L'élaboration d'outils d'aide à la décision permettant de faire une évaluation plus objective et critique des différentes approches d'aménagement forestier est désormais nécessaire dans un contexte où il devient indispensable de concilier les besoins des communautés autochtones à la planification forestière. Les Algonquins de Kitcisakik (Grand-Lac-Victoria) se sont engagés dans un processus de consultation impliquant les principaux acteurs du milieu forestier, incluant plusieurs chercheurs, des industriels forestier et le Ministère des ressources naturelles et des Parcs. Ces travaux de recherche visent à identifier les principes et stratégies d'une foresterie qui cadre mieux avec les valeurs et aspirations de la communauté. Cela avec l'intension de jeter les bases de ce que pourrait être une foresterie québécoise dite « autochtone ». Les objectifs de ce projet de recherche consistaient, d'une part, à développer un outil d'aide à la décision pouvant servir au développement et à l'exploration de scénario d'aménagement forestier à l'échelle du paysage et sur une longue période de temps. L'élaboration de ce modèle (Modèle d'aménagement forestier de Kitcisakik (MAFK)) s'est faite à l'aide de la plateforme de modélisation spatiotemporelle SELES (Spatially Explicit Landscape Event Simulator), qui permet de simuler la dynamique forestière à l'échelle du paysage et sur de longues périodes de temps. Et d'autre part, a se servir du MAKF afin d'explorer les effets de trois scénarios d'aménagement forestier sur le paysage forestier en regard au contexte de la communauté algonquienne de Kitcisakik. Les scénarios explorés dans ce mémoire représentent le passé récent (normes du RNI de 1996: scénario Statu quo), le présent (la coupe mosaïque: scénario Mosaïque) et une proposition pour l'avenir (l'aménagement écosystémique: scénario Écosystémique). Pour chacun des scénarios, l'état de critères autochtones de foresterie a été évalué grâce au suivie d'indicateurs. Ceux-ci ont été mesurés périodiquement pendant une période de 300 ans. Les simulations ont été faites en appliquant un seul type d'aménagement exclusivement et sans avènement de feux de forêt sur le territoire. Les résultats montrent que le scénario Écosystémique a permis de maintenir de plus grandes proportions de peuplements de plus de 100 ans et leur répartition est plus uniforme entre les territoires de trappe familiales que les deux autres scénarios à l'étude. Par contre, ces peuplements sont plus morcelés que les autres scénarios et peuvent avoir fait l'objet de coupes partielles. Le scénario Écosystémique a saturé le territoire de routes moins rapidement que les deux autres. C'est le scénario Mosaïque qui a nécessité le plus de routes primaires. Il a saturé le territoire d'une route au kilomètre carré en 40 ans comparativement à 80 ans pour les scénarios Écosystémique et Statu quo. Puisque la présence de vielles forêts et l'accessibilité au territoire sont des critères autochtone de foresterie important, nous concluons que le scénario écosystémique serait probablement le plus adéquat pour la communauté de Kitcisakik parmi les alternatives à l'étude dans ce mémoire. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Foresterie autochtone, Modélisation spatio-temporelle, Scénarios d'aménagement, Outil d'aide à la décision, Aménagement écosystémique.

Actuellement au Québec, la planification de la répartition spatiale des coupes forestières est surtout faite en fonction de considérations économiques, d'acceptabilité sociale et pour maintenir l'habitat de certaines espèces de gibier. Étant donné l'importance de l'organisation spatiale des habitats fauniques et floristiques, il serait important de gérer les ressources en considérant aussi les effets cumulatifs des coupes sur le paysage forestier. Depuis quelques années, plusieurs auteurs proposent une planification forestière écosystémique dans le but d'appuyer la stratégie des gouvernements canadien et québécois pour le maintien de la diversité biologique. L'approche écosystémique sous-tend que les organismes forestiers pourront survivre et mieux s'adapter à l'exploitation forestière si cette dernière tend à maintenir la diversité, la productivité et la résilience des forêts, aux échelles du peuplement et du paysage. Le développement de diverses méthodes pour l'application de cette approche, l'identification de leur efficacité et de leurs impacts potentiels pourraient diminuer la crainte ressentie par les gestionnaires face aux éventuelles conséquences d'une transition vers une approche écosystémique. Nous proposons ainsi une démarche de simulation de diverses stratégies de dispersion des coupes pour en évaluer les impacts sur la structure et la composition de la mosaïque forestière et sur les coûts d'approvisionnement en bois. Dans un premier temps, une analyse historique de l'organisation spatiale du paysage (de 1965 à 1994) à l'aide d'indices de description du paysage a servi de base comparative pour l'évaluation des impacts des différents scénarios sur la mosaïque forestière. Nous croyons qu'une telle analyse permet de déterminer des caractéristiques relativement stables du territoire en absence d'exploitation industrielle et que les indices