L'information de base concernant la réponse des espèces saproxyliques aux propriétés des débris ligneux grossiers est nécessaire au raffinement des stratégies de conservation et d'aménagement basées sur l'approche du filtre brut en forêt boréale. Afin de vérifier si les besoins des insectes saproxyliques réflètent également ceux d'un plus large spectre d'espèces, nous avons mesuré l'utilisation des débris ligneux grossiers par les diptères saproxyliques, un groupe abondant mais peu étudié. Pour décrire les assemblages de diptères saproxyliques en forêt boréale mixte de l'est de l'Amérique du nord, des pièges d'émergence ont été installés sur des bûches de peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michaux; N=46) et d'épinettes noires (Picea mariana (Miller); N=47). La campagne d'échantillonnage s'est échelonnée sur deux étés de terrain (2006-2007) de mai à août. Nous avons mesuré les effets du diamètre, du stade de décomposition (densité) et de l'espèce de J'arbre hôte sur la composition et la structure des assemblages de diptères saproxyliques. Un total de 6753 individus ont été capturés pour un total de 227 taxa. Un peu plus de la majorité des taxa capturés se sont avérés relativement rares puisque 121 de ceux-ci (53%) n'ont été représentés que par un seul individu. De plus, 2119 individus (51 taxa) était présents dans au moins 5% des bûches échantillonnées. Les cinq familles les plus abondantes furent les suivantes: Sciaridae (1850 individus), Cecidomyidae (1539 individus), Ceratopogonidae (816 individus), Phoridae (801 individus) et Mycetophilidae (749 individus). Les Mycetophilidae constituèrent la plupart de la richesse avec un total de 178 taxa. La richesse spécifique et l'occurrence des espèces de diptères étaient négativement liées à la densité du bois chez l'épinette noire, indiquant que l'importance du bois mort s'accroît au cours du processus de décomposition pour la plupart des espèces. Les mycétophages et saprophages étaient les guildes les plus communes et leurs abondances étaient positivement associées au diamètre des bûches ainsi qu'à leur stade de décomposition, bien que la proportion de la variance expliquée par ces facteurs étaient modeste. De plus, la densité du bois influençait les assemblages d'espèces en général, mais seulement pour l'épinette noire. Lorsqu'ils sont analysés séparément des autres guildes, les assemblages de mycétophages répondaient aussi à la densité du bois de l'épinette noire, tandis que les saprophages répondaient à la densité du bois des deux espèces-hôtes. La prépondérance des espèces rares et agrégées suggère que les diptères saproxyliques qui émergent du bois mort sont fortement liés à certains microhabitats. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biodiversité, débris ligneux grossiers, bois mort, diptères, saproxylique

Au fur et à mesure de sa décomposition, le bois mort s'intègre à la couverture morte (horizon LFH) du sol sous forme de bois enfoui et fini par s'incorporer à la fraction stable de la matière organique du sol. Nous avons émis l'hypothèse que le bois mort enfoui contribue à la rétention en eau des sols grossiers et de ce fait, participe à la productivité des peuplements de pin gris occupant ces sols. Douze peuplements naturels de pin gris (Pinus banksiana L.) issus de feu, ont été échantillonnés à travers l'Abitibi ouest. À l'intérieur de chaque peuplement, nous avons procédé à l'échantillonnage des débris ligneux grossiers (DLG), du sol ainsi que de trois arbres dominants pour estimer l'indice de qualité de la station (IQS). La quantité de bois mort enfouie dans la couverture morte variait entre 1 à 57 m3 ha -1 et pouvait représenter jusqu'à 92 % de la masse totale de bois mort (incluant les chicots et les billes). La rétention en eau disponible du bois mort est négligeable comparativement à celle du sol minéral et n'était pas un facteur déterminant dans la productivité des sites. Nous n'avons pas pu faire ressortir une relation entre la rétention en eau des bois mort enfouis et la productivité. Cependant, le bois enfoui avait un effet positif sur la capacité d'échange cationique (CEC) de la couverture morte alors que cette dernière expliquait 64 % de l'indice de qualité des stations. La conservation du bois mort sur les dépôts grossiers doit être envisagée si on veut assurer le maintien de la productivité de ces sites. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Pin gris, Succession, Bois mort, Productivité, Sols forestiers.

