant la coupe, puis une semaine, un mois et 1-2 ans après la coupe. Nous avons aussi évalué les processus biologiques pouvant expliquer cette répartition. Même si l’abondance des campagnols est demeurée similaire entre la coupe et la forêt durant le premier mois, l’importance relative des processus biologiques influençant cette abondance a varié. Une semaine après la coupe, la sélection d’habitat ne dépendait pas de la densité de la population. Un mois après la coupe, la compétition par interférence jouait un rôle majeur dans la sélection de l’habitat des campagnols. Finalement, nos travaux supportent l’hypothèse qu’une dynamique source-puits serait responsable de l’important déclin d’abondance des campagnols dans la coupe observé 1-2 ans après la perturbation.
The goal of this study was to assess short-term changes in habitat selection by red-backed voles (Myodes gapperi) following forest harvesting. The spatial distribution of voles was observed before harvesting, and then a week, a month and 1-2 years after harvest. We also evaluated the ecological processes that can explain observed temporal changes in vole distribution. Although vole abundance remained similar between clearcuts and uncut forests during the first month, different ecological processes appeared to influence vole distribution. A week after harvesting, there was no evidence that habitat selection influenced the distribution of vole populations. A month after harvesting, interference competition exerted a strong influence on habitat selection of red-backed voles, hence on their distribution. Finally, our study supports the hypothesis that source-sink dynamics would be responsible for the strong decline in vole abundance observed in clearcuts 1-2 years after harvesting.

Nous avons comparé trois scénarios sylvicoles pratiqués il y a 20 ans dans la sapinière à bouleau blanc, après une coupe de récupération de peuplements sévèrement endommagés par la tordeuse des bourgeons de l’épinette. Le dispositif se situait dans la réserve faunique des Laurentides et dans le Parc national de la Jacques-Cartier. Un total de 3124 coléoptères a été capturé à l’aide de pièges à impact, dont 168 espèces saproxyliques (dépendant du bois mort ou moribond) et 98 non-saproxyliques. Malgré des volumes de bois mort au sol relativement importants (46m³/ha) dans les peuplements aménagés, les assemblages de coléoptères saproxyliques différaient entre les sites récupérés et non récupérés, même si l’abondance et la richesse spécifique étaient semblables. Des différences peu importantes ont été observées entre les trois scénarios sylvicoles. Vingt ans plus tard, la coupe de récupération apparaît toujours comme l’élément perturbateur ayant entrainé les plus grands changements dans le biotope.
We compared three silvicultural scenarios implemented 20 years ago after salvage logging of severely damaged balsam fir/white birch stands by the spruce budworm. The study area was located in the réserve faunique des Laurentides and Parc national de La Jacques-Cartier. Overall, 3124 beetles were captured with impact traps, 168 species being saproxylic (dependent of dead wood or moribund trees) and 98 non-saproxylic. Despite the relatively high amounts of down dead wood (46m³/ha) found in managed stands, saproxylic beetle assemblages differed among salvaged and non salvaged stands, even if beetle abundance and richness were similar. Slight differences were observed between the three silvicultural scenarios but 20 years later, salvage logging still appears as the disturbance element that brought the most important changes into the biotope.

L’exploitation forestière implique la mise en place d’un dense réseau de routes. Au Canada, 15 000 km de nouvelles routes forestières sont construites annuellement, s’ajoutant ainsi à la fragmentation causée par l’exploitation de 6 100 km2 de forêt par an. De plus, la structure de la végétation proche des routes forestières est souvent différente de celle rencontrée ailleurs, ce qui pourrait influencer les comportements d’approvisionnement de la faune et ses déplacements. Les ouvertures du couvert forestier pourraient par conséquent affecter les patrons de déplacement de la faune, mais cette conséquence est peu documentée. Nous avons évalué le comportement de déplacement de la Martre d'Amérique (Martes americana) en réponse aux lisières forestières créées par les routes et les coupes, à la Forêt Montmorency, forêt d’enseignement et de recherche de 66 km2 localisée au nord de la ville de Québec, Canada. Durant 3 hivers, 84.6 km de pistes de martre ont été suivies à raquettes et géoréférencées par GPS. La répartition des pistes de Martre d’Amérique était indépendante de la proximité des lisières de routes et de coupe. Par contre, les martres avaient tendance à se déplacer de façon parallèle aux lisières, en lien avec l’occurrence plus élevée de ses deux principales proies, l’Écureuil roux (Tamiasciurus hudsonicus) et le Lièvre d’Amérique (Lepus americanus), à proximité des lisières de routes et de coupes. Cette association entre les proies et les lisières était elle-même associée aux changements de végétation à proximité des lisières. En conclusion, des attributs de végétation des lisières pourraient expliquer à la fois le patron de distribution des proies et indirectement, les déplacements des martres.
Large-scale forestry fills boreal landscapes with roads and clearcuts. In Canada alone, 15,000 km of new forestry roads are built annually, adding to habitat fragmentation caused by the logging of 6 100 km2 of forest annually. Furthermore, vegetation near forestry roads often differs from vegetation elsewhere, and may influence animal foraging and other movements. Gaps in the forest cover may therefore affect species distribution patterns, but underlying mechanisms are unknown most of the time. We asked whether and how American marten (Martes americana) respond to forest edges adjoining roads and clearcuts at the Montmorency Research Forest, a 66-km2 area north of Quebec City, Canada. We followed 84.6 km of marten tracks by snowshoe over 3 winters, and recorded their location with high-resolution GPS receivers. The distribution of marten tracks was independent of distance to road or clearcut edges. However, martens tended to move along edges, apparently because of the higher occurrence of prey (squirrels Tamiasciurus hudsonicus and hares Lepus americanus) near clearcut and road edges. High prey abundance near edges was itself associated to vegetation differences close to edges. I conclude that edge effects on vegetation affected prey distribution, which in turn affected marten movements.

Ce projet vise à évaluer l’effet de la configuration spatiale des coupes forestières et des routes sur la mortalité des adultes du caribou des bois (Ranfiger tarandus), écotype forestier, dans des paysages habités par le loup gris (Canis lupus) et une proie alternative, l’orignal (Alces alces). Nous avons utilisé un modèle centré sur l’individu pour modéliser les déplacements d’agents, représentant des individusfictifs de chaque espèce, dans des environnements virtuels. Les agents se déplaçaient selon des règles de déplacement établies à partir de l’analyse des données de suivis télémétriques de caribous, d’orignaux et de loups. Les environnements virtuels étaient façonnés par différents aménagements forestiers se distinguant par leur niveau de perturbations et par la configuration spatiale des coupes et du réseau routier. Le nombre de caribous morts par la prédation augmentait avec le niveau de perturbations des scénarios d’aménagement forestier. De plus, pour un même niveau de perturbations, la mortalité des caribous différait selon la configuration spatiale des activités forestières. Le risque de prédation des caribous était plus élevé lorsque la configuration des coupes dans le paysage engendrait un dense et vaste réseau routier et une fragmentation importante de l’habitat du caribou. Ainsi, en plus du niveau de perturbations, les plans de gestion de l’habitat de l’écotype forestier du caribou des bois devraient prendre en compte l’effet de la configuration spatiale des coupes et des routes sur la mortalité du caribou afin d’atténuer l’impact dela prédation sur ces populations dû à l’extraction des ressources.
Ce projet vise à évaluer l’effet de la configuration spatiale des coupes forestières et des routes sur la mortalité des adultes du caribou des bois (Ranfiger tarandus), écotype forestier, dans des paysages habités par le loup gris (Canis lupus) et une proie alternative, l’orignal (Alces alces). Nous avons utilisé un modèle centré sur l’individu pour modéliser les déplacements d’agents, représentant des individusfictifs de chaque espèce, dans des environnements virtuels. Les agents se déplaçaient selon des règles de déplacement établies à partir de l’analyse des données de suivis télémétriques de caribous, d’orignaux et de loups. Les environnements virtuels étaient façonnés par différents aménagements forestiers se distinguant par leur niveau de perturbations et par la configuration spatiale des coupes et du réseau routier. Le nombre de caribous morts par la prédation augmentait avec le niveau de perturbations des scénarios d’aménagement forestier. De plus, pour un même niveau de perturbations, la mortalité des caribous différait selon la configuration spatiale des activités forestières. Le risque de prédation des caribous était plus élevé lorsque la configuration des coupes dans le paysage engendrait un dense et vaste réseau routier et une fragmentation importante de l’habitat du caribou. Ainsi, en plus du niveau de perturbations, les plans de gestion de l’habitat de l’écotype forestier du caribou des bois devraient prendre en compte l’effet de la configuration spatiale des coupes et des routes sur la mortalité du caribou afin d’atténuer l’impact dela prédation sur ces populations dû à l’extraction des ressources.
The aim of this project was to assess the impact of the spatial configuration of cuts and roads on adult mortality of the boreal ecotype of woodland caribou (Ranfiger tarandus)in landscapes inhabited by the gray wolf (Canis lupus) and an alternative prey, the moose (Alces alces). We used an individual-based model to simulate movements of agents, which are virtual individuals of each species, moving in virtual landscapes. Agents moved according to movement rules determined from field studies conducted on radio-collared caribou, moose and wolves. Virtual landscapes were shaped by various forest managements, differing in disturbance level sand spatial configuration of cuts and roads. The number of caribou killed by wolves increased with increasing disturbance levels. Also, for a given level of disturbance, caribou mortality varied with the spatial distribution of forest activities. Predation risk of caribou was higher in landscapes with extensive road networksand high degree of forest fragmentation. Thus, habitat management plans for boreal caribou should not only focus on assessing habitat disturbance thresholds but also consider the effect of the spatial configuration of cuts and roads on caribou mortality in order to reduce the impact of predation due to natural resource extraction on the ecotype’s populations.
The aim of this project was to assess the impact of the spatial configuration of cuts and roads on adult mortality of the boreal ecotype of woodland caribou (Ranfiger tarandus)in landscapes inhabited by the gray wolf (Canis lupus) and an alternative prey, the moose (Alces alces). We used an individual-based model to simulate movements of agents, which are virtual individuals of each species, moving in virtual landscapes. Agents moved according to movement rules determined from field studies conducted on radio-collared caribou, moose and wolves. Virtual landscapes were shaped by various forest managements, differing in disturbance level sand spatial configuration of cuts and roads. The number of caribou killed by wolves increased with increasing disturbance levels. Also, for a given level of disturbance, caribou mortality varied with the spatial distribution of forest activities. Predation risk of caribou was higher in landscapes with extensive road networksand high degree of forest fragmentation. Thus, habitat management plans for boreal caribou should not only focus on assessing habitat disturbance thresholds but also consider the effect of the spatial configuration of cuts and roads on caribou mortality in order to reduce the impact of predation due to natural resource extraction on the ecotype’s populations.