choisis permettent de bien cerner la structure spatiale des différentes classes de couvert forestier. L'évolution naturelle des peuplements dans le temps (sur un horizon de 100 ans) ainsi que les effets des différents traitements sylvicoles prescrits au plan général d'aménagement ont été simulés à l'aide d'un modèle de croissance forestière à l'échelle du peuplement sur une période d'une révolution forestière. Trois scénarios de dispersion des coupes furent simulés: un scénario suivant les règles du RNI, un scénario d'aménagement écosystémique favorisant l'agglomération des coupes et un scénario d'aménagement écosystémique modifié pour permettre de ramener, en fin de simulation, la composition du paysage à l'intérieur de ses limites historiques. Selon nos analyses, le scénario suivant les règles de répartition des coupes prescrites au RNI engendre des aires en régénération 60 % plus petites et nécessite la création de 11,7 % plus de routes, construites plus rapidement en début de simulation, comparativement au scénario axé sur l'agglomération des coupes telle qu'entreprise en ce moment à la FERLD. Puisque ces deux scénarios suivent les mêmes prescriptions sylvicoles, l'évolution du paysage varie très peu entre eux. De façon à ramener le paysage à l'intérieur de ses limites historiques en fin de simulation pour le scénario Éco+, une combinaison de diminution des coupes de 19 %, d'une augmentation de 90 % de l'utilisation des coupes partielles ainsi que 104 % de plus en superficie de plantation en essences mixtes (tolérantes et intolérantes), fut nécessaire (sur les derniers 30 ans). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement forestier écosystémique, Analyse historique, Paysage, Simulation.

Le caribou forestier (Rangifer tarandus caribou) est menacé au Canada. La perte et la fragmentation de son habitat constituent des conséquences négatives de l'aménagement forestier. Le caribou forestier requiert de larges massifs d'habitat pour combler ses besoins vitaux. De plus, la configuration de ces massifs doit lui permettre d'effectuer des déplacements à l'abri des prédateurs et du dérangement humain. L'aménagement forestier écosystémique est maintenant préconisé afin de créer des conditions écologiques auxquelles les espèces sont possiblement adaptées. Ainsi, l'émulation par les coupes de la fréquence, de la superficie et de la sévérité des perturbations naturelles (eg. feux en forêt boréale) pourrait constituer un filtre brut pour le maintien de la biodiversité. Le premier chapitre de ce mémoire porte sur l'identification des facteurs qui influencent la localisation des réseaux de pistes de caribou forestier à la fin de l'hiver ainsi que sur la mesure de l'importance des parcelles d'habitat pour la connectivité du paysage. Les résultats démontrent qu'à l'échelle du réseau de piste, la proportion d'habitat de qualité aurait un effet positif sur la probabilité d'occurrence du caribou forestier. Lorsqu'une cartographie de ces habitats de qualité est effectuée, l'analyse de la connectivité du paysage démontre que les parcelles les plus importantes se situent dans la partie nord du territoire, moins soumise à l'aménagement forestier jusqu'à présent. La parcelle d'habitat la plus importante se situe principalement dans un territoire cri géré sous l'entente de la «Paix des Braves» où la coupe en mosaïque est préconisée afin de favoriser l'augmentation des densités d'orignaux. Cette stratégie d'aménagement pourrait faire augmenter la prédation sur le caribou forestier en plus de fragmenter les derniers grands massifs d'habitats intacts. Le deuxième chapitre consiste à tester l'effet de la révolution forestière et de la superficie des agglomérations de coupes sur la connectivité structurelle entre les habitas du caribou forestier. Pour ce faire, un modèle spatiotemporel qui inclue des événements de feux et de coupes a été développé. Les résultats indiquent que la révolution forestière et la superficie des agglomérations de coupes ont un effet sur la connectivité du paysage. Pour une même révolution forestière, la connectivité est meilleure lorsqu'une plus grande proportion de grandes agglomérations de coupes est réalisée. Par ailleurs, nous avons évalué la plage de variabilité naturelle de connectivité du paysage en simulant seulement des événements de feux selon les cycles historiques connus. Puisque les chemins n'ont pas été considérés dans ces scénarios, la connectivité est meilleure par rapport aux scénarios de coupes. Seule la révolution forestière la plus longue (360 ans) permettrait d'occasionner des valeurs de connectivité qui se situent à l'intérieur de plage de variabilité naturelle. En conclusion, les différents outils utilisés ont permis de contribuer à l'acquisition de connaissances sur l'habitat de la harde frontalière de caribou forestier ainsi que d'émettre certaines recommandations relatives à la gestion de son habitat. ______________________________________________________________________________