La forêt boréale mixte de l'est du Canada constitue une zone de transition entre la forêt boréale résineuse et la forêt décidue tempérée. Cette zone est composée d'une riche population d'oiseaux cavicoles, incluant sept espèces de pics. Les perturbations humaines (agriculture et industrie forestière) ont beaucoup modifié cet écosystème en réduisant considérablement la quantité et la superficie de forêts matures ainsi que la quantité d'arbres de grand calibre, vivants ou morts, requis pour l'excavation de cavités par les pics. Deux aspects de cette problématique ont été traités dans ce mémoire. Le premier chapitre vise à caractériser les besoins des oiseaux utilisateurs de cavités en déterminant quelles essences d'arbres contribuent à la présence de chicots de grand calibre (dhp ≥ 20 cm) et à étudier les caractéristiques de la végétation qui affectent la sélection de l'habitat par les pics à l'échelle locale (rayon de 250 m) et à l'échelle du paysage (rayon de 1 km). Les rôles écologiques (soit espèces clé et/ou parapluie) de ces oiseaux ont également été étudiés. Le deuxième chapitre porte davantage sur les besoins alimentaires du Grand Pic. Les facteurs importants qui distinguent les arbres sélectionnés lors de sa quête alimentaire ainsi que les distributions temporelle et spatiale des marques d'alimentation ont été étudiées. L'aire d'étude se situe en Abitibi, au nord-ouest du Québec, dans la sapinière à bouleaux blancs. Afin de détecter la présence de pics et de hiboux cavicoles, un dispositif de 230 points d'appels a été élaboré le long des routes dans différents milieux forestiers. Dans le but de quantifier les arbres morts et vivants disponibles à l'échelle locale, des transects de végétation ont été effectués (1000 m²). Ces derniers ont aussi permis de caractériser les arbres utilisés pour l'excavation de cavités par les pics ainsi que par le Grand Pic (Dryocopus pileatus) lors de son alimentation. Des analyses géomatiques ont été menées pour déterminer les caractéristiques du paysage associées à la présence des pics. Nos résultats indiquent que le Pic flamboyant (Colaptes auratus) et le Pic maculé (Sphyrapicus varius) sont les deux espèces les plus abondantes dans notre aire d'étude tandis que le Grand Pic, le Pic à dos noir (Picoides arcticus) et le Pic à dos rayé (P. dorsalis) se font les plus rares. La probabilité d'occurrence pour la majorité des pics est davantage reliée aux attributs de l'échelle locale qu'à ceux de l'échelle du paysage. Le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides) est l'essence la plus souvent excavée lors de la création de cavités par les pics et elle est aussi l'essence la plus représentée dans la catégorie des arbres de grand calibre. De plus, la majorité des cavités ont été excavées dans des arbres de grand calibre, et ce pour toutes les espèces de pics y compris celles qui creusent de petites cavités. Pour ces raisons, le peuplier faux-tremble est une espèce d'arbre d'intérêt faunique clé en forêt boréale mixte aménagée d'Abitibi. La présence de la Petite Nyctale (Aegolius acadicus) est associée de façon significative à la présence du Grand Pic mais pas à celle du Pic flamboyant. Cette association suggère que le Grand Pic serait une espèce clé de voûte (keystone) par la création de grande cavités en forêt boréale mixte. Selon l'indice proposé par Fleishman,la Petite Nyctale représente parmi les espèces cavicoles suivies dans cette étude celle qui est la plus propice à être désignée espèce parapluie. Le Grand Pic tend à s'alimenter sur les plus gros arbres disponibles. Il s'alimente majoritairement sur le sapin baumier (Abies balsamea) et sur le peuplier faux-tremble. Presque toutes les excavations d'alimentation observées se retrouvent sur la partie inférieure des arbres. Aucune essence ou diamètre d'arbre ne semble être toutefois favorisé lors de la réalimentation année après année. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Excavateurs primaires de cavités, Utilisateurs secondaires de cavité, Peuplier faux-tremble, Grand Pic, Arbres morts.