Cette thèse examine comment les perturbations naturelles et anthropiques façonnent la répartition du lièvre d'Amérique (Lepus americanus). J'ai d’abord étudié les variations d'abondance du lièvre le long d’un gradient de succession forestière, ainsi que l'influence de la dynamique de trouées sur sa répartition à fine échelle en forêt ancienne. J'ai ensuite évalué la réaction du lièvre à divers traitements sylvicoles, dont certains visaient à maintenir la structure irrégulière des peuplements anciens. Pour ce faire, j’ai étudié la sélection de l'habitat du lièvre par l'approche d'isodars et reconstitué l'historique de broutement. L'abondance du lièvre suivait une distribution bimodale avec l'âge des peuplements, avec un premier pic 40-50 ans après perturbation et un second pic, moins prononcé, en fin de succession. Les peuplements anciens étaient caractérisés par de nombreuses trouées dans lesquelles l'abondance de nourriture du lièvre était relativement élevée. Les comportements d'approvisionnement et de déplacement du lièvre indiquaient toutefois qu'il percevait un risque de prédation plus élevé à l'intérieur des trouées. La structure des peuplements anciens semble donc imposer un compromis entre l’acquisition de nourriture et l’évitement des prédateurs. La réaction du lièvre à la coupe forestière dépendait à la fois de l'intensité du traitement sylvicole et de la densité locale de la population. Dans le cas des coupes avec une rétention d'arbres >50%, la préférence pour la forêt non coupée disparaissait à mesure que la population locale augmentait. Au contraire, pour les traitements avec une rétention d'arbres <20%, la préférence pour la forêt non coupée s'intensifiait avec l'augmentation de la population locale. De même, au cours des premières années après coupe, les patrons de broutement des tiges de bouleau (Betula papyrifera) dans les traitements à rétention >50% sont demeurés similaires à ceux des forêts non coupées, tandis que l'utilisation des tiges a diminué dans les traitements intensifs (rétention <20%). Ces résultats démontrent que les traitements sylvicoles qui conservent la structure des forêts anciennes peuvent aussi maintenir une répartition du lièvre caractéristique de ce stade de succession. Cette thèse approfondit notre compréhension des liens entre la répartition du lièvre et les régimes de perturbations régionales en forêt boréale aménagée.
This thesis explores how different components of natural and human disturbance regimes shape the distribution of a key boreal forest herbivore, the snowshoe hare (Lepus americanus). I investigated both broad-scale changes in hare abundance during forest succession and fine-scale responses to heterogeneity created by canopy gap dynamics in old-growth forests. I then evaluated how hare respond to silvicultural treatments designed to maintain the irregular structure of old-growth stands using patterns of density-dependent habitat selection and browse history reconstruction. Snowshoe hare followed a bimodal abundance distribution with stand age, with a pronounced peak in density between 40-50 years post-disturbance followed by a second more subtle increase phase during late-succession. Within old-growth stands, canopy gaps offered areas of higher food availability, but foraging and movement behaviours indicated that hares perceived a greater risk of predation within openings. The structure of old-growth stands thus appears to impose a trade-off between acquiring food and avoiding predation. The response of snowshoe hare to forest harvesting depended on both disturbance intensity and local population density. Preference for uncut forest stands over harvest treatments with >50% tree retention quickly diminished as local populations increased. In contrast, preference for uncut forests over treatments with <20% tree retention became more pronounced with increasing local population density. Similarly, in the first years following harvesting, browse use patterns of white birch (Betula papyrifera) stems in low intensity treatments (>50% retention) remained similar to those in uncut old-growth forest stands, whereas browse use declined rapidly in intensive harvest treatments (<20% retention) over the same period. These findings suggest that silvicultural treatments that conserve old-growth forest structure can also maintain distributions of hare that are characteristic of late-succession. This thesis helps to further our understanding of the links between snowshoe hare distribution and regional disturbance regimes in managed boreal forests.

La mise en valeur des ressources forestières initiée en République gabonaise depuis la période coloniale et post-coloniale s’est faite en dehors du cadre législatif et règlementaire régissant la gestion du développement durable des forêts. La production des grumes, des bois débités et autres produits forestiers a été réalisée dans les oubliettes des politiques d’aménagement forestier durable. Sur le plan économique et financier, l’exploitation des ressources forestières contribue faiblement au PIB et alimente de façon marginale les recettes budgétaires. Sur le plan social par contre, la création d’emplois directs et indirects fait du secteur forestier, avec le nouveau Code forestier relatif à la gestion durable des forêts, un secteur d’avenir. Pour analyser les activités des différents acteurs dans la zone du Sud-Est du Gabon, nous nous sommes appuyés sur l’approche systémique. Par la recherche action, le droit des populations locales à être impliquées dans les décisions concernant le type de développement qui leur convient le mieux n’est pas reconnu. Face à cette situation considérée comme désespérée au Sud-Est et contraire au Sommet de Rio (1992) et au Rapport Brundtland, nous proposons l’aménagement forestier durable et concertée avec une approche patrimoniale des forêts tropicales gabonaises. Plusieurs éléments nous permettront de redéfinir et renforcer les politiques de gestion du développement durable des forêts gabonaises à savoir : l’aménagement du territoire, la décentralisation et le développement local, la certification, l’éducation, la sensibilisation, la formation et la communication environnementale. Grâce à ce nouvel instrument dans un système ouvert, le secteur forestier contribuera de manière équitable au renforcement du PIB, aux recettes budgétaires, à la création d’emplois suivie des effets d’entraînement et à la réduction de la pauvreté en milieu villageois
The development of forest resources started in Gabon since the post colonial period and was outside the legislative and regulatory framework governing the management of sustainable forest management. The production of logs, sawn timber and other forest products was conducted in the oblivion of policies of sustainable forest management. On the economic and financial exploitation of forest resources contributes to GDP and low supplies of marginal revenue budget. On the social front against by the establishment of direct and indirect jobs because of the forestry sector with the new Forest Code on sustainable forest management sector for the future. To analyze the activities of various actors in the area south-east of Gabon, we relied on the systems approach. Through action research, the rights of local people to be involved in decisions about the type of development that suits them best is not recognized. Faced with this situation as desperate in the South-East and contrary to the Rio Summit (1992) and the Brundtland Report, we propose sustainable forest management and concerted approach with a wealth of tropical forests in Gabon. Several elements will allow us to redefine and strengthen the management policy of sustainable forest management Gabonese namely: planning, decentralization and local development, certification, education, awareness, training and environmental communication. With this new instrument in an open system, the forest sector contribute fairly to the strengthening of the GDP, the fiscal revenue, creating jobs followed by the effects of training and reducing poverty in the village

Cette étude a évalué l’effet de scénarios d’aménagement de l’habitat du caribou forestier (Rangifer tarandus) sur la diversité aviaire. Un indice d’occupation de 29 espèces d’oiseaux a été développé à partir d’observations de terrain, puis comparé entre sept paysages simulant différentes répartitions des coupes forestières et deux cycles de rotation de coupe. Alors que la répartition des coupes influençait peu les assemblages d’oiseaux, la diversité aviaire était maintenue davantage après une rotation de 100 ans qu’une de 60 ans. Les assemblages d’espèces attendus après ces deux cycles étaient différents de ceux d’un paysage sans coupe, indiquant qu’un temps de révolution plus court que le cycle de perturbations naturelles affecterait la diversité aviaire. Notre méthodologie permet donc d’évaluer l’impact de stratégies d’aménagement sur la biodiversité avant leur mise en œuvre. Nous avons ainsi pu démontrer que l’aménagement de l’habitat du caribou actuellement préconisé ne suffirait pas à conserver les oiseaux boréaux.
This study assessed the effect of habitat management for the recovery of boreal caribou (Rangifer tarandus) on the diversity of boreal birds. An index of occupancy was estimated for 29 bird species from surveyed data, and then compared among seven simulated landscapes contrasting in cut-block distribution and harvest rotation. Whereas cut-block distribution had little effect on bird assemblages, bird diversity was better maintained under a 100-year harvest rotation than a 60-year rotation. Bird assemblages for both harvest rotations differed significantly from assemblages expected in an uncut landscape, implying that rotations shorter than natural disturbance cycles could affect regional biodiversity. Our method thus allows the assessment of the long-term impact of various management strategies on biodiversity prior their implementation. On this basis, we showed that the current habitat management guidelines for boreal caribou recovery would not be sufficient to conserve bird diversity in the boreal forest.

On considère que les espèces résidentes d’oiseaux habitant les latitudes nord sont les espèces les plus exposées aux effets de la perte d’habitat et de la fragmentation de la forêt boréale. Nous connaissons très peu l’écologie hivernale des oiseaux boréaux résidents bien que la dynamique de leur population semble être fortement influencée par des événements qui ont lieu en-dehors de la saison de reproduction. Mon objectif était de déterminer comment l’augmentation de la densité des lisières forestières et la réduction de la proportion de forêt boréale mature influencent une espèce résidente d’oiseau. J’ai enregistré les mouvements de 85 volées hivernales de mésanges à tête brune (Poecile hudsonica) non marquées et de sept volées dont les membres étaient marqués individuellement avec des bagues de couleur. De janvier à mars (2004 et 2005), j’ai suivi des volées de mésanges en raquettes à la forêt Montmorency et j’ai enregistré leurs déplacements en temps réel en utilisant un récepteur GPS. Grâce aux volées d’individus marqués, j’ai découvert que les mésanges à tête brune comptent en moyenne 4 oiseaux par volée, occupent un territoire hivernal moyen de 14.7 ha et conservent les mêmes membres dans leur volée pendant l’hiver. À partir des déplacements de volées sur 74 km, les mésanges à tête brune préféraient fortement les peuplements forestiers matures (>7m de hauteur), utilisaient un peu moins les peuplements d’arbres en régénération (4-7 m) et évitaient les jeunes peuplements (<4 m) et les milieux ouverts. Les volées de mésanges ne s’intéressaient pas aux lisières forestières lorsqu’elles utilisaient des peuplements forestiers matures. Par contre, dans les peuplements en régénération, les volées étaient plus près des lisières ouvertes (41±6 m) ainsi que des lisières de peuplements forestiers matures (11±2 m) que prévu. Les volées de mésanges à tête brune n’évitaient pas les lisières exposées durant des conditions hivernales difficiles. Une augmentation de la densité des lisières, due à la coupe totale dans les forêts boréales, ne réduit pas nécessairement la qualité des parties de forêt restantes pour la saison hivernale des mésanges à tête brune et ce, même pendant des températures inclémentes. Par contre, j’arrive à la conclusion que l’exploitation forestière réduira l’habitat hivernal optimal de cette espèce.
Resident bird species inhabiting northern latitudes are considered to be the species most exposed to the effects of habitat loss and fragmentation of boreal forests. Despite the fact that their population dynamics appear to be strongly determined by events occurring during the non-breeding season, we have little knowledge of the winter ecology of boreal birds. My objective was to determine how increasing edge densities and reducing the proportion of mature boreal forest will affect a resident bird species. I recorded movements of 85 unmarked and seven colour banded winter flocks of the little-known Boreal Chickadee (Poecile hudsonica), in a 66 km2 boreal forest harvested for timber near Quebec City, Quebec, Canada. From January-March (2004 and 2005), I followed flocks on snowshoes and recorded their paths in real time using a handheld GPS receiver. Using marked individuals, I found winter Boreal Chickadee flocks included an average of 4 individuals, occupied a mean winter home range of 14.7 ha and showed stable membership. Based on 74 km of flock movements, Boreal Chickadees strongly preferred mature forest (>7 m in height), used regenerating forest (4-7 m) to a lesser extent and avoided younger stands (<4 m) and open areas. Chickadee flocks showed no response to forest edges when using mature forest stands. However, inside regenerating forest, flocks were significantly closer to both open edges (41 ± 6 m) and mature forest boundaries (11 ± 2 m) than would be expected from random use of the habitat. Boreal Chickadee flocks did not avoid exposed edges during harsh weather conditions. In fact, on colder days, they were found disproportionately more often along edges between mature and regenerating stands. Increasing edge densities, resulting from clearcutting in boreal forest, does not necessarily reduce the winter suitability of remaining forest patches, even under inclement weather. However, I conclude that forest harvesting will result in a reduction of optimal wintering habitat for this species.

With more than ¾ of the forest surface of Cameroon allocated to logging, the survival of many rainforest species will depend on the way in which timber production forests will be managed in this country for the next decades. Management decisions to be applied should be directed systematically towards a minimization of the negative impacts on the ecosystem as a whole, including on the animal populations living in these forests. This requires a detailed understanding of the response of wildlife to selective logging as it is currently practised in Central Africa.

This thesis reports results of a longitudinal monitoring of abundances of nine mammal species in a forest concession over a four years period. From 2003 to 2006, four wildlife censuses have been conducted in the active core of FMU 10.030 allocated to the logging company PALLISCO. Our study area covers 176 sq-km and include several logging compartments and unlogged areas.

The diversity of specific responses to the introduction of human activities into the habitat is at the scale of the biological diversity of the habitat itself. A particular attention was paid to two emblematic species of the Cameroonian forests, western lowland gorillas G.g. gorilla and the common chimpanzees Pan troglodytes. During this work, we studied 1) how logging at industrial scale affects the spatial distribution of nine mammal species, including great apes, in timber production forests of South-eastern Cameroon, and 2) the nature of pressures exerted on animal populations within an active forest concession (anthropic, ecological, ethologic, etc).

Our first results indicate that the extraction of valuable timber species generates a spatial reorganization of gorillas and chimpanzees, inducing local modifications of population densities. This spatial reorganization seems to be mainly due to human activities per se rather than to modifications of the habitat structure or changes in the availability of fruits for these species. Compared with other mammals, great apes are at the two extreme opposites of a gradient of sensitivity to the habitat disturbances created by logging. Gorillas, as well as other "generalist" species like duikers, seem to thrive in logged forests, probably attracted in these areas by the secondarisation of the vegetation. Their densities decrease temporarily in logging compartments during logging operations but these species recover quickly, suggesting a repulsive effect of the human presence in the forest rather than a major alteration of the habitat quality for them. Rather "specialist" species seem to react by increasing the size of their foraging area. These are the sitatungas Tragelpahus spekei and bushpigs Potamochoerus porcus, two typical species of swamp forest with Raffia spp. and semi-inundated forests. These particular biotopes in the heart of the production forests seem to be playing the role of refuge zone for these species. Finally, two species were identified as being explicitly vulnerable to logging activities: the chimpanzees and forest elephants Loxodonta africana cyclotis. Their abundances did not recover to original values during the period of study indicating that they still undergo some kind of ecological and/or anthropic pressures after the end of logging operations that is strongly adverse to them.