Il est admis que les coûts de récolte d'une coupe partielle sont plus importants que la coupe totale ou la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS). Cette prémisse limite certainement la pratique de la coupe partielle en forêt boréale et empêche l'obtention des avantages d'une foresterie plus fine qui répondrait à des objectifs de conservation tout en réduisant les coûts de récolte. Afin de tenir compte des variantes de la coupe partielle et de l'intégration de la rétention des attributs dans les blocs de récolte, des ajustements au calcul des coûts de récolte ont été proposés. Ceci implique de considérer différents éléments tels que la distribution des volumes dans les blocs de récolte, le prélèvement variable, la distribution et la position des obstacles et l'influence de ces variables sur la distance de débardage. Ces éléments spatiaux et structuraux associés aux coupes partielles peuvent devenir très complexes, dépendamment des objectifs de la rétention variable, et avoir pour conséquence une estimation des coûts très onéreuse. Nous avons réalisé l'étude à partir des données issues du Réseau de coupes partielles de l'Abitibi (RCPA). Les sites sont situés au sud de Rouyn-Noranda et au nord de La Sarre. Les traitements sylvicoles appliqués ont été la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS), la coupe avec protection des petites tiges marchandes (CPPTM) et/ou la coupe partielle à rétention variable (CPRV). Les variables telles que la distance de débardage, la distribution du volume et les coûts de récolte ont été analysées. D'abord, la distance de débardage a été estimée et comparée selon trois méthodes : la numérisation des sentiers de débardage sur les photos aériennes après récolte, le format raster et la méthode traditionnelle. L'analyse a permis de déterminer que les méthodes sont comparables, mais que la méthode raster est plus efficace pour intégrer la distribution et le prélèvement variable dans le contexte de coupes partielles. L'analyse des volumes du réseau RCPA a démontré que les volumes ne se distribuaient pas de façon homogène à l'intérieur des blocs de récolte comme prévu dans l'ensemble des modèles d'estimation des coûts. En effet, 67,71% de la variation du volume s'explique par la variation à l'intérieur des blocs. Alors, afin d'intégrer cette variabilité, nous avons incorporé la distribution du volume dans les blocs de récolte selon deux méthodes d'assignation. Cette incorporation a été réalisée à partir du volume obtenu des placettes d'échantillon permanentes, assignés selon la photo-interprétation ou la méthode d'interpolation de Thiessen, afin d'obtenir un volume pondéré par leur zone d'influence. Nos résultats ont montré qu'il n'y avait pas de différence significative entre les méthodes d'assignation. Ensuite, la distance raster et l'assignation des volumes avec l'interpolation de Thiessen ont été combinées afin d'ajuster la distance de débardage qui tient compte de la forme et de la distribution du volume dans les blocs de récolte. Les résultats de cette analyse combinée ont montré que la distance de débardage était sensible aux changements de la distribution et du taux de prélèvement. Ainsi, l'analyse de la distance de débardage combinée a été intégrée à l'estimation des coûts de débardage et des coûts de récolte forestière. Les coûts de débardage ($/m3) des secteurs d'étude varient de l'ordre de 10% en CPRS selon la distance de débardage utilisée et peuvent varier d'environ 15% en CPPTM si les éléments de rétention sont bien identifiés. L'estimation de distance de débardage combinée a été incorporée à la création de modèles simulés de récolte considérant différentes positions et concentrations du volume à l'intérieur d'un bloc de récolte, ainsi que différents pourcentages et configurations de la rétention, pour un bloc de forme régulière, de 500 mètres de profondeur et de taille moyenne de 62 ha. Nos résultats montrent que la distance de débardage considérant tous ces éléments (volume, position, rétention) peut varier considérablement. La variation majeure s’est observée lorsque s’est réalisé une rétention agglomérée de 40%. La position de la rétention a affecté davantage la distance de débardage si elle est disposée dans les 250 mètres les plus proches du chemin. La variation de la distance de débardage selon la position et la concentration du volume, ainsi que la configuration et le pourcentage de rétention affecteront aussi le type de machine de débardage à utiliser. Ainsi, il a été possible d'observer une variation maximale des coûts d'opération de l'ordre de 5$/m3 pour un débardeur à grappin, 3$/m3 pour un semi-porteur, 2$/m3 pour un débardeur à câble et 2$/m3 pour un porteur. Finalement, notre proposition d'estimation de la distance de débardage combinée permet de manière explicite l'incorporation des éléments de rétention spatiale (forme, taille et volume) et le prélèvement variable à priori dans la planification de la récolte. Ainsi, dans un contexte de coupe partielle, la nouvelle estimation de la distance de débardage permettrait d'atteindre les objectifs de structure et de composition d'un aménagement forestier écosystémique, tout en tenant compte des conséquences économiques de cette pratique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Coupe partielle, rétention variable, distance de débardage, coût de récolte, modélisation spatiale, productivité des opérations, aménagement écosystémique.