L'aire de nidification de la population de l'Est du Garrot d'Islande (Bucephala islandica), désignée préoccupante au Canada, se situe majoritairement dans la forêt boréale de l'Est du Québec. Les sites de nidification utilisés par le Garrot d'Islande décrits pour la population de l'Ouest de l'Amérique du Nord consistent principalement en de grandes cavités excavées par le Grand Pic (Dryocopus pileatus) dans des arbres de gros diamètre. Les connaissances quant aux structures de reproduction utilisées par la population de l'Est sont, à ce jour, méconnues. Toutefois, il est fort probable que l'espèce requiert également des arbres de nidification de gros diamètre. Préalablement au présent travail, il n'existait pratiquement aucune information sur la disponibilité de gros arbres et de grandes cavités au sein de l'aire de nidification du Garrot d'Islande dans l'Est de l'Amérique du Nord. Il était donc opportun d'acquérir ces connaissances fondamentales d'autant plus que l'aménagement forestier pratiqué dans cette région fortement dominées par des forêts surranées, les plus susceptibles d'abriter de grande quantité d'arbres de gros diamètre, prend rapidement de l'expansion. Une diminution de la disponibilité et du recrutement d'arbres de gros diamètre pourrait ainsi affecter la disponibilité d'arbres de nidification dans les secteurs aménagés fréquentés par le Garrot d'Islande. Le premier chapitre de ce mémoire porte sur la disponibilité d'arbres morts et vivants de gros diamètre dans les principaux types de couverts forestiers âgés ainsi que dans les parterres de coupe et les forêts résiduelles (bandes riveraines et séparateurs secs) de la forêt boréale de l'Est. La disponibilité d'arbres de gros diamètre était fortement reliée à la présence de sapins baumiers (Abies balsamea (L.) Mill) dans les peuplements. Le patron de distribution des classes de dégradation des arbres morts était sensiblement le même pour les différents types de peuplement, les classes de dégradation intermédiaire étant plus abondantes que les classes récentes et avancées. Toutefois, les peuplements dominés par l'épinette noire (Picea mariana Mill.) possédaient des densités réduites pour chacune des classes de dégradation. Ces résultats suggèrent que les sapinières pourraient jouer un rôle clé au sein de la forêt boréale coniférienne en raison du bon recrutement de grosses tiges à divers degrés de détérioration. Quant aux forêts résiduelles, elles ont non seulement des densités en gros arbres morts moins élevées que les peuplements de la forêt naturelle, mais les peuplements de haute qualité en termes de bois mort, identifiés en forêt naturelle, ne sont pas représentées dans ces forêts constituant les principaux legs au sein des paysages aménagés. Le second chapitre traite de la disponibilité de cavités naturelles et excavées dans les forêts boréales naturelles, résiduelles et récoltées de l'Est québécois. La disponibilité des arbres de nidification pour la population de l'Est du Garrot d'Islande s'avère différente de celle décrite pour la population de l'Ouest puisque la présence du Grand Pic n'a pas été détectée dans la portion de l'aire de nidification couverte par cette étude. L'espèce dépend donc de la disponibilité de cavités naturelles pour les sites de nidification en forêt boréale coniférienne. Bien qu'aucune espèce d'arbre ne se soit avérée plus sujette à supporter des cavités, une forte proportion des arbres porteurs était des chicots fortement dégradés. La densité de cavités adéquates pour le garrot s'est toutefois avérée extrêmement faible. La probabilité des essences boréales à supporter des cavités est plus élevée chez les tiges de gros diamètre. Or, la disponibilité de ces arbres potentiellement porteurs de cavités est fortement réduite dans les parterres de coupe ainsi que dans les forêts résiduelles comparativement aux peuplements naturels. La présente étude montre que l'aménagement forestier, tel que pratiqué actuellement, ne favorise pas la rétention de peuplements possédant une forte abondance d'arbres de gros diamètre, structure clé pour le Garrot d'Islande et la grande faune cavicole. De nouvelles approches d'aménagement favorisant le maintien d'arbres à valeur faunique à l'échelle du peuplement et du paysage devraient être appliquées dans les secteurs fréquentés par le Garrot d'Islande en période de nidification afin d'assurer le maintien et le recrutement d'arbres morts de gros diamètre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : arbres morts, arbres d'intérêt pour la faune, Garrot d'Islande, cavités, aménagement forestier, forêts résiduelles