In order to contrast the ecological and/or anthropic factors ruling gorillas' and chimpanzees' spatial distribution in the habitat, we have used a spatial modelling technique called “Ecological Niche Factor Analysis - ENFA". ENFA-generated models for these two species mainly retained anthropic variables to explain great apes local repartition in the study area. For gorillas, it was mainly explained by the local pattern of logging compartments and the time that passed since the end of logging operations. Globally, this species avoids the areas of forests showing a high rate of human frequentation and is attracted to old logged areas. As for the chimpanzees, their spatial distribution is influenced mainly by the presence of roads which are largely avoided. The periphery of logged compartment seems to be a zone of convergence for chimpanzee communities that have probably been driven out from logging compartments during operations, but these movements of populations would be limited to short distances. The vulnerability of the chimpanzees is consequently explained by the absence of demographic mechanisms enabling them to avoid the disturbed zones while reducing the territorial conflicts.

The general trend in great ape abundances in an active logging concession confirms that even closely related species can show divergent capacities of survival when confronted to human disturbances. Our work highlights that chimpanzee communities demonstrate some spatial inertia, contrarily to gorillas which easily manage to avoid human activities. This inertia would be probably at the origin of its sensitivity to current forestry practices. Our results confirm White & Tutin (2001)'s socio-ecological explanation for the vulnerability of chimpanzees to logging in forests of Central Africa. Knowing this, it is imperative to set up concrete conservation actions aiming at maintaining the chimpanzee populations of in Cameroonian timber production forests.

Practically, selective logging would easily be compatible with the preservation of the majority of rainforests mammals if concrete measures aiming at decreasing the negative impacts of logging were effectively applied. As a general rule, the proximity between logged areas and some zones that can serve as refuge seems to be a determining factor of the persistence of rainforests mammals in logged forests. A line of thought would be thus to ensure safe shifts of populations towards these zones in order to guarantee the avoidance of disturbances and, later, the recovery of densities in logged forests. In this sense, our main recommendation consists in promoting a delimitation of logging compartments into narrow strips so as to reduce the distance to be walked by an animal to geographically avoid human disturbances. Additionally, it is necessary to set up well-designed biomonitoring programmes to follow up trends in wildlife abundances and promote a flexible management that can be adapted according to the evidence of detrimental events to wildlife.

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Avec plus de ¾ de la surface forestière du Cameroun allouée à l'exploitation forestière, la survie de nombreuses espèces de mammifères dépendra de la façon dont seront gérés les massifs de forêt de production de ce pays dans les décennies à venir. Les mesures de gestion à appliquer devraient être orientées systématiquement vers une minimisation des impacts négatifs sur l'écosystème dans son ensemble, y compris sur les populations animales résidant dans ces forêts. Ceci nécessite une compréhension détaillée de la réponse de la grande et moyenne faune à l'exploitation forestière sélective telle qu'elle est effectivement pratiquée en Afrique Centrale.

Cette thèse de doctorat rapporte les résultats d'un suivi longitudinal, sur une période de quatre ans, des abondances de neuf espèces de mammifères au sein d'une concession forestière du Sud-est Cameroun. Au total, quatre recensements de la faune ont été réalisés entre 2003 et 2006 dans la partie active de l'UFA 10.030 allouée à la société PALLISCO. La zone étudiée couvre 176 km2 et englobe plusieurs parcelles annuelles d'abattage ainsi que des compartiments non exploités.

La diversité des réponses spécifiques vis-à-vis de l'introduction d'activités humaines dans l'habitat est à l'échelle de la diversité biologique de l'habitat lui-même. Une attention particulière a été portée sur deux espèces emblématiques des forêts camerounaises, les gorilles des plaines occidentales G.g. gorilla et les chimpanzés communs Pan t. troglodytes. Durant ce travail, nous avons étudié 1) comment l'exploitation forestière à l'échelle industrielle affecte la distribution spatiale de neuf espèces de mammifères, dont les grands singes, dans les massifs de forêt de production du Sud-est Cameroun, et 2) de quelle nature sont les pressions exercées sur les populations animales au sein d'une concession forestière active (anthropique, écologique, éthologique, etc.).

Nos premiers résultats indiquent que l'extraction d'essences précieuses dans les forêts camerounaises génère notamment une réorganisation de la distribution spatiale des gorilles et des chimpanzés, induisant des modifications locales de densité de population. Cette réorganisation spatiale semble être due aux activités humaines elles-mêmes plutôt qu'aux modifications de la structure de l'habitat ou à une diminution de la disponibilité de certaines ressources alimentaires importantes pour ces espèces. Comparés à d'autres mammifères, les grands singes se placent aux deux extrêmes d'un gradient de sensibilité aux perturbations de l'habitat causés par l'exploitation forestière. Les gorilles, ainsi que d'autres espèces "généralistes" comme les céphalophes, semblent prospérer dans les forêts exploitées, probablement attirés dans ces zones par la secondarisation de la végétation. Leurs densités diminuent ponctuellement dans les parcelles d'abattage pendant les opérations d'extraction, mais retrouvent très vite leur niveau initial. Ceci suggère un effet répulsif de la présence humaine sur ces espèces plutôt qu'une altération majeure de la qualité de l'habitat pour ces dernières. D'autres espèces plus "spécialistes" semblent réagir en augmentant la taille de leurs aires de fourragement. Il s'agit des sitatungas Tragelpahus spekei et des potamochères Potamochoerus porcus, deux espèces appréciant les biotopes humides (marécages à Raphia spp. des zones de forêt inondées, etc.). Ces biotopes particuliers, non-affectés par l'exploitation forestière, au coeur des forêts de production semblent servir de refuge pour ces espèces. Enfin, deux espèces ont été identifiées comme étant explicitement très vulnérables aux activités d'exploitation: les chimpanzés et les éléphants des forêts Loxodonta africana cyclotis. Leurs abondances n'ont pas recouvré les valeurs originelles durant la période d'étude, indiquant que ces espèces subissent encore des pressions écologiques et/ou anthropiques jusqu'à quatre ans après la fin des activités d'exploitation forestière.

Afin de contraster les facteurs écologiques et/ou anthropiques régissant la distribution spatiale des gorilles et des chimpanzés, nous avons fait usage d'une technique de modélisation spatiale appelée "Ecological Niche Factor Analysis – ENFA". Les modèles ENFA pour ces deux espèces ont principalement retenu les variables anthropiques pour expliquer la distribution spatiale des grands singes dans l'aire d'étude. Il a ainsi été démontré que la répartition des gorilles était en grande partie expliquée par l'agencement local des AACs et le temps qui s'est écoulé depuis la fin des opérations d'extraction dans celles-ci. De manière générale, cette espèce évite les zones présentant un haut taux de fréquentation humaine et préfère les forêts exploitées quelques années auparavant. Quant aux chimpanzés, leur distribution spatiale est principalement expliquée par la présence de routes et pistes forestières qui sont amplement évitées. La périphérie des zones exploitées semble être une zone de convergence pour les chimpanzés qui y seraient vraisemblablement refoulés lors des perturbations, mais ces mouvements seraient limités à de courtes distances. La vulnérabilité des chimpanzés s'expliquerait dès lors par l'absence de mécanismes démographiques leur permettant d'éviter les zones affectées tout en réduisant les conflits territoriaux résultant d'une réorganisation spatiale.

La tendance globale des variations d'abondance des grands singes au sein d'une concession forestière en cours d'exploitation confirme que même des espèces très proches phylogénétiquement peuvent faire preuve de capacités différentes de survie face aux perturbations anthropiques. Il ressort de nos observations que les communautés de chimpanzés font preuve d'une certaine inertie spatiale, contrairement aux gorilles qui parviennent à éviter les activités humaines. Cette inertie serait probablement à l'origine de sa vulnérabilité face aux pratiques forestières actuelles. Nos résultats viennent confirmer l'hypothèse socio-écologique émise par White & Tutin (2001). Face à ce malheureux constat, il est impératif de mettre en place des mesures concrètes de gestion visant à maintenir les populations de chimpanzés dans les forêts de production camerounaises.

Pratiquement, l'exploitation sélective serait compatible avec la conservation de la plupart des mammifères si certaines mesures de gestion visant à diminuer les impacts négatifs étaient rapidement mises en application. La proximité entre les zones exploitées et les zones pouvant servir de refuge semble être un facteur déterminant de la survie de nombreuses espèces de mammifères dans les forêts de production du Cameroun. Une ligne de réflexion serait donc d'assurer les mouvements de populations vers ces zones-refuge sans heurts afin de garantir l'émigration des populations animales en dehors des zones affectées et la recolonisation ultérieure des forêts exploitées. En ce sens, notre principale recommandation consiste à promouvoir un découpage en assiettes de coupe en bandes relativement étroites (<2,5 km) de façon à réduire la distance à parcourir pour éviter géographiquement les perturbations anthropiques. De même, il serait nécessaire de mettre en place des programmes de suivi régulier des abondances faunistiques afin de permettre une gestion adaptative qui s'ajusterait au vu d'événements critiques pour la faune.
Doctorat en Sciences
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Le piégeage de martres américaines (Martes americana) en habitat optimal vs. Sub-optimal et l'analyse de 7 microsatellites ont montré que la variabilité génétique des populations était homogène malgré une abondance réduite en habitat sub-optimal. Les tests d'assignement suggèrent que la redistribution asymétrique des individus vers l'habitat sub-optimal pourrait compenser cet effet démographique local et entretenir la variabilité génétique. La dispersion, analysée indirectement à partir de la structure génétique et directement à partir du suivi télémétrique de juvéniles, montre que la diffusion spatiale des gènes produite par la majorité d'individus est très limitée. La fraction d'individus se dispersant sur de longues distances semble assurer l'homogénéisation génétique des populations. L'utilisation de distances effectives prenant en compte l'effet de l'hétérogénéité du paysage sur la dispersion a permis de montrer que les flux géniques sont affectés par les structures paysagères.

La compréhension des déterminants de la répartition des organismes est un thème central en écologie. Mon objectif était de mieux comprendre l'influence de quatre facteurs sur la répartition des oiseaux et des micromammifères des forêts boréales naturelles et aménagées : la sélection d'habitat, le parasitisme, la compétition et la prédation. Alors que la relation entre la diversité et l'hétérogénéité de l'habitat était établie, la contribution relative de la structure et de la composition de l'habitat était incertaine. Mon étude a montré que la structure et la composition de l'habitat expliquaient la même variance dans 96 assemblages d'oiseaux occupant les vieilles forêts boréales, bien que certaines espèces répondent uniquement à la structure ou à la composition de l'habitat. Ces résultats étaient similaires à cinq échelles spatiales, soit pour des rayons de paysage allant de 100 à 1000 m autour des stations. Les stratégies de conservation devraient mettre autant d'emphase à préserver la structure et la composition de l'habitat. Ensuite, j'ai démontré que le parasitisme par l'oestre (Cuterebra spp) pourrait contribuer à la dynamique de 36 populations du campagnol à dos roux (Myodes gapperi), le micromammifère le plus abondant en forêt boréale naturelle. La probabilité de survie de 341 campagnols diminuait avec l'infection dans des conditions de stress élevé. Le principal facteur responsable du risque individuel d'infection était l'abondance de campagnols plutôt que les traits d'histoire naturelle ou les variables d'habitat. La croissance estivale des populations était négativement reliée à la prévalence du parasite. Enfin, j'ai déterminé quels facteurs, parmi la prédation et la compétition, influençaient davantage la répartition du campagnol à dos roux en fonction d'un gradient d'intensité de l'exploitation forestière. Pour ce faire, j'ai utilisé une expérience sur l'effort d'approvisionnement dans 29 stations. La compétition interspécifique avec les souris sylvestre (Peromyscus maniculaîus) semblait être le principal facteur responsable du déclin des populations de campagnols à dos roux induit par l'exploitation forestière. En conclusion, cette thèse améliore la connaissance des facteurs régissant la répartition de la faune boréale, grâce à la combinaison originale de l'étude des assemblages d'espèces, de la dynamique des populations et du comportement animal. Mes résultats devraient fournir des renseignements utiles à l'aménagement durable de nos forêts.