La forêt boréale du Québec fait face à une pression de plus en plus importante de l'industrie forestière, qui étend ses pratiques vers le nord. Le milieu socio-économique suggère une extension plus au nord de la limite nordique de la forêt boréale commerciale, alors que le milieu environnemental milite plutôt pour un réajustement vers le sud de la limite. Dans ce contexte, pour limiter l'impact des activités anthropiques sur le fonctionnement des écosystèmes, une des stratégies est de faire en sorte que leurs effets ne dépassent pas les limites de variabilité des perturbations naturelles. Pour ce faire, il est primordial de développer des stratégies d'aménagement forestier durable qui prennent ancrage dans une solide connaissance de la dynamique des perturbations naturelles. Le feu est le principal régime de perturbation de la forêt boréale. Or, ce régime de perturbation et l'influence du climat sur celui-ci est encore peu documenté à la limite nordique de la forêt commerciale québécoise, à une large échelle spatio-temporelle. Les objectifs de ce projet de maîtrise consistaient, d'une part, à caractériser la dynamique des incendies forestiers à l'échelle de l'Holocène. La reconstitution des feux a été réalisée par le biais de l'analyse des charbons de bois préservés dans les sédiments de quatre lacs situés au nord de la ville de Chibougamau. D'autre part, ce mémoire visait à évaluer l'impact du climat et des facteurs locaux sur le régime des feux. Le climat régional et les facteurs locaux influencent le régime des feux à la limite nordique de la forêt boréale commerciale au Québec. L'occurrence des feux a connu des augmentations importantes durant les périodes chaudes et sèches de l'Holocène, notamment au cours de l'Optimum climatique holocène et l'Optimum climatique médiéval. Les feux ont été moins fréquents durant les quatre derniers millénaires comparativement à l'Holocène moyen (7000 à 4000 cal. BP). Les fréquences de feux enregistrées durant les derniers siècles demeurent encore à l'intérieur de la variabilité naturelle à l'échelle de l'Holocène. Toutefois, si l'augmentation de température prévue pour les prochaines décennies n'est pas compensée par une augmentation des précipitations, le scénario holocène se répétera et l'occurrence des feux augmentera à la limite nordique de la forêt boréale commerciale au Québec, limitant la marge de manœuvre pour la récolte forestière. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Charbons de bois, feux de forêt, Holocène, climat, limite nordique de la forêt commerciale.

La modification des attributs forestiers et des composantes structurales tel les débris ligneux grossiers lors des activités de récolte forestière peut entraîner la disparition des espèces qui leur sont associées. En effet, une part importante de la biodiversité des écosystèmes boréaux est associée aux débris ligneux grossiers (arthropodes, champignons, bactéries, micro-mammifères et végétaux). De par leur grande sensibilité aux modifications environnementales (ensoleillement, température de l'air, nombre de débris ligneux grossiers), les bryophytes sont de bons indicateurs de ces changements. On désigne épixylique une bryophyte dont le substrat de prédilection est le bois en décomposition. Celles-ci peuvent donc être utilisées pour évaluer la disponibilité et la qualité des débris ligneux grossiers. Trois niveaux de perturbation (reflétant un gradient d'impact des activités forestières) sont utilisés pour observer la réponse des épixyliques : un témoin non perturbé, une coupe adaptée avec maintien du couvert (CAMC) et une coupe totale. L'objectif de cette étude est de voir si la coupe avec maintien du couvert pourrait maintenir une riche communauté d'épixyliques. Cette technique de récolte pourrait atténuer les changements environnementaux, notamment la destruction des débris ligneux grossiers. Les hypothèses sont : 1) les caractéristiques des débris ligneux grossiers sont corrélées avec le gradient de sévérité des traitements; 2) l'ouverture de la canopée et la température ambiante au niveau du débris ligneux grossiers sont plus élevées après la récolte et corrélées avec le gradient; 3) ces changements entrainent des différences dans la communauté des bryophytes le long du gradient. Au total, 225 débris ligneux grossiers distribués dans 45 parcelles permanentes (appartenant au dispositif du RECPA) ont été sondés pour évaluer leurs caractéristiques ainsi que pour procéder à l'inventaire des bryophytes. Les résultats de la sélection de modèles montrent que le traitement n'affecte pas directement la richesse des épixyliques, mais plutôt agit sur trois facteurs qui en retour affectent la richesse des épixyliques : l'ouverture de la canopée, le diamètre moyen et la classe de décomposition. Les habitats peu ouverts présentant de gros débris ligneux grossiers bien décomposés ont ainsi montré une richesse spécifique supérieure. Le fait que la majorité des épixyliques furent retrouvées plus communément au sol que sur les débris ligneux grossiers était inattendu. Les conclusions de cette étude démontrent que la coupe adaptée avec maintien du couvert offre le microclimat et une disponibilité de débris ligneux grossiers de qualité plus propice à la colonisation par les épixyliques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Bryophytes épixyliques, débris ligneux grossiers, épinette noire, paludification, aménagement écosystémique