L'aménagement forestier tente de concilier rentabilité économique, usages multiples et fonctions des écosystèmes. Afin de limiter les impacts des régimes d'aménagement forestier par coupe totale, plusieurs intervenants ont proposé l'application de diverses formes de coupes partielles qui permettent une rétention d'une partie du couvert végétal et d'un capital forestier sur pied favorisant la régénération. À l'échelle internationale, plusieurs auteurs se sont intéressés aux régimes d'aménagements partiels inéquiens ou irréguliers (DeLiocourt 1898, Arbogast 1957, Majcen et al. 1994). Au Québec, ces recherches ont résulté sur la généralisation de l'application du jardinage par pied d'arbres (CJ) dans l'ensemble des peuplements feuillus mixtes du sud de la province. Cependant, les rendements de la CJ en croissance et en qualité ne sont pas atteints en forêts publiques et l'application du traitement est complexe et très coûteuse pour l'industrie, résultant en une disparité de conditions post-traitement, nécessitant un contrôle plus important de la part de l'état. De plus, dans le contexte des récentes crises économiques et forestières, la rentabilité de la CJ est minée par un capital forestier dégradé. Parmi les alternatives proposées à la CJ, peu d'études ont évalué les effets réels des coupes à diamètre limite (CDL). Plus simple d'application, donc moins coûteuse, elle favoriserait aussi la croissance et la qualité d'essence compagnes intolérantes à l'ombre de forte valeur. Nous proposons de comparer les effets moyen terme (20-30 ans) de 3 coupes partielles, soit une CDL sélective (1980), une CDL non-sélective (1990), et une CJ (1990) sur la croissance et la qualité des tiges ainsi que sur la structure et le bois mort des peuplements résiduels. Nous avons échantillonné 15 érablières à bouleau jaune du Témiscamingue traitées par coupe partielle (5/traitement) en 4 placettes. Nous avons mesuré la qualité des tiges (défauts externes) et du bois (coloration) et la croissance de tiges d'érable à sucre et de bouleau jaune selon deux classes de tailles (10.0-30.0 cm, 30.1-60.0 cm). Nous avons mesuré les caractéristiques du bois mort (volume, décomposition, taille) selon le type (total, débris, chicots) et la structure verticale du recouvrement foliaire. Nos résultats démontrent une croissance plus forte suite aux CDLs qu'en CJ, mais une qualité des tiges moindre suite aux CDL non-sélectives. La qualité du bois était semblable entre les traitements, mais positivement reliée à la croissance. Pour un volume de bois mort semblable, on observe une très faible proportion de chicots suite aux coupes partielles comparativement aux forêts naturelles. Nos résultats suggèrent une raréfaction graduelle du bois mort en CDL alors que la CJ en conserve une plus grande diversité. Cependant, nous relevons beaucoup d'incertitudes concernant les processus de recrutement et de transformation du bois mort au sein des peuplements traités par coupe partielle. La structure verticale en CDL est irrégulière tronquée. La structure verticale en CJ est plus diversifiée et est répartit plus également entre les différentes strates. En synthèse, les CDL favorisent la croissance et la qualité du bois des tiges, alors que la CJ conserve mieux les caractéristiques écologiques des peuplements. Ces résultats suggèrent une dualité entre production économique et maintien des attributs des écosystèmes entre la CDL et la CJ. Nous recommandons de varier les traitements de coupes et de bien définir les objectifs de l'aménagement afin d'exploiter les avantages de chacune tout en mitigeant leurs effets négatifs dans le but de concilier les objectifs multiples de la foresterie moderne. Nous recommandons de faire un suivi plus poussé de la dynamique de recrutement et de transformation du bois mort au sein des peuplements aménagés afin de découvrir les effets des coupes partiels sur les fonctions écologiques du bois mort. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement forestier, Coupe partielle, Croissance, Qualité des tiges, Structure des peuplements, Bois mort.