Le principe des chronoséquences a été adopté pour déterminer l’évolution du volume après l’entrée en sénescence de peuplements d’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) de la Côte-Nord à partir d’une carte des feux et des données des placettes échantillons permanentes. Pour déterminer l’évolution du volume après 200 ans, des répartitions théoriques du territoire par classe de volume ont été établies à partir de deux hypothèses différentes : (i) le maintien du volume au cours du temps et (ii) la décroissance du volume. La comparaison de ces répartitions théoriques à la répartition observée a permis de retenir l’hypothèse du maintien du volume après l’entrée en sénescence du peuplement. Les modifications de l’évolution du volume au cours du temps se répercutent par une baisse du niveau de possibilité forestière due à une augmentation du volume perdu par sénescence qui peut être compensée par le recours à l’optimisation lors de la réalisation du calcul de possibilité forestière.

Le pays sakalava presente une dualite ou se cotoient unite et diversite. Vis-a-vis des espaces forestiers, les manifestations de la deforestation varient en fonction du groupe ethnique considere et des objectifs de production. Les sakalava essaient de preserver les espaces forestiers geres rationnellement. Les migrants ont besoin d'un espace de pacage plus etendu et bien individualise ; ces migrants conduisent une exploitation visant non plus la subsistance mais surtout un revenu monetaire. La deforestation constitue un des problemes de l'interface homme-nature. C'est un phenomene tres complexe dont les interactions sont entremelees. Etudier la deforestation necessite la comprehension du fonctionnement de tout le systeme. La deforestation est le resultat de faits socio-economiques et politiques complexes. Par le biais des defrichements agricoles, elle repond a la recherche d'un moyen de subsistance facile a mettre en uvre et procurant un minimum de securite alimentaire. Par les activites d'extraction des ressources ligneuses, elle procure un revenu important avec un minimum de risque et d'investissement. Dans tous les cas, la pratique de la deforestation n'est que reflet du niveau economique d'un secteur. Tant que la pauvrete n'est pas resolue, la deforestation continuera toujours a etre pratiquee
Sakalava shows a duality where unity goes together with diversity. In regard to forests, deforestation varies with ethnic groups and production targets. People of sakalava protect well - managed forests. Migrants need more space to keep their cattle ; these migrants manage their firms with the aim to make money. Deforestation is the expression of conflicts between man and nature. It is a very complex phenomenon with intermingled interactions. A good knowledge of the functionning of the whole system is required in order to study deforestation. Deforestation is the result of complex socio-economical and political facts. Thourgh forest clearings for farming, deforestation give an answer to the question of subsistence means which garanties a minimum food security. With woody resources haversting, deforestation may yield a good income at minimum risk and investment. In total, deforestation is a reflection gone area the economy. As long as poverty will not be overcomed, deforestation will sill be practised

La grande majorité des scientifiques s’accordent depuis deux décennies sur le fait que les actions anthropiques sont responsables d’une grande perte de biodiversité à l’échelle terrestre via l’élimination de gènes, d’espèces et de traits biologiques à un rythme alarmant. Ce fait les a conduits à se questionner sur les impacts de la perte de la biodiversité sur le fonctionnement des écosystèmes. Bien qu’aujourd’hui les connaissances sur le lien entre biodiversité et fonctionnement des écosystèmes (BEF) commencent à être bien documentées, nous en savons encore très peu sur les mécanismes sous-jacents à la relation entre BEF, et en particulier concernant les mécanismes appuyant les processus souterrains des écosystèmes forestiers. L’objectif de ce projet de doctorat était de développer les connaissances sur le lien entre la biodiversité des parties aériennes et le fonctionnement souterrain des écosystèmes artificiels (plantations d’arbres). Nous avons pour cela examiné l’implication de différents acteurs et paramètres du compartiment souterrain susceptibles d’intervenir dans le cycle du C - et de l’N - en lien avec la biodiversité (notamment via le recours à l’approche des traits fonctionnels). D’une part nous avons étudié la productivité des racines fines, leur chimie ainsi que le fonctionnement et la composition des communautés microbiennes du sol en lien avec des mesures de diversité (la richesse spécifique et la diversité fonctionnelle) dans une jeune plantation (4 ans). D’autre part, nous avons étudié la décomposition des racines fines en lien avec les communautés d’arbres et de végétation du sous-bois subséquentes à l’application de traitements dans une plantation plus âgée (27 ans). Dans tous les cas, nous avons étudié le lien entre ces différents paramètres et processus et les C et N du sol (totaux et dans les fractions). Les feuillus et les conifères diffèrent quant à la productivité des racines fines ainsi que par rapport à la métabolisation des sources de C. Les conifères étaient plus productifs que les feuillus (racines fines), et les feuillus métabolisaient un plus grand nombre de sources de C que les conifères. Par ailleurs, la richesse spécifique a influencé le fonctionnement des microbes mais pas leur composition ni la productivité des racines fines, tandis que l’identité des arbres (et de leurs traits fonctionnels) ont influencé tous ces paramètres et processus. La valeur moyenne des traits a plus influencé la productivité des racines fines, la respiration basale et la biomasse microbienne que la variance de ces traits. La diversité fonctionnelle (considérée en tant que gradient) n’a quant à elle pas eu d’effet sur aucun des paramètres et processus étudiés. Finalement, notre étude a révélé que la végétation du sous-bois (couvert de type fonctionnel et certaines espèces) plus que les arbres, les propriétés du sol ou la chimie des racines fines influençait la décomposition de ces dernières. De manière générale, cette thèse a permis de découvrir et de mettre en évidence des aspects jusqu’alors inconnus du lien entre BEF, notamment en ce qui concerne le lien entre la diversité des parties aériennes et le fonctionnement des parties souterraines. Nos résultats ont permis d’identifier avec précision les espèces d’arbres, de végétation du sous-bois ou encore les traits fonctionnels et les processus sur lesquels ils interviennent. Ceci pourrait permettre d’affiner les modèles de prédiction des cycles du C et de l’N ou encore de prodiguer des conseils avisés aux gestionnaires forestiers.
In the last two decades, the vast majority of scientists have agreed that anthropogenic actions are responsible for an important and rapid loss of biodiversity at a global scale, through the elimination of genes, species and biological traits. This fact led to remarkable progress towards understanding how the loss of biodiversity affects the functioning of ecosystems. Although the link between biodiversity and ecosystem functioning (BEF) is now well documented, the mechanisms underlying this relationship are still poorly understood, especially with regards to belowground processes in treed ecosystems. The objective of this Ph.D. project was to improve our understanding of the link between aboveground biodiversity and belowground functioning in two artificial ecosystems (tree plantations). For this purpose, we examined the implication of different actors and parameters of the belowground compartment that are likely to influence the C - and N - cycles, in relation to aboveground biodiversity (through the functional trait-based approach). On the one hand we studied the productivity of fine roots, their chemistry, the functioning and composition of soil microbial communities in relation to diversity measures (specific richness and functional diversity) in a young plantation (4 years). On the other hand, we studied the decomposition of fine roots in relation to over- and understory vegetation following the application of silvicultural treatments in an older plantation (27 years). In all cases, we studied the relationship between these parameters and processes, as well as soil C and N (total and in fractions). Deciduous and conifer species differed in fine root productivity and in microbial community catabolic activity. Conifers were more productive than deciduous (fine roots), and soil microbial communities associated with deciduous trees used a greater number of carbon sources than those associated with conifers. Moreover, although tree specific richness influenced the functioning of microbes, it had no effect on their composition or the productivity of the fine roots, while tree identities (and their functional traits) influenced all these parameters and processes. The mean value of traits had a greater influence on fine root productivity, basal respiration and microbial biomass than the variance of these traits. The functional diversity (considered as a gradient) had no effect on any of the parameters and processes studied. Finally, our study revealed that the understory vegetation (cover of functional type and some species), more than overstory vegetation, soil properties or fine root chemistry influences the fine root decomposition. In general, this thesis has uncovered and highlighted unknown aspects of the relationship between BEF, in particular with regard to the link between aboveground diversity and belowground functioning. Our results precisely identified tree species, understory vegetation and functional traits and the processes on which they intervene. This could help to refine predictive models of C and N cycles or provide advice to forest managers.

La cartographie de la ressource forestière se concrétise par la réalisation d’inventaires sur de vastes territoires grâce à des méthodes de mesure automatiques ou semi-automatiques à grandes échelles. En particulier, le développement du LiDAR (light detection and ranging) aéroporté a ouvert la voie à de nouvelles perspectives. Bien que le LiDAR aéroporté ait fait ses preuves comme outil d’inventaire et de cartographie, l’étude de la littérature scientifique sur le sujet met en évidence que les méthodes de traitement de l’information ont des limites et ne sont généralement valides que dans une région donnée et avec un système d’acquisition donné. En effet, un changement dans le dispositif d’acquisition entraîne des variations dans la structure du nuage de points acquis, rendant lesmodèles de cartographie de la ressource non généralisables. Dans le but de créer des modèles de cartographie de la ressource qui soient moins dépendants de la région d’étude et du dispositif d’acquisition utilisé pour les construire, il est nécessaire de comprendre d’où viennent ces variations et comment, à défaut de les éviter, les corriger. Nous explorons dans cette thèse comment des variations dans la configuration des systèmes d’acquisition de données peuvent engendrer des variations dans la structure des nuages de points. Ces questions sont traitées grâce à des modèles mathématiques théoriques simples et nous montrons, dans une certaine mesure, qu’il est possible de corriger les données de LiDAR aéroporté pour les normaliser afin de simuler une acquisition homogène réalisée avec un dispositif d’acquisition « standard » unique. Cette thèse aborde l’enjeu de proposer et d’initier, pour le futur, des méthodes de traitement de données reposant sur des standards mieux établis afin que les outils de cartographie de la ressource soient plus polyvalents et plus justes à grandes échelles
The mapping of the forest resource is currently achieved through inventories made across large territories using methods of automatic or semi-automatic measurements at broad scales. Notably, the development of airborne LiDAR (light detection and ranging) has opened the way for new perspectives in this context. Despite its proven suitability as a tool for inventories and mapping, the study of the scientific literature on airborne LiDAR shows that methods for processing the acquired information remain limited, and are usually valid only for a given region of interest and for a given acquisition device. Indeed, modifying the acquisition device generates variation in the structure of the point cloud that often restrict the range of application of resource evaluation models. With the aim of moving towards models for resourcemapping that are less dependent on the characteristics of both the study area and the of acquisition device, it is important to understand the source of such variation and how to correct it. We investigated, how variations in the settings of the data acquisition systems may generate some variation in the structure of the obtained point clouds. These questions were treated using simple theoretical and mathematical models and we showed, to a certain extent, that it is possible to correct the LiDAR data, and thus to normalise measurements to simulate homogeneous acquisitions with a “standard” and unique acquisition device. The challenge pursued in this thesis is to propose and initiate, for the future, data processing methods relying on better established standards in order to build more accurate and more versatile tools for the large-scalemapping of forest resources.

Cette thèse se présente sous forme de quatre articles liés par un fil conducteur : l'interaction entre bilan hydrique et changement climatique dans la dynamique de la végétation méditerranéenne. La première partie présente la conception et la calibration d'un nouveau modèle bioclimatique dédié à l'évaluation du bilan hydrique en forêt méditerranéenne. Dans la deuxième partie, ce modèle sert à évaluer l'impact du changement climatique sur la composition de la flore forestière. Le pin d'Alep a servi de référence pour faire le lien entre le modèle bioclimatique, le changement climatique et la productivité et la croissance en hauteur de la forêt, n fait l'objet dans la troisième partie d'une étude autécologique approfondie dans toute son aire française. La quatrième partie aborde l'interaction entre bilan hydrique et changement climatique dans la croissance radiale du pin d'Alep, à l'aide d'un dispositif expérimental en conditions réelles forestières
This thesis consists of four articles linked by a connecting thread: the interaction between water-balance and climate change in the dynamics of the Mediterranean vegetation. The first part presents the design and the calibration of a new bioclimatic model dedicated to the assessment of the water-balance in Mediterranean forest. In the second part, mis model is used to assess the impact of the climate change on the composition of the forest flora. The third part thoroughly studies Pinus halepensis Mill. Autecology in its whole French distribution area, as this species serves as reference to link the bioclimatic model, climate change and forest height growth and productivity. The fourth part deals with the interaction between water-balance and climate change in the radial growth of Pinus halepensis, by means of an experimental device in field conditions

Les espèces herbacées de sous-bois sont peu étudiées dans le contexte des changements climatiques. L’expérience B4WARMED, une simulation de réchauffement climatique en forêt de l’University of Minnesota, offrait l’opportunité d’étudier la réponse du Maianthemum canadense et de l’Eurybia macrophylla en interaction avec les autres composantes de leur écosystème. Les effets sur leur croissance, leur reproduction, leur phénologie et leurs taux de photosynthèse et de respiration ont été évalués, ainsi que les effets sur la disponibilité de la lumière, de l’eau et des nutriments. En général, ces deux espèces ont été modestement affectées par les traitements réchauffement. Leur émergence hâtive au printemps augmente leur effort reproducteur alors que la diminution du contenu en eau du sol semble avoir des effets négatifs à long terme. Le futur de ces espèces sous un scénario de réchauffement dépend donc, entre autres, de la réponse phénologique des strates supérieures et des changements au niveau des régimes de précipitations.
The understory herbaceous species are little studied in the context of climate change. The B4WARMED experiment, a forest warming facility of the University of Minnesota, provided the opportunity to study the response of Maianthemum canadense and Eurybia macrophylla in interaction with other components of their ecosystem. Effects on their growth, reproduction, phenology, photosynthesis and respiration rates were evaluated, along with the effects on the availability of light, water and nutrients. Overall, these two species were modestly affected by the experimental global warming treatments. However, their emergence in early spring promoted their reproductive output while reduced water content of the soil seemed to have negative effects in the longer term. The future of these species under a warming scenario depends, among other things, on the response of the upper strata in terms of phenology and on the changes in precipitation patterns.