Le changement de paradigme qui a actuellement lieu en foresterie constitue une formidable opportunité pour l'introduction de nouvelles idées et concepts pour la compréhension et l'aménagement forestier. Notamment, le développement de l'aménagement écosystémique, qui implique la compréhension des systèmes et l'adaptabilité de l'aménagement, entraîne un ensemble de nouveaux questionnements et le développement d'un ensemble d'outils permettant de quantifier leurs différents impacts. Les indicateurs des effets de l'exploitation sur les systèmes forestiers sont généralement basés sur la diversité spécifique et la structure de la population d'arbres. Ces métriques, tout en étant de bons indicateurs de la sévérité des perturbations, sont toutefois insuffisantes pour rendre compte de leur impact sur la structure et le fonctionnement du système dans son ensemble. D'autre part, les travaux touchant à la compréhension des systèmes complexes se développent de plus en plus en écologie. Ces systèmes sont décrits comme des systèmes adaptatifs, caractérisés par des dynamiques non-linéaires, émergeants des interactions entre de multiples agents. Ces systèmes, et l'imprédictibilité de leur dynamique, ont motivé le développement d'une approche intégrative permettant de représenter leurs propriétés et patrons émergents. L'introduction des théories et méthodes issues de la complexité en écologie forestière permettrait d'approcher les systèmes de manière plus intégrative et notamment d'exploiter mieux l'information contenue dans les patrons spatiaux. Le travail de thèse présenté ici a pour objectif général de contribuer à l'introduction de ces méthodes dérivées de l'étude des systèmes complexes. Pour cela, nous avons exploré deux approches bien distinctes mais complémentaires des systèmes complexes. Tout d'abords, nous proposons d'exploiter la théorie des réseaux en écologie de manière à intégrer une compréhension des forêts au travers des interactions qui les structurent (chapitre 1). Cette approche pourrait de surcroît être utilisable pour l'aménagement forestier puisqu'elle permet d'identifier les éléments et processus les plus important pour l'ensemble du système et donc de développer des méthodes adaptées à leur conservation. D'autre part, l'étude de ce type de réseau d'interactions se base sur la compréhension des déterminants des patrons de distributions des structures forestières. Cette approche se situe directement dans la lignée des méthodes en écologie du paysage, tout en intégrant encore plus les nouveaux outils de mesure de patrons (photographie numérique, LIDAR, satellite) et donc l'étude des patrons formés par les systèmes forestiers mais détachés de l’inventaire des individus. D'autre part, mais toujours dans l'objectif de développer l'exploitation de l'information contenue dans les patrons spatiaux, nous avons mis en pratique une méthode de mesure directe de la complexité des patrons dans les photographies numériques (chapitres 2 et 3). Cette méthode permet de quantifier la complexité des patrons émergents des communautés forestières, sans avoir besoin d'en inventorier tous les individus. Nous avons particulièrement vérifié si le lien entre complexité et hétérogénéité structurelle ou diversité spécifique qui est communément fait dans la littérature est réellement valide, et donc si l'inventaire de l'hétérogénéité et de la diversité des structures pouvait réellement servir d'indicateur de complexité (chapitre 2). Nos conclusions indiquent que l'hétérogénéité et la complexité sont en fait négativement reliées. En réalité, les systèmes les plus hétérogènes tendent à former des patrons réguliers puisque la végétation remplie tout l'espace disponible. Nous avons également noté grâce à ce travail que la mesure directe des patrons dans les photographies numériques intègre également les patrons formés par lumière. Cet aspect de notre mesure de complexité nous parait extrêmement intéressant dans le cadre du développement de méthodes pour le suivi de l'aménagement écosystémique. Justement, notre cadre de travail au sein du projet TRIADE nous a également permis de tester notre méthode dans un contexte opérationnel de coupes écosystémiques (chapitre 3). Différentes intensités de coupes partielles sont ainsi comparées à des forêts secondaires et matures pour vérifier si ces méthodes de coupe sont propres à maintenir ou promouvoir la complexité des systèmes perturbés. D'après nos résultats, il apparaît que les coupes partielles sont finalement plus complexes que les forêts fermées. En fait, la relation entre l'ouverture de la canopée (utilisée comme indicateur de perturbation) et la complexité des patrons démontre que «l'hypothèse des perturbations intermédiaires» (Intermediate Disturbance Hypothesis) serait applicable pour la prédiction des patrons de complexité : les systèmes les moins perturbés et les systèmes les plus perturbés sont plus réguliers que ceux soumis à des perturbations modérées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Complexité, Patrons spatiaux, Réseaux, Forêt boréale mixte, Mean Information Gain, Aménagement écosystémique, Structure, Diversité, Hétérogénéité.