Le feu constitue un élément clé de la dynamique forestière naturelle et de la biodiversité en forêt boréale. À court terme, le feu génère une combinaison de conditions qui sont favorables à de nombreuses espèces fauniques et floristiques. En particulier, le feu représente, à l'échelle régionale, une source importante de bois mort pour plusieurs espèces de vertébrés et d'invertébrés qui dépendent de cet attribut d'habitat. Cette thèse vise à approfondir nos connaissances sur l'utilisation du bois mort et des forêts brûlées par les pics en forêt boréale. Plus spécifiquement, l'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les processus écologiques à la base de l'utilisation des forêts brûlées par le pic à dos noir et d'évaluer la contribution de cet habitat dans la dynamique des populations de cette espèce en forêt boréale. La thèse est divisée en deux parties réparties sur quatre chapitres. La première partie de la thèse, composée du chapitre l, décrit l'écologie alimentaire de six espèces de pics qui nichent dans les forêts mixtes et résineuses de la forêt boréale de l'est. Les résultats révèlent que le bois mort constitue un substrat alimentaire important pour cinq espèces de pics soient le pic à dos noir, le pic à dos rayé, le pic chevelu, le pic mineur et le grand pic. Ce volet de la thèse décrit également les spécialisations de chaque espèce quant à son utilisation du bois mort, notamment en ce qui a trait aux stades de dégradation des arbres et aux types de proies. Le pic à dos noir était l'espèce qui montrait la plus forte association au bois mort pour son alimentation. Cette espèce sélectionnait principalement les conifères récemment morts, une préférence qui s'explique par sa spécialisation pour certains insectes saproxyliques (i.e. Cerambycidae) présents en grandes densités dans les premiers stades de dégradation des conifères. Ces résultats montrent que le pic à dos noir dépend du recrutement d'arbres morts pour son alimentation, qu'ils soient issus de la mortalité individuelle des arbres ou de perturbations naturelles de grande ampleur tel que le feu. La deuxième partie de la thèse (chapitres 2 à 4) traite plus spécifiquement de la sélection d'habitat et de la démographie du pic à dos noir dans les forêts brûlées. Dans le chapitre 2, la sélection des arbres pour l'alimentation et la nidification a été étudiée de manière à déterminer les facteurs qui influencent la qualité de cet habitat pour l'espèce. Les résultats indiquent que les caractéristiques des arbres de nidification (i.e. feuillus, chicots dégradés) sont passablement différentes de celles des arbres d'alimentation (conifères, récemment morts, modérément brûlés). Ces résultats montrent que la combinaison des conditions présentes avant feu (i.e. composition, structure et âge des forêts) et de la sévérité du feu influence la qualité des forêts brûlées comme habitat pour cette espèce. Dans le chapitre 3, j'examine le temps d'occupation des forêts brûlées et le succès reproducteur d'une population de pic à dos noir pendant une période de trois ans après feu. Ce volet de la thèse démontre clairement que les forêts brûlées peuvent représenter un habitat de nidification de haute qualité pour cette espèce. Cette occupation est cependant éphémère, étant limitée dans notre étude aux deux premières années suivant le feu. Le succès reproducteur a été évalué sur plus d'une centaine de nids au cours des trois années. Celui-ci diminuait en fonction des années depuis la perturbation et variait en fonction des conditions présentes dans le paysage brûlé. Le succès reproducteur était notamment plus élevé dans les peuplements matures que dans les peuplements jeunes brûlés et plus élevé à proximité de la bordure des forêts non brûlées. Ces résultats viennent corroborer ceux concernant la sélection d'habitat et démontrent l'importance des conditions de la matrice forestière avant feu ainsi que des patrons spatiaux dans la sévérité du feu sur la qualité de l'habitat pour l'espèce. Une évaluation du statut source-puit suggérait que ces forêts brûlées représentaient un habitat source pour les deux premières années suivant le feu et que ce statut se maintenait plus longtemps dans les habitats à dominance de forêts matures brûlées. Le dernier chapitre a permis d'aborder l'influence de la sévérité du feu sur l'occupation à long terme des forêts brûlées par les insectes saproxyliques et les oiseaux qui s'alimentent sur ces derniers, en particulier le pic à dos noir. Les résultats montrent qu'une sévérité légère peut prolonger le temps d'occupation des forêts brûlées par les espèces d'insectes et d'oiseaux généralement associées aux premières années après feu. Dans cette étude, les secteurs brûlés légèrement étaient associés à une mortalité différée