L'objectif du travail était d'étudier les relations entre la composition floristique et la dynamique du peuplement, sous l'influence de facteurs édaphiques. L'étude s'est déroulée en Guyane française, et a concerné 6 parcelles permanentes non exploitées du dispositif de Paracou, soit une surface de 37,5 hectares. En premier lieu, l'analyse des distributions spatiales a permis de montrer qu'un gradient unique d'engorgement hydrique structure les espèces de Paracou. Une typologie des espèces selon leur position sur ce gradient a ainsi pu être proposée. La comparaison de cette typologie avec le tempérament des espèces a mis en évidence l'association préférentielle des espèces héliophiles avec un milieu particulier : les bas-fonds. Dans un second temps, les effets du sol sur la performance des espèces ont été étudiés. Dans ce cadre, des modèles de croissance ont notamment été élaborés pour tenir compte à la fois des effets de la compétition et du sol. Ils ont permis de montrer la forte concordance existant entre la croissance des espèces et leurs préférences édaphiques, en accord avec la théorie de la niche écologique. Dans un troisième temps enfin, l'étude est passée au niveau du peuplement en se limitant à la comparaison entre les bas-fonds et les interfluves. Les bas-fonds sont caractérisés par une densité moindre, un cortège floristique plus héliophile et un turnover supérieur tandis que leur structure diamétrique et leur production en surface terrière sont quasi identiques à celles observées sur interfluve. Les interrelations entre densité, cortège floristique et turnover ont été approfondies, permettant de mettre en évidence le rôle central de la mortalité, notamment par chablis comme facteur explicatif des différences observées entre les deux milieux.

Cette thèse a pour objectif d'analyser et de prédire la présence et l'abondance des espèces de sous-bois localement aux facteurs liés à la structure du peuplement (ouverture de la canopée) et selon différents contextes de milieu (pH du sol). Ainsi, cette thèse vise à évaluer si l'impact du pH du sol, de l'ouverture de la canopée et du climat a un effet similaire sur la distribution de présence et d'abondance. A cet effet, nous avons utilisé des relevés floristiques et dendrométriques effectués cinq ans après l'ouverture de la canopée (293 trouées - Nord-est de la France) et sous peuplements fermés (10 996 sites - France). Nous avons modélisé les distributions de présence et d'abondance des espèces (i) premièrement, au niveau régional, en relation avec un facteur local d'ouverture de la canopée et un facteur régional de pH du sol et (ii) deuxièmement, au niveau national, en relation avec un facteur de pH du sol et le climat. Au niveau régional, les résultats indiquent que la prise en compte simultanée d'un facteur local d'ouverture de la canopée et d'un facteur régional de pH du sol permet de déterminer les distributions des espèces cinq ans après son ouverture. Nous avons pu quantifier les conditions optimales des principales essences feuillues au stade juvénile et des espèces herbacées associées à l'ouverture de la canopée et le pH du sol. Au niveau national, nos résultats montrent que les modèles de distribution d'espèces issus de données présence-absence indiquent l'optimum écologique de l'abondance selon les gradients climatiques et le pH du sol, mais désignent des habitats géographique trop importants à cause d'une surestimation de l'amplitude écologique.

Une première étude réalisée in situ (Var) qui compare une parcelle témoin à une parcelle épandue (2,74t MS ha-1), montre que la colonisation de sacs de litière par la mésofaune et la décomposition de la matière organique qu'ils contiennent suivent la même dynamique sur ces deux parcelles. La mésofaune est, cependant, plus abondante sur la parcelle épandue. La composition chimique et l'état de décomposition de la litière ont un effet significatif sur la structure des communautés mésofauniques. Une seconde étude a utilisé des mésocosmes avec une communauté mésofaunique modèle. Quatre traitements, correspondant à la combinaison de 3 doses de cuivre et de 2 doses de boues, ont été testés. Le cuivre, retenu dans les boues, n'affecte pas les paramètres de la communauté, ni ceux de la litière. Cependant, la dose de boue épandue influence l'évolution de la composition chimique des boues et de la litière ainsi que la structure trophique des communautés échantillonnées dans les mésocosmes
A first study, carried out in situ (Var, France), which compares a control to a fertilized (2,74 t DM ha-1 yr-1) plot, shows that litterbags colonisation by mesofauna and organic matter decomposition, contained in these bags, follow the same dynamics on these both plots. However, mesofauna is more abundant on the fertilized plot. The chemical composition and decomposition state of litter have a significant effect on the mesofaunic community structure. A second study, performed in laboratory, used mesocosms and a model mesofaunic community. Four treatments using a combination of three doses of copper and two doses of sludge, were tested. The copper, which seems complexed with sludge, has no effect on community and litter parameters. However, the sludge dose influences the evolution of the sludge and litter chemical composition as well as the trophic structure of the community sampled in the mesocosms

De nombreux écosystèmes forestiers subissent les effets de l'acidification d'origine anthropique, à travers ses effets délétères sur la biodiversité et le fonctionnement de ces écosystèmes. Pour contrer ces effets, des amendements calco-magnésiens peuvent être utilisés pour améliorer les caractéristiques physico-chimiques des sols et des cours d'eau afin de restaurer l'état sanitaire des forêts et le fonctionnement des cours d'eau. En particulier, il a été démontré que les amendements, pouvaient permettre la reprise de la décomposition des litières, qui est un processus clé dans le fonctionnement des cours d'eau forestiers. Dans ce contexte, le premier objectif de cette étude était d'étudier si les amendements calco-magnésiens, à travers leurs effets sur les caractéristiques des sols, pouvaient induire des changements au sein des communautés microbiennes des sols. Le deuxième objectif était d'identifier quels facteurs pouvaient être responsables, à l'échelle microbienne, du ralentissement de la décomposition des litières dans les cours d'eau acidifiés. Les résultats ont montré que des amendements raisonnés et à grande échelle pouvaient avoir un effet durable sur les communautés bactériennes des sols. Les principaux changements taxonomiques ont notamment révélé que le ratio entre Proteobacteria et Acidobacteria était supérieur dans les sols amendés par rapport à leurs témoins, confirmant que ce ratio pouvait être un indicateur de l'amélioration de la qualité des sols. Les résultats obtenus dans la seconde partie de ce travail ont révélé que la diversité d'espèces sporulantes d'hyphomycètes aquatiques était fortement altérée dans les cours d'eau acidifiés, alors que la diversité fongique, analysée par méthodes moléculaires n'était pas affectée. Ces dernières ont révélé une plus faible proportion d'hyphomycètes aquatiques et une plus importante proportion de champignons d'origine terrestre sur les feuilles exposées dans un cours d'eau impacté. L'analyse des activités microbiennes a permis de mettre en évidence que l'aluminium était un facteur pouvant entrainer la diminution de la décomposition des feuilles, ce métal induisant notamment une limitation en phosphore pour les micro-organismes décomposeurs. Ces effets pourraient en retour avoir des répercussions sur les niveaux trophiques supérieurs et sur tout le fonctionnement de l'écosystème
Many terrestrial and freshwater forested ecosystems are affected by anthropogenic acidification, which can led to deleterious effects on biodiversity and ecosystem functioning. To counteract acidification, liming can be used to improve soil and water physicochemical characteristics in order to restore tree health and headwater stream functioning. In particular, liming has been shown to enhance leaf litter breakdown, which is a key ecosystem process in headwater streams. In this context, the aims of this study were, first to investigate if liming, through its effects on soil chemical characteristics, could induce changes on soil microbial communities, and second to identify what factors could be responsible, at the microbial level, of reduced leaf litter breakdown in acidified headwater streams. Results showed that moderate large-scale liming can induce sustainable changes in soil bacterial communities. Major taxonomic changes revealed notably that the ratio between Proteobacteria and Acidobacteria was higher in limed soils compared to their control counterparts, confirming that this ratio could be a microbial indicator of soil quality improvement. Results obtained in the second part of this work showed that sporulating aquatic hyphomycete diversity on leaves was strongly impaired in acidified streams, whereas fungal diversity investigated by molecular analyses was not depressed. The latter showed a lower proportion of aquatic hyphomycetes and a higher proportion of terrestrial fungi on leaves when exposed in an acidified stream compared to a circumneutral one. Microbial activity analyses bring out that Al may be an important factor that could reduce microbial leaf litter processing, this metal inducing notably a P limitation for microbial decomposers. These effects may in turn have repercussions on higher trophic levels and whole ecosystem functioning

L'épandage de boues de station d'épuration en milieu sylvo-pastoral représente en France une nouvelle voie de valorisation de ces déchets. L'impact d'un tel épandage est étudié sur la décomposition d'une litière de chêne-liège (Quercus suber L. ), prise pour modèle. Une expérimentation in situ a été réalisée sur une période de 14 mois à l'aide de la méthode d'échantillonnage des sacs de litière en comparant deux parcelles, témoin et épandue, dans le Massif des Maures (Var, France). La perturbation ainsi provoquée a été évaluée en analysant, d'une part l'évolution chimique de la litière en décomposition (analyses élémentaires, NIRS, RMN 13C) et, d'autre part, les microorganismes et les activités enzymatiques impliquées dans les cycles du carbone et du phosphore. Les résultats ont montré que l'apport de boues accélère les phénomènes se produisant au cours de la décomposition de la litière : une dégradation préférentielle des constituants cellulosiques et hémicellulosiques accompagnée d'un enrichissement relatif plus important en azote et en composés aromatiques. Cette accélération de la minéralisation de la matière organique est expliquée par la stimulation de l'activité microbienne. Celle-ci a été caractérisée par une augmentation significative des respirations (réelle et potentielle), de la plupart des effectifs microbiens étudiés et des activités enzymatiques : laccases, peroxydases, cellulases et phosphatases basiques. Cependant, bien que l'apport de boues influence l'activité microbienne, l'humidité des feuilles de la litière reste le facteur primordial dans l'évolution annuelle de cette activité
Application of sewage sludge in forest ecosystem is a novel way of valorisation. The effects of this amendment have been studied on the decomposition of an oak cork litter (Quercus suber L). A field experimental design was carried out during fourtheen months using litter-bags method both on control and treated plots (Var, France). The impact of the disturbance has been evaluated by analysing organic matter evolution (elementary analysis, NIRS, Solid State 13C NMR), microbial numbers and enzyme activities involved in carbon and phosphorus cycling. The results showed that the sewage sludge amendment accelerated the mineralization of the organic matter litter : a faster decomposition of cellulosic and hemicellulosic compounds and a most relative enrichment in nitrogen and aromatic compounds. We explain this acceleration by the stimulation of the microbial activities. This stimulation has been shown by a significant increase of real and potential respirations, bacterial and fungal numbers, and enzyme activities (i. E laccases, peroxidases, cellulases and alkalin phosphatases). However, although sewage sludge amendment influences microbial activity, the litter humidity remains the prevailing factor in the annual evolution of this activity