Au Québec, l'entrée en vigueur du nouveau régime forestier prévue pour avril 2013 va modifier la manière dont la forêt sera aménagée et exploitée. L'introduction du concept d'aménagement écosystémique a pour but de permettre la mise en place de pratiques garantissant à la fois le maintien d'attributs naturels et sociaux de la forêt tout en offrant un rendement suffisant pour les exploitants. Parmi ces pratiques, on compte notamment l'introduction de contraintes à l'échelle des Compartiments d'Organisation Spatiale (COS) et l'intensification de l'usage de la coupe partielle dans le but d'imiter les perturbations naturelles. Cette étude a pour objectif d'évaluer l'effet de la mise en place de stratégies d'aménagement écosystémiques sur le niveau de possibilité forestière ainsi que sur le coût des opérations et sur la valeur des bois à l'échelle d'une Unité d'Aménagement Forestier (UAF). Pour cela, nous avons évalué la rentabilité comparative de différents plans d'aménagement en calculant la Valeur Actualisée Nette (VAN) de deux types de scénarios simulés sur un horizon de 150 ans (30 périodes quinquennales), sur l'UAF 85-51 située au Nord-Ouest de l'Abitibi. Le premier scénario appelé RNI a été réalisé en conformité avec la Règlementation des Normes d'Intervention (RNI) en vigueur jusqu'à mars 2013. L'atteinte des objectifs fixés par cette réglementation a essentiellement été assurée par l'application de contraintes de forêts résiduelles et d'encadrements visuels des coupes à l'échelle des Unités Territoriales de Référence (UTR). Les trois autres scénarios appelés Aménagement Écosystémique (AMEC) ont pris en compte les enjeux du futur régime forestier concernant la répartition spatiale des agglomérations de coupe, le maintien de forêts matures et surannées, la protection d'habitats essentiels pour des espèces menacées ainsi que le maintien de la productivité du territoire. L'intégration de ces enjeux a nécessité l'application de contraintes à une échelle plus fine que celle des UTR, au niveau des Compartiments d'Organisation Spatiale (COS). Par ailleurs, l'analyse de l'effet de l'intensification de la coupe partielle a été introduite au niveau du volume cible de coupe partielle à réaliser par période quinquennale par scénario selon le gradient suivant : RNI doit réaliser 1377 ha de coupe partielle, AMEC01 doit en réaliser 1707 ha, AMEC02 3220 ha et AMEC03 5179 ha (correspondant au niveau maximum possible). Pour estimer les flux monétaires (revenus moins coûts) nécessaires au calcul de rentabilité, nous avons déterminé les coûts potentiels relatifs aux activités d'exploitation forestière (i.e. création et entretien des chemins pendant la récolte, récolte en CPRS, récolte en CP, chargement, transport, camps forestiers, droits de coupe, frais de CAAF et coûts indirects) sur l'ensemble de la période de simulation. Afin de prendre en compte la variation spatiale de ces coûts, ceux-ci ont été définis à l'échelle des COS. Nous avons ensuite déterminé les revenus potentiels en estimant un prix d'achat entrée d'usine par classe de diamètre pour les bois résineux (entre 47,91 et 67,51 $/m3) et un prix unique pour les bois feuillus (40 $/m3). En outre, l'estimation des revenus par classe de diamètre a nécessité d'associer aux données de croissance en volume de nos modèles des données correspondantes d'évolution en diamètre issues des tables de rendement de Pothier et Savard (1998). Une fois paramétrés, les scénarios ont été optimisés à l'aide du logiciel Woodstock (Saucier et Groot, 2008) afin d'estimer la possibilité forestière sur 150 ans et d'en déduire les coûts et revenus d'exploitation correspondants. Les résultats des optimisations ont montrés que le scénario RNI prévoit de récolter 3,1 million de m3 de bois par période quinquennale, soit 8,60 % de plus que le scénario AMEC01, 11 ,94 % de plus que AMEC02 et 16,35 % de plus que AMEC03. Ensuite, les résultats des contraintes introduites au niveau des COS ont montré que les scénarios AMEC permettent de réaliser un gain par rapport au RNI de 19 à 29 % au niveau de la superficie moyenne de forêts matures et surannées et de 3,8 à 5% au niveau de la superficie moyenne de forêts productives de 7 mètres et plus. Puis, les résultats de calculs de coûts d'exploitation ont