des arbres, ce qui a probablement contribué à la présence plusieurs années après feu d'insectes saproxyliques typiquement associés aux arbres récemment morts. À l'échelle des peuplements, certains insectes saproxyliques (ex. scolytes) ainsi que les oiseaux prédateurs de ces insectes (pic à dos rayé et grimpereau brun) étaient plus abondants dans les peuplements légèrement brûlés. À l'échelle de l'arbre, la sévérité du feu a eu un effet important sur la présence d'Arhopalus Foveicolis, le Cerambycidae le plus important 8 à 11 ans après feu. La plus grande abondance de cet insecte dans les arbres légèrement brûlés a probablement contribué à la forte abondance du pic à dos noir dans ces vieux brûlis. Les résultats de cette thèse montrent que le recrutement de bois mort, en particulier par le feu, constitue un élément clé du maintien et de la dynamique des populations du pic à dos noir en forêt boréale. Bien que la qualité des forêts brûlées soit variable et éphémère, cette thèse supporte l'hypothèse que ces forêts peuvent constituer des habitats sources pour les populations de cette espèce en forêt boréale. La récupération des forêts brûlées de même que le rajeunissement de la matrice forestière causé par l'aménagement forestier, par son effet indirect sur la qualité des conditions post-feu, ont un impact négatif sur la quantité et la qualité de cet habitat pour le pic à dos noir. L'intégration de certains résultats de cette thèse dans le développement de stratégies d'aménagement des forêts brûlées permettrait de mieux assurer le maintien d'habitats adéquats pour le pic à dos noir ainsi que pour plusieurs autres espèces qui sont associées aux forêts brûlées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Forêt boréale, Feu, Bois mort, Pic à dos noir, Sélection d'habitat, Succès reproducteur.

L'abondance du bouleau jaune (Betula alleghaniensis) tend à diminuer dans plusieurs forêts décidues aménagées de l'est de l'Amérique du Nord. Le manque de lits de germination adéquats, notamment une faible exposition du sol minéral, expliquerait en partie cette tendance. Bien que le bois mort soit également reconnu comme étant un lit de germination pour l'espèce, son importance pour le maintien des processus de régénération demeure peu documentée. Par exemple, l'impact du l'identité spécifique du bois mort pour l'établissement et la survie du bouleau jaune n'a que rarement été considéré. De plus, la présence occasionnelle d'une régénération préétablie de bouleau jaune sur bois mort et en sous-couvert amène à penser que ces individus auraient une meilleure capacité de tolérance à l'ombre. Cela dit, les traits morphologiques et l'allocation de la biomasse d'individus juvéniles de bouleau jaune occupant des lits de germination contrastés n'ont jamais été comparés. Le premier objectif de cette étude était de caractériser et comparer les patrons d'établissement du bouleau jaune, en lien avec les lits de germination connus comme étant importants pour cette espèce (bois mort avec ou sans mousse, sol minéral). Un échantillonnage aléatoire a ainsi été réalisé à l'intérieur de 4 érablières à bouleau jaune du sud-ouest du Québec, aménagées par coupes de jardinage (6 et 15 ans). Le lit de germination, le microsite, l'espèce de bois mort et la hauteur de chaque individu répertorié ont été identifiés. En second lieu, un échantillonnage destructif d'individus établis sur bois mort (avec ou sans mousse) et sur sol minéral a été réalisé. Un large gradient de taille (15 à 330 cm) et de lumière (3,5 et 50 % de lumière incidente) a été couvert. Les patrons de croissance, la répartition de biomasse dans les différents compartiments de l'arbre et divers traits morphologiques foliaires et racinaires ont ainsi été comparés en fonction du lit de germination. Nos résultats ont montré que le bois mort soutient une plus grande proportion des individus répertoriés comparativement au sol minéral. Le bois mort provenant des conifères et du bouleau jaune lui-même soutenait une plus grande proportion de ces individus. Les individus établis sur le sol minéral étaient majoritairement localisés sur les sentiers de débardage rendant cette cohorte d'individus sujette à être négativement affectée par la réutilisation de ces sentiers lors de coupes subséquentes. Lié à notre second objectif, il ressort que la taille des individus influence fortement la majorité des paramètres estimés alors que le lit de germination n'avait que relativement peu d'effet direct. Par contre, les individus sur bois mort, en produisant significativement plus de racines fines par unité de biomasse et en conservant une taille plus petite sur une plus longue période de temps, sont plus aptes à survivre en sous couvert forestier. Ces variations intraspécifiques permettent d