La moitié des forêts tropicales du monde est désignée comme des forêts de production par les services forestiers nationaux. Si l'effet de la déforestation sur les émissions de carbone et les pertes de biodiversité en région tropicale ont fait l'objet de nombreuses études, les impacts à long terme de l'exploitation commerciale de bois sur ces forêts restent à ce jour très peu étudiés. Or, les enjeux sont grandissants pour ces forêts de production. Non seulement elles doivent alimenter le commerce du bois tropical, mais leur rôle dans le stockage de carbone et dans la préservation de la biodiversité est de plus en plus reconnu. La thèse développée ici s'organise en trois temps. Premièrement, un modèle de bilan carbone de l'exploitation forestière est développé, et les différences régionales de dynamique de récupération du carbone post-exploitation sont modelisées. Deuxièmement, un modèle de récupération du volume de bois d'oeuvre a été développé et calibré à l'échelle amazonienne. Ces résultats ont permis de montrer la lenteur de la récupération du volume de bois d'Amazonie, et la non-durabilité des pratiques actuelles d'exploitation. Ces modèles (carbone et bois d'oeuvre) ont été élaborés dans un cadre bayésien, avec l'appui et les données du Tropical managed Forest Observatory (www.tmfo.org), réseau rassemblant 9 institutions de recherche et plus de 200 parcelles de suivi de la dynamique forestière après exploitation en Amazonie. Enfin, une analyse comparative de scénarios prospectifs a été effectuée, où les compromis possibles entre services écosystémiques (bois d'oeuvre, carbone et biodiversité) ont été explorés par des techniques d'optimisation multicritères
Half of the world's tropical forets are designated by national forest services as production forests. While here have been numerous studies on the impact if devorestation on carbon emissions and biodiversity loss in the tropics, the long-term impacts of selective logging are still poorly studied; However, the importance of these production forests is increasing. Not only must they meet the growing tropical timber demand, but their role in Carbon storage and the biodiversity conservation is increasingly recognized. The studies developped in this thesis are threefold. First, a carbon balance model of logging is developped, and regional differences in post-logging carbon recovery of timber volume on the Amazon, and thus the unsustainability of current logging practices. These models (carbon and timber) were developped on a Bayesian framework, with support and data from the Tropical managed Forest Observatory (TmFO : www.tmfo.org), a netword of 9 research institutions and more than 200 forest plotswhere post-logging forest dynamics have been monitored for <30 years in the Amazon. Finally, a comparative analysis of prospective scenarios was carried out, where potential tradeoffs between ecosystem services (timber, carbone and biodiversity) were explored using multi-criteria optimization analysis

Nous avons évalué la réponse des plantes de sous-bois à l’exclusion expérimentale du cerf de Virginie dans des forêts du sud du Québec, après environ 30 ans de densités élevées. Dans six érablières, un exclos et un témoin ont été établis en 1998 sous couvert forestier et de même en 2003 sous trouée. Nous avons évalué les impacts du cerf sur la richesse spécifique, l’abondance et la biomasse de différents groupes de plantes. Aucune différence significative entre les traitements n’a été observée pour ces différentes variables après huit ans sous couvert végétal ou trois ans sous trouée, à l’exception de l’abondance totale et des semis. Toutefois, les Trillium erectum étaient devenus plus grands et se reproduisaient davantage dans les exclos que les témoins sous couvert forestier. Dans l’ensemble, les plantes n'ont pas répondu suite à l’exclusion du cerf, peut-être en raison de la faible luminosité en sous-bois.
We examined the response of understory plants to deer exclusion in maple-dominated forests of southern Québec following nearly 30 years of deer overabundance. Six maple forests were selected for the study and at each site one deer exclosure and one control were established in 1998. One exclosure and one control at each of the same sites were established in 2003 under recent gap openings. We investigated deer impacts on the richness, abundance, and aboveground biomass of different plant groups. None of these variables differed significantly between treatments over the years under both forest cover and gaps, except for tree seedlings and total plant abundance under gaps. Trillium erectum recovered partially as individuals were taller and reproduced more frequently in deer exclosures under forest cover. Overall, our results suggest that plant groups did not recover from deer exclusion, likely because of low light levels that prevail in maple-dominated forests.

Ce travail est la fusion de deux projets de recherche complémentaires et contribue à l'approfondissement des connaissances dans les domaines des mesures de précipitation solide et dans la stratégie de modélisation hydrologique en milieu forestier boréal. Toutes les données utilisées pour ces travaux proviennent de la forêt Montmorency, qui est la forêt d’enseignement et de recherche de l’Université Laval située à Québec. Les incertitudes liées aux simulations des débits des bassins versants par les outils de modélisation hydrologiques dépendent du choix du modèle considéré, mais sont aussi liées à la qualité des données météorologiques entrantes. Il est question ici de tout d’abord quantifier les incertitudes reliées aux mesures de précipitation solide, ensuite proposer une méthode d’ajustement novatrice, et enfin une stratégie de modélisation hydrologique en milieu forestier boréal. L’élaboration d’une base de données météorologique regroupant 15 types de précipitomètres, dont deux référents mondiaux, a été réalisée grâce notamment à la mise en place du site météorologique Neige, déployé depuis 2014. Concernant les incertitudes des mesures liées au phénomène de sous-captation de précipitation solide, des approches déterministes historiques de débiaisage des données sont tout d’abord évaluées. Les résultats démontrent un biais initial moyen d’environ 30%, et une surestimation rémanente des quantités de précipitation après ajustement. Une approche probabiliste est ensuite proposée, et les résultats montrent un biais moyen divisé par 5 après application de la méthode. Enfin, des analyses de sensibilités des paramètres des modèles hydrologiques ainsi que de leurs performances face aux variations des données de précipitation solide sont réalisées sur un ensemble de 20 modèles conceptuels à partir de la base de données hydrologique du bassin versant appelé le Haut Montmorency. Cette étude permet finalement de mettre en évidence que le biais de mesure d’équivalent en eau du manteau nival pourrait influencer la qualité des bilans hydriques des bassins versants dans certaines conditions. Ainsi, une analyse de sensibilité des modèles hydrologiques rigoureuse a permis de mettre en évidence qu’un ajustement des données de précipitation solide est nécessaire en amont de la calibration conjointement à l’utilisation des modèles. L’originalité de ces travaux dépend principalement de l’exceptionnalité des sites d’études mais aussi de la qualité du travail des techniciens en observation météorologique et la coopération d’un grand nombre de partenaires privés et publics.
This work joins two complementary research projects and contributes to improve the knowledge on solid precipitation measurements and hydrological modelling strategy in the boreal forest environment. All the data used in this work comes from the Montmorency Forest, which is the teaching and research forest of Université Laval located in Quebec. The uncertainty related to flows forecast by hydrological models depends on the choice of the model, but are also linked to the quality of incoming meteorological data. This work aims first to quantify uncertainties related to solid precipitation measurements, then to propose an innovative method of adjustment and finally to establish a hydrological modelling strategy for the boreal forest environment. The development of a large meteorological database, including data from two world reference instruments, was done thanks to the Neige site deployed since 2014. Regarding uncertainties related to the solid precipitation undercatch phenomenon, five deterministic approaches from the literature are first evaluated. Results show that the initial bias is 30% on average and there is still an overestimation of the solid precipitation quantity after a deterministic adjustment. A probabilistic approach is developed and results show that the bias is divided by 5 on average. Finally, sensitivity analysis of hydrological models’ parameters, and their performance facing different solid precipitation quantities, is done on a set of 20 conceptual models based on the hydrological database of the catchment area called the HautMontmorency. This study highlights that the snow water equivalent measurement bias of the snowpack could influence the quality of water balances in the catchment under certain conditions. A deep sensitivity analysis of hydrological models showed that an adjustment of the solid precipitation was required prior to their calibration. The originality of this thesis depends on the exceptional studied sites, the quality of technicians work and the collaboration of numerous public and private partners.

Les zones humides littorales (mangroves, forêts marécageuses, prairies, marais) de la Guadeloupe et de la Martinique soumises aux pressions anthropiques sont-elles en danger? Les activités traditionnelles déterminent dans ces milieux une dynamique phytologique spatio-temporelle assurant un nouvel équilibre au système. A partir d'une interprétation des photographies aériennes, d'observations de terrain et une synthèse bibliographiquer;ont établies une typologie basée sur la nature de "arrière-mangrove et une cartographie de leur évolution spatiale entre les années 50 et 2004. Tous les processus régressifs se notent à proximité des zones urbanisées. Le relevé de indicateurs biologiques et physiques d'anthropisation traduit les caractéristiques spécifiques des utilisations dans les 2 îles. L'évaluation de la pression anthropique montre la vulnérabilité des forêts proches des zones à habitats ou à installation routière et celle des prairies et des marais. Des enquêtes de terrain définissent la population des usagers et les déterminants sociaux des usages. L'étude de manifestations populaires régionales (fête du crabe, chasse) donne la valeur des ressources, des milieux et explique le déterminisme économique des utilisatiions. Ces deux déterminismes posent le problème des limites des utilisations des zhl. Bien qu'elles soient protégées par une législation nationale ou internationale identique, leur gestion est différente. En Guadeloupe, il est nécessaire de proposer des actions concertées entre tous les acteurs des zhl pour une meilleure gestion intégrée
The humid coastal zones (mangroves swamps, marshy forest, marsh meadow) of Guadeloupe and Martinique. Subjects to anthropic pressures, are they ln danger? The traditionals activities detremine a phytologic spatio-temporal dynamic of environment ensuring a newbalance to the system. With the analysis of aerial photographies, field-cheeking, a bibliographie synthesis permitted a typography based on the nature of the back mangrove swamp and a cartography of the spatial evolution of these zones of 1950 to 2004. Ali the diminishedprocesses are seen near urbaniazed areas. The counting ob of biological and physical indicators of the anthropisation convey thecharacteristics of traditionals uses differently applied in the 2 islands. The estimate of the anthropic pressure show the vulnerability of the forests near urbanized zones or roads and meadows and marshes. Surveys conducted in the field define the population of users and the social determinism of the uses. The study of popular regional events 'crab feast, shooting) gives the resources value of these habitats anexplains the economic of humid littoral of uses. These 2 determinisms pose the problem of the Iimiting utllizations of zhl. If the protectionsystem ot these 2 islands is identical (national or intemationallaws) but the management implemented in each of them is different. In Guadeloupe, it's necessary to propose concerted actions between ail actors of zhl for an better integrated

La gestion forestière durable nécessite d'évaluer l'impact des traitements et des pratiques sylvicoles sur la biodiversité. Dans les forêts domaniales françaises, les anciens taillis-sous-futaie de chêne sont convertis vers la futaie régulière dont la surface s'agrandit, et sont donc voués à disparaître dans les décennies à venir.

Dans ce contexte, nous avons étudié l'impact à court terme de deux types de coupes d'intensités différentes (la coupe d'ensemencement et la coupe d'éclaircie), ainsi que la succession et la reconstitution des communautés de macro-Lépidoptères nocturnes au cours de la première moitié du cycle de futaie régulière, en référence aux anciens taillis-sous-futaie. Une deuxième partie aborde le rôle des caractéristiques dendrométriques, structurales et floristiques du peuplement forestier. Les travaux, menés en forêt domaniale de Montargis (45), ont nécessité une mise au point de la méthode d'échantillonnage pour comparer de manière synchronique 6 stades sylvicoles (incluant celui d'avant conversion) répartis parmi 35 sites. Les analyses ont porté sur la communauté entière, sur des groupes écologiques et biologiques définis a priori (selon l'habitat, le type et le nombre de plantes-hôtes consommées, le stade hivernant et la capacité de dispersion) et sur les espèces suffisamment fréquentes. Les réponses sont perçues à travers les variations de richesse spécifique, d'abondance absolue et de composition en espèces.

La coupe d'ensemencement, de forte intensité et initiatrice du cycle sylvicole, entraîne rapidement une modification profonde des communautés et la chute de la richesse spécifique et de l'abondance totales. La coupe d'éclaircie, de faible intensité, ne modifie pas la richesse et l'abondance totales et très peu la composition spécifique. Au cours du cycle sylvicole, la composition spécifique évolue pour se rapprocher, en jeune futaie vers 110 ans, de la composition d'origine. La richesse et l'abondance totales augmentent dans les stades jeunes pour atteindre un maximum en bas-perchis vers 45 ans puis tendent à diminuer légèrement jusqu'en jeune futaie où leurs valeurs d'origine sont retrouvées. La majorité des espèces est indifférente à la coupe et au cycle mais les autres ont des réponses contrastées. Les réponses des groupes étudiés suivent celle de la communauté entière, y compris pour les espèces supposées favorisées par la coupe (espèces de milieux ouverts, espèces liées aux herbacées). Néanmoins des tendances permettent de classer les espèces en deux groupes. Les espèces les plus défavorisées par la coupe d'ensemencement à court et à long terme sont les forestières, celles liées aux ligneux, les monophages, celles hivernant au stade d'œuf et les Geometridae, moins aptes à la dispersion. Les espèces les moins défavorisées sont les eurytopes, celles liées aux herbacées, les polyphages, celles hivernant au stade de chenille et les Noctuidae, plus aptes à la dispersion. La surprenante similarité des réponses des groupes (sauf pour les espèces lichénophages) à la coupe d'ensemencement peut être expliquée par un renseignement des traits d'espèce peu fiable et, au stade de régénération, par une plus faible détectabilité, des conditions micro-climatiques défavorables, une mauvaise qualité du feuillage, une prédation et un parasitisme élevés. Nous pensons que l'envergure moyenne des individus ne reflète pas la capacité de dispersion mais pourrait être liée au volume de vol disponible.

Dans les peuplements âgés, la richesse des Lépidoptères est liée positivement à la richesse floristique du sous-bois, mais sur l'ensemble des stades sylvicoles la richesse totale augmente avec l'hétérogénéité structurale du peuplement forestier (nombre de strates, recouvrement de la strate arbustive). La composition spécifique est aussi particulièrement liée à la richesse floristique du sous-bois.

Dans les limites de l'étude, la conversion ne semble pas menacer la diversité des Lépidoptères nocturnes. Toutefois, si les tendances observées se confirmaient, la deuxième moitié du cycle de futaie régulière serait défavorable aux espèces forestières et à celles ayant une faible capacité de dispersion.

Depuis une vingtaine d'années, la gestion forestière tend à augmenter l'utilisation de coupes partielles dans les peuplements régénérés naturellement, laissant les arbres résiduels sujets à un risque accru de dommages éoliens durant leurs premières années d'acclimatation. Largement répandu au Québec, le sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) est une essence connue pour être particulièrement vulnérable aux dommages éoliens. Afin de mitiger les pertes dans les sapinières naturellement régénérées, il est important de comprendre comment réagissent les sapins baumiers face aux charges de vent, et de trouver des paramètres sylvicoles spécifiques à intégrer dans les modèles de gestion des risques de chablis. Ceci permettrait d'aider les gestionnaires à mitiger les risques lors du choix de prescription sylvicole. Le principal objectif de cette thèse était d'étudier les charges de vents interceptées par un échantillon de sapin baumier en conditions estivales, hivernales et à la suite d'un retrait des compétiteurs proches. Pour réaliser cet objectif, un réseau de capteurs et d'acquisiteurs de données a été mis en place dans une sapinière à bouleau blanc de la Forêt Montmorency (Forêt expérimentale de l'Université Laval) pour avoir une prise de données continue durant trois saisons : l'été 2018, l'hiver 2019, et l'été 2019 à la suite d'une coupe partielle. Une tour aluminium équipée de deux anémomètres placés à hauteur et mi-hauteur de la canopée et de sondes de températures (air et sol) a été installée en bordure de peuplement pour suivre en continu les événements météorologiques. En parallèle, des jauges de contrainte fixées aux troncs de sapins baumiers ont permis de mesurer les moments de flexion induits par le vent sur un échantillon d'arbres. Durant l'hiver, un suivi continu de la quantité de neige sur les houppiers a été réalisé à l'aide d'une caméra de chasse pour évaluer l'effet additionnel de la neige sur la charge de vent. Au début de l'été 2019, une éclaircie localisée a été réalisée pour retirer l'ensemble des compétiteurs dans un rayon de 3.5m autour de 2/3 des arbres étudiés. Les principaux résultats de cette thèse démontrent (1) l'importance de l'utilisation d'indices de compétition, notamment CBAL, dans la modélisation des risques de chablis en peuplement hétérogène ; (2) l'impact global de l'hiver sur l'augmentation des moments de force appliqués sur les troncs et cela indépendamment de l'épaisseur de neige sur les houppiers ; et (3) l'effet local mais en même temps global d'une coupe partielle sur l'augmentation des moments de forces appliqués sur les arbres d'un peuplement, les arbres les moins compétitifs étant les plus affectés.
Over the past twenty years, forest management has tended to increase the use of partial cutting in naturally regenerated stands, leaving residual trees at increased risk of wind damage during their first years of acclimation. Widespread in Quebec, balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) is a species known to be particularly vulnerable to wind damage. To mitigate losses in naturally regenerated balsam fir stands, it is important to understand how balsam fir trees bend under wind loads, and to find specific silvicultural parameters to be integrated into wind risk management models. This should help managers mitigate risks when choosing silvicultural prescriptions. The main objective of this thesis was to study the wind loads experienced by balsam fir trees under summer and winter conditions and following the removal of nearby competitors. For this purpose, a network of sensors and data loggers was set up in a white birch-balsam fir stand in the Montmorency Forest (Laval University's experimental forest) for continuous data collection over three seasons: summer 2018, winter 2019, and summer 2019 following partial cutting. An aluminium tower equipped with two anemometers placed at the height and mid-height of the canopy and temperature sensors (air and soil) was installed at the edge of the stand to continuously monitor weather events. At the same time, strain gauges attached to balsam fir trunks made it possible to measure wind induced bending moments on a sample of trees. During the winter, continuous monitoring of the amount of snow on tree crowns was carried out using a hunting camera to assess the additional effect of snow on wind load. At the beginning of summer 2019, a localised thinning was carried out to remove all competitors within a radius of 3.5m around 2/3 of the trees studied. The main results of this thesis demonstrate (1) the importance of using competition indices, in particular CBAL, in modelling the risk of wind damages in heterogeneous stands; (2) the global impact of winter on the increase in the turning moments experienced by the trunks, regardless of the thickness of snow on the canopies; and (3) the local, but also global, effect of partial cutting on the increase in the turning moments experienced by all the trees in a stand, with the most suppressed trees being the most at risk.

Ce memoire aborde le probleme de l'impact de l'exploitation par la peche sur la dynamique de diversite des peuplements de poissons demersaux. Les donnees utilisees proviennent de campagnes annuelles de chalutage de fond menees par l'ifremer depuis 1983 pour evaluer les ressources halieutiques dans le golfe de gascogne et dans le golfe du lion. Des descripteurs multispecifiques sont utilises pour caracteriser la dynamique de ces peuplements (indices de diversite, variabilite temporelle de la biomasse totale et de la pente multispecifique du spectre de poids, pente des droites d'accumulation d'especes mesurant la segregation spatiale). Les differences sont mises en relation avec un indice d'exploitation (debarquements annuels, divisee par la surface de la region concernee). D'autres regions ont ete integrees dans cette analyse lorsque les valeurs des indicateurs etaient disponibles dans la litterature (mer du nord, plateau de nouvelle-ecosse, kenya et guyane francaise). Le peuplement du golfe du lion est plus diversifie que celui du golfe de gascogne. Ces caracteristiques sont dues a la biogeographie plutot qu'a un effet de la peche. La variabilite de la biomasse totale et celle de la pente du spectre multispecifique augmentent depuis les regions les moins exploitees vers les plus exploitees. A l'inverse, la segregation spatiale diminue. En prelevant de la biomasse, l'exploitation augmente la disponibilite des ressources pour les individus non peches. Les interactions (compensations) entre especes diminuent (augmentant la variabilite de biomasse totale et de la pente du spectre de poids). En consequence, l'exclusion competitive diminue et la coexistence locale des individus est facilitee (diminution de segregation spatiale). A long terme, la diversite est donc menacee par rarefaction des especes prelevees par l'exploitation mais aussi par alteration des interactions dont le maintien de la diversite depend pour partie.

Les systèmes de reproduction jouent un rôle fondamental dans la structuration spatio-temporelle de la diversité génétique des espèces. Cette thèse, portant sur l'étude de trois populations de merisiers, a pour but de mieux comprendre les implications évolutives d'un système de reproduction mixte chez les plantes combinant à la fois une propagation asexuée et une reproduction sexuée contrôlée par un système d'auto-incompatibilité gamétophytique (GSI).Nous avons étudié les influences de la propagation asexuée et du GSI sur (1) la structuration diversité génétique intra et inter populations et sur (2) l'efficacité de sa transmission d'une génération à l'autre.Confrontant des modèles et concepts théoriques aux réalités biologiques, nos résultats démontrent à la fois un effet de l'asexualité et du GSI sur l'évolution de la diversité génétique de notre espèce. Ces effets sont plus complexes voire contraires à ce que prédisent les modèles ou les concepts actuellement admis.

La majorité des plantes d’ombre d’intérêt médicinal sont récoltées en milieu naturel, menaçant ainsi les populations naturelles. Cette étude visait à évaluer l'impact des trouées et des caractéristiques chimiques du sol sur l’émergence, la croissance et la production de composés actifs de quatre plantes médicinales : Actaea racemosa, Sanguinaria canadensis, Caulophyllum thalictroides et Asarum canadense. Les boutures de rhizome ont été récoltées deux années après leur plantation en érablière. Les régressions multiples ont indiqué que la croissance de trois des espèces augmente avec l’irradiance et que toutes ont davantage répondu aux éléments reliés à l’acidité plutôt qu’à la richesse du sol. Les concentrations en composés actifs des rhizomes et des racines varient peu ce qui fait que leur contenu total augmente avec la biomasse. La création de trouées et le chaulage semble donc des interventions souhaitées pour augmenter le rendement en biomasse et en composés actifs chez ces espèces.

Pour accompagner l’essor d’une filière porteuse d’avenir et améliorer sa situation financière, l’Office National des Forêts (ONF) s’est doté d’une nouvelle feuille de route pour la période 2016-2020 axée prioritairement sur « accroître la mobilisation du bois au bénéfice de la filière et de l’emploi ». Cette stratégie implique de changer les modes actuels de penser et d’agir pour permettre une gestion plus dynamique des peuplements. Ce changement nourrit cependant des inquiétudes quant à une gestion forestière dominée par la recherche de rentabilité au détriment de l’intérêt général. C’est dans ce cadre que nous avons examiné la capacité de l’ONF à s’adapter pour répondre à ces différents enjeux. Dans une approche pratique de la stratégie, les pratiques de martelage constituent un point d’entrée possible pour expliquer comment cette stratégie prend forme et se concrétise de façon opérationnelle. Le martelage consiste à désigner à coups de marteau ou traces de peinture les arbres qui seront coupés pour alimenter la filière. Les managers de proximité représentés par les responsables d’Unité Territoriale (RUT) jouent un rôle clef dans le processus d’adaptation et de mise en œuvre du changement. Selon la théorie du sensemaking et du sensegiving, ils influencent la manière dont les acteurs construisent le sens des pratiques de martelage. Ce travail d’influence est toutefois fonction des frontières symboliques, sociales, physiques et temporelles qui structurent les pratiques. Ces frontières ne sont pas figées mais peuvent évoluer à travers un travail sur les frontières. Ce qui nous amène à poser la question suivante : quels sont les effets des frontières sur le travail d’influence des pratiques de martelage ?Pour y répondre, une étude de cas ethnographique a été réalisée dans la région du Grand Est. Les données recueillies pendant près de deux ans montrent que les frontières contraignent fortement le travail d’influence des pratiques de martelage. Pour contourner ces effets, les RUT reconfigurent les frontières organisationnelles pour faire émerger des espaces de liberté qui offrent des conditions plus favorables au travail d’adaptation et de mise en œuvre du changement. Trois principales contributions théoriques découlent de cette étude. D’abord, la prise en compte des frontières dans le travail d’influence des managers de proximité permet d’éclairer les conditions du sensegiving, ce que réclamaient déjà depuis longtemps Maitlis et Lawrence (2007). Les résultats obtenus permettent ensuite d’enrichir le concept d’écologie des espaces. Les espaces de liberté sont utilisés pour informer et influencer les espaces « front stage » dans lesquels s’exercent les pratiques ou se définissent les frontières. Cette étude invite enfin à discuter deux aspects de la théorie du sensemaking, celui des ressources et celui de la temporalité.Les résultats de cette étude débouchent sur des recommandations managériales visant à accroître les possibilités d’influence des RUT et à favoriser la mobilisation du bois. Ces recommandations se déclinent en plusieurs mesures telles que redynamiser les échanges sur le travail en ouvrant des espaces de discussion et utiliser le langage technique pour influencer les pratiques de martelage
To support the growth of a promising sector and improve its financial situation, the National Forestry Office (ONF) adopted a new roadmap for the period 2016-2020, focusing primarily on increasing wood supply. However, this strategic focus, which is based on sustainable production, comes up against a patrimonial vision of forest management inherited from a multi-century-old administration, the Eaux et Forêts (Water and Forests). The weight of tradition may explain an intensity of harvesting that remains below the estimated productivity of ecosystems and the objectives set out in previous roadmaps. This calls for an examination of the ONF's capacity to adapt to meet the demands of a changing environment. In a practical approach to strategy, hammering practices can be a possible entry point for explaining and understanding how the ONF's wood supply strategy is formed and implemented in the field. Hammering consists of marking with hammer hits or traces of paint the trees that will be cut by logging workers. This technical act directly influences the volumes of wood put on the market. Hammering is carried out by relatively autonomous professionals who work under the responsibility of middle managers. Middle managers are considered as key actors of change. Based on the sensemaking theory, I show how middle managers can seek through interactions to influence the meaning behind hammering practices. However, these interactions are conditioned by the symbolic, social, physical and temporal boundaries that structure the practices. These boundaries are not fixed but may potentially evolve in the daily actions and interactions. This movement can be driven by middle managers and understood through the concept of boundary work. The influential work of middle managers consists then in working on the boundaries to influence practices towards increased wood supply. This leads to examine a potential change at the ONF through two questions: what are the effects of boundaries on the work of influencing practices of hammering? How do middle managers work on boundaries to influence practices?To answer these questions, an ethnographic case study was conducted in the Great East region. The data collected over nearly two years show that the boundaries that structure hammering practices strongly constrain the interactions needed to influence practices. These boundary effects have led the middle managers to create “free spaces” that provide more favourable conditions to interact and to influence the practices towards increased wood supply. Three main theoretical contributions arise from this study. First, taking boundaries into account in the influential work of middle managers allows us to shed light on the conditions of sensegiving, which Maitlis and Lawrence (2007) have long been calling for. The results obtained then make it possible to enrich the concept of ecology of spaces. Spaces of freedom are used to inform and influence the "front stage" spaces in which practices are carried out or in which boundaries are defined. Finally, this study invites a discussion on two aspects of the theory of sensemaking, that of resources and that of temporality.The results of this study lead to managerial recommendations aimed at increasing the influence of middle managers and promoting wood supply. These recommendations consist of several measures such as redynamizing work exchanges by opening spaces of discussion and using technical language to influence hammering practices

Le changement climatique (CC) actuel, très rapide, va imposer aux espèces de faire évoluer leurs traits d’histoire de vie ou leur aire de répartition. En raison de leur long cycle reproductif, les arbres pourraient ne pas avoir la capacité à s’adapter suffisamment vite et leur aptitude à la migration devrait être déterminante. Les vitesses de colonisation des essences forestières lors de l'holocène ont fortement été revues à la baisse aux cours de la dernière décennie (quelques centaines contre quelques centaines de m/an). Dans ce contexte et en s'appuyant sur le sapin pectiné (Abies alba Mill.) en tant qu'espèce modèle nous avons étudié les principaux facteurs conditionnant l'aptitude à la migration. A partir de placettes de régénérations situées sur la face nord du Mont Ventoux, nous avons estimé la dispersion et le recrutement du sapin, en intégrant les sources de graines et les principales caractéristiques environnementales. La dispersion a également été estimée à partir de données génétiques. Dans les deux cas, les distances de dispersion sont de l’ordre du décamètre. La diversité génétique et l'évolution démographique ont été étudiées au sein de la régénération de sapins afin de tester l'hypothèse de purge de consanguinité. L'espèce présente en effet un régime de reproduction mixte, et la part d'autofécondation, à laquelle s'ajoute la reproduction entre individus consanguins, est à l’origine de l'excès d’homozygotie observé généralement dans la régénération, excès diminuant avec l’âge sous l’action d'une probable purge des individus les plus homozygotes. Les semis étudiés ne présentent pas un fort excès d’homozygotie, néanmoins, les individus les plus homozygotes meurent préférentiellement. Enfin, un modèle de dynamique forestière intégrant les processus, qui contrôlent la migration, a été implémenté afin d'évaluer la compatibilité entre la migration des espèces à long cycle de vie et le CC. Les premiers résultats de nos simulations indiquent que le sapin n’est pas capable de migrer aussi vite que s’opère le réchauffement
Current climate change (CC), really fast, will impose species to change their history life traits or their distribution range. Trees may not be able to adapt because of their long reproductive cycles hence their potentialities of migration is decisive. Past tree migration rates, during Holocene, were revised in downward these rates (several decameters against several hundred m/year). In this context, and focusing on silver fir (Abies alba Mill.) as “model species”, we studied main factors decisive for migration potentialities. Using regeneration plots, installed on Mont Ventoux north face, silver fir dispersal and seedling recruitment have been studied, including seed sources and main environmental characteristics. Dispersal was also estimated using genetic data. For both cases, dispersal distances are of the order of decameters. This species shows a mixed mating system, and auto-fertilization rate, plus reproduction between half-sibs, induces homozygosity excess, generally observed in regeneration, this excess decreases probably under the purge of inbred individuals. Our results show that seedlings do not have show homozygosity excess, however inbred seedlings die preferentially. Lastly, we constructed a model of forest dynamics that includes processes that determine migration, in order to evaluate the concordance between long life cycle species and CC. Our results show that silver fir does not migrate as fast as climate warming velocity

La composition en essences est une des principales caractéristiques des forêts. Elle a notamment des effets sur les niveaux de ressources (lumière, nutriments, eau) et donc potentiellement sur la flore. Cependant, seules quelques études se sont intéressées aux relations entre composition en essences et diversité floristique dans les forêts tempérées. Elles montrent que les peuplements de résineux sont moins diversifiés que les peuplements de feuillus, et que les peuplements mélangés ne sont en général pas plus diversifiés que les peuplements purs. Pourtant, la richesse en essences et la pureté de l'essence principale sont utilisées en France et en Europe comme indicateurs (respectivement positif et négatif) de biodiversité, sans que leur validité ait été vérifiée.
Nous avons développé des modèles statistiques pour tester ces indicateurs sur la richesse de groupes écologiques de la flore. Nous les avons comparés avec des modèles basés sur la composition et l'abondance des essences, dans les forêts de plaine du centre de la France (Bassin Parisien). Les caractéristiques stationnelles ont été soit fixées, soit prises en compte dans les modèles. Il apparaît que la richesse en essences n'est pas un bon indicateur de diversité floristique, et que la pureté de l'essence principale a des effets positifs ou nuls sur la richesse floristique ; ces réponses positives s'expliquent probablement par la structure des peuplements étudiés qui sont principalement des chênaies et chênaies charmaies, dans lesquelles la diminution de la pureté de l'essence principale (souvent le chêne) correspond souvent à une augmentation des essences de taillis dans le sous-étage (comme le charme). Ces essences de taillis ont des effets négatifs ou nuls (voire positifs pour les herbacées forestières).
Il existe de meilleurs indicateurs de biodiversité que la pureté et la richesse, en particulier l'identité de l'essence principale et l'abondance des essences classées par groupes. Le premier est un indicateur pratique ; il nous montre par exemple que les peuplements de résineux sont moins riches en espèces sciaphiles ; les peuplements de frênes sont plus riches pour de nombreux groupes d'espèces vasculaires ; les peuplements de chênes pédonculés sont plus riches que ceux de chênes sessiles pour de nombreux groupes d'espèces. L'abondance des groupes d'essences (chênes, pionnières, essences de demi-ombre, autres essences feuillues, résineuses dryades et résineuses post-pionnières) est le meilleur descripteur de la richesse pour plusieurs groupes écologiques. Cependant, c'est un modèle multivarié qui n'est pas facile à utiliser en tant que tel comme indicateur.
Nous avons étudié l'effet essence à l'échelle de l'arbre pour s'affranchir des biais stationnels ; les variations de l'eau du sol entre couples d'essences (pin–chêne ; hêtre–chêne) sont faibles, l'éclairement est parfois différent entre essences (surtout à proximité du tronc), mais il y a peu de différences floristiques entre essences à cette échelle (sauf pour les bryophytes). L'effet de la structure des peuplements semble plus important à considérer que les caractéristiques propres à chaque arbre individuel. La composition en essences est une variable synthétique qui nous renseigne en partie sur de nombreux facteurs de diversité végétale auxquels elle est liée : des caractéristiques stationnelles, sylviculturales, de structure du peuplement et historiques. Ces facteurs sont inhérents à la composition en essences dans les forêts existantes. Si la sylviculture changeait (choix d'essences par station et fréquence et intensité des perturbations), les relations entre composition en essences et diversité floristique changeraient probablement aussi ; nos indicateurs devraient alors être testés de nouveau.

En contexte de changements climatiques anticipés, des épisodes de sécheresses de plus en plus intenses et fréquents affecteront la disponibilité en eau des espèces forestières boréales, poussant les améliorateurs des arbres à considérer l'adaptation aux stress hydriques comme une priorité. Nous avons utilisé un test comparatif de descendances d'épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss) de 19 ans issu de croisements polymixtes établi sur deux sites ayant subi des épisodes de sécheresses pour comparer le contrôle génétique et le potentiel d'amélioration pour la réponse à la sécheresse à ceux des aux caractères plus conventionnels liés à la croissance. Pour ce faire, nous avons utilisé l'approche de sélection par la génomique (SG) et celle de la sélection classique basée sur l'information du pedigree (SP). Le contrôle génétique pour les caractères de réponse à la sécheresse était un peu plus faible que pour ceux de la croissance, mais avec des gains génétiques estimés comparables, ce qui permet d'envisager l'utilisation de la SG dès le plus jeune âge. Nous avons observé des corrélations opposées sur les deux sites étudiés entre les caractères de résistance au stress hydrique et la croissance radiale des arbres, probablement parce que les épisodes de sécheresse n'étaient pas au même moment de la saison de croissance d'un site à l'autre. Toutefois, certains scénarios de sélection ont permis d'améliorer tous les caractères en sacrifiant très peu le gain en hauteur, qui est le caractère prioritaire ciblé pour cette espèce au Québec. Nos résultats suggèrent que l'intégration de la réponse à la sécheresse dans les programmes d'amélioration génétique de l'épinette blanche ne nécessite qu'un léger sacrifice pour les gains en croissance en hauteur, et que la précision au niveau des prédictions obtenues par l'approche de sélection conventionnelle ou par la génomique semble être négativement affectée par de plus faibles effectifs disponibles lors des analyses effectuées site par site lorsque les épisodes de stress hydriques varient d'un site à l'autre
In the context of anticipated climate change, increasingly intense and frequent episodes of drought will affect water availability for boreal tree species, prompting tree breeders to consider adaptation to water stress as a priority. We used a 19-year-old comparative test of white spruce (Picea glauca [Moench] Voss) polycross progeny established on two sites affected by drought episodes to compare the genetic control and the potential for improvement of drought response with those of more conventional growth traits. To do this, we used genomic selection (GS) based on genomic profiles and traditional selection based on pedigree information only (PS). The genetic control for drought-response traits was somewhat weaker than for growth traits, but with comparable estimated genetic gains, which makes it possible to consider the use of GS at an early age. The accuracy of predicted breeding values for drought response traits was only slightly lower than that for growth traits. We observed opposite correlations on the two sites studied between water stress resistance traits and tree radial growth, likely because the water stress episodes occurred at different times during the growth season between sites. However, some selection scenarios made it possible to improve all traits while sacrificing very little on height gain, which is the priority trait targeted for this species in Quebec. Our results suggest that integrating drought response into white spruce breeding programs would require only a slight sacrifice in height growth, but that the accuracy of predictions obtained by the genomic or the conventional approach is negatively affected by the lower numbers of trees in site-specific analyses when the water stress episodes are different from site to site.

Analyse en milieu naturel des potentialités intraspécifique de viabilité et de croissance de plants forestiers adultes à travers leur aptitude à une régulation des pertes d'eau. Étude en milieu contrôlé des potentialités photosynthétiques et des flux transpiratoires en fonction des principaux paramètres climatiques. Une approche plus moléculaire de cette étude a consisté à préciser les éventuelles accumulations de certains composés organiques dans les tissus végétaux lors de contraintes hydriques édaphiques

Présentation de la forêt primaire; ses aspects structuraux, floristiques et son originalité pour la Guyane sont soulignés. Différentes parcelles en régénération, dont l’âge varie de 6 mois à environ cent ans, sont ensuite analysées au niveau architectural, structural et floristique. Les données ainsi mises en évidence sont interprétées en terme d'évolution dans le temps de la végétation et permettent de proposer un schéma du processus de reconstitution.