montrés que ceux-ci sont légèrement plus élevés pour les scénarios AMEC que pour RNI (de 55,37 à 55,57 $/m3 pour les scénarios AMEC contre 55,14 $/m3 pour RNI). Puis, les calculs de rentabilité ont montrés que pour un taux d'actualisation initial fixe entre 2 et 6% dégressif à partir de 30 ans, tous les scénarios sont rentables, la VAN de RNI se situant entre 0,49 et 5,24 $/m3, celle de AMEC01 entre 0,45 et 7,39 $/m3, celle de AMEC02 entre 0,27 et 5,60 $/m3 et celle de AMEC03 entre 0,19 et 3,74 $/m3. Enfin, les résultats de VAN ont permis de constater que AMEC03 présente le niveau maximum de coupe partielle réalisable selon les contraintes du futur régime forestier et, comme RNI, est le seul scénario AMEC à pouvoir intégrer le rendement soutenu pour les trois groupes d'essences principales de l'UAF (SEPM, BOP et PEP). AMEC03 nous est donc apparu comme le scénario de référence par rapport au RNI. Au total, notre étude a démontré que la mise en place d'une stratégie d'aménagement écosytémique par l'introduction de contraintes au niveau des COS a pour conséquences une réduction de la surface disponible à la récolte et donc de la possibilité forestière. Cette baisse peut toutefois être amenuisée en ayant recours à la coupe partielle dont le surcoût reste marginal par rapport à la CPRS et permet à l'approche écosystémique de rester une stratégie rentable. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement écosystémique, coupe partielle, analyse de rentabilité, modélisation, plans d'aménagement, possibilité forestière.

L'aménagement forestier durable et la conservation de la biodiversité sont des priorités en matière d'aménagement au Québec. Cette étude visait à évaluer des coupes partielles réalisées dans la zone d'aménagement écosystémique du projet Triade en Haute Mauricie. Nous avons mesuré la richesse spécifique, l'abondance, la composition de carabes (Carabidae : Coleoptera), une famille de coléoptère reconnue pour sa sensibilité aux perturbations dans les habitats forestiers et la masse moyenne de deux espèces de carabe, et ce, dans deux coupes partielles; la coupe progressive d'ensemencement (50 % de rétention) et la coupe multicohorte (60-70 % de rétention) comparativement à des coupes totales et à des témoins de forêts non coupées. Les traitements de coupe en général ont affecté ponctuellement les assemblages de carabes surtout en ce qui a trait à l'abondance et aux patrons de distribution des abondances des espèces dominantes bien que ces effets étaient beaucoup plus prononcés dans les coupes totales. L'abondance des carabes a été réduite significativement par les opérations forestières. La richesse spécifique dans les coupes partielles était similaire à celle de sites non coupés contrairement à celle dans les coupes totales qui était plus élevée. La distribution des abondances des espèces dominantes par rapport à leurs congénères était homogénéisée dans les traitements de coupe, mais dans une moindre mesure dans les coupes partielles. Les patrons de distribution des abondances des espèces dominantes semblaient se reformer la deuxième année de prise de données dans les coupes partielles. L'abondance était plus élevée dans le corridor de passage de la machinerie que dans les autres bandes (coupée partiellement et non coupée) dans les coupes partielles. Afin d'établir si les conditions du milieu ou les ressources présentes dans le milieu sont responsables des changements dans la composition des carabes suite à une coupe forestière, nous avons mesuré la masse corporelle de deux espèces de carabes dominants (Pterostichus pensylvanicus et P. coracinus) qui illustre leur taux d'alimentation et donc, la disponibilité des ressources alimentaires. Le traitement sylvicole n'avait pas d'effets significatifs sur la masse corporelle moyenne pour P. pensylvanicus. Bien que la masse ait été significativement plus élevée dans la coupe totale que dans le témoin pour P. coracinus, cette différence est relativement faible et a peu de chances de compenser pour la perte d'individus survenue dans ce traitement. À la lumière de nos résultats, on peut rejeter l'hypothèse selon laquelle la masse moyenne des individus a une relation positive avec le niveau de rétention des traitements sylvicoles. En somme, bien que les deux coupes partielles étudiées aient des effets similaires à court terme, nous nous attendons à ce que la coupe multicohorte soit un meilleur traitement puisqu'à long terme, elle maintient un niveau de rétention d'arbres élevé sur une plus longue période. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : conservation de la biodiversité, aménagement forestier, coupes partielles, carabidae, masse sèche, coupe par bandes, filtre brut

La présente étude a été réalisée dans le cadre du projet SAFE (Sylviculture et aménagement forestier écosystémique), dont l'objectif est de tester différents traitements sylvicoles s'inspirant de la dynamique naturelle des peuplements dans un contexte d'aménagement écosystémique. Les deux volets du présent mémoire touchent la régénération naturelle, un processus clé de l'aménagement forestier durable et visent les processus fins impliqués dans l'établissement et la croissance de la régénération forestière. Dans un premier chapitre, nous avons profité d'une année semencière en 2006 pour comparer l'établissement et la survie des semis d'arbres sur les débris ligneux grossiers (DLG) et sur la couverture morte issue de litière fine. La densité et la survie des semis de l'année suivant la pluie de graine ont été évaluées en 2007 et 2008 dans le cadre d'un échantillonnage où chaque bille était appariée à une superficie équivalente sur le sol adjacent à la bille. Un dénombrement des semis plus âgés a aussi été réalisé sur les billes. L'essence, le stade de décomposition, la dureté et la densité du bois, la capacité de rétention d'eau et le ratio C/N des billes ont été caractérisés. Le recouvrement d'herbacées, le recouvrement et l'épaisseur des feuilles et des mousses, ont été mesurées sur les billes et au sol. Il en ressort que la probabilité qu'un semis s'établisse augmente avec l'humidité du bois et diminue avec la dureté de la surface des billes. La survie des semis diminue au cours de l'année suivant leur établissement dans des peuplements ayant une surface terrière en feuillus plus élevée. Les résultats montrent que les essences produisant de petites semences, soit le bouleau blanc (Betula papyrifera Marsh.), l'épinette noire (Picea mariana Mill.) et l'épinette blanche (Picea glauca Moench) s'établissent préférentiellement sur le bois mort, tandis que le sapin (Abies balsamea L. Mill), une espèce qui produit des semences plus grosses, s'établit davantage au sol. Les peuplements surannés de sapin et bouleau blanc offrent de bonnes conditions pour l'établissement de la régénération sur les débris ligneux. Dans un deuxième chapitre, la réponse en termes de croissance et de densité de la régénération du sapin baumier (Abies balsamea L Mill.) et du peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx) à quatre traitements de coupe a été évaluée ainsi que l'impact relatif des compétitions intra- et inter- spécifiques sur la croissance des deux essences. Les quatre traitements étaient: coupe partielle dispersée, coupe partielle par trouées, coupe totale et témoin non coupé. Des inventaires de la régénération ont été effectués un, deux, cinq et huit ans après coupe. Nous avons aussi caractérisé la croissance en diamètre en hauteur des gaules des deux essences pour la période immédiatement avant coupe et les années subséquentes. Dans la moitié des placettes échantillonnées, un sapin situé au milieu de la placette a servi d'arbre d'étude et dans l'autre moitié un peuplier a servi d'arbre d'étude. Un échantillon de coupe transversale à la base du tronc de l'arbre d'étude a été cueilli afin de déterminer l'âge minimal et de mesurer la croissance radiale au collet. Nos résultats confirment que la densité du tremble augmente avec le degré d'ouverture du couvert, mais diminue avec le temps depuis la coupe, tandis que la densité du sapin continue à augmenter (recrutement) dans tous les traitements. La croissance du sapin répond bien à l'ouverture du couvert. Ces résultats démontrent la possibilité d'influencer la composition des peuplements futurs à l'aide des pratiques sylvicoles adaptées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Régénération, plasticité du sapin, gradient de lumière, aménagement écosystémique, débris ligneux grossiers, billes nourricières, semis, forêt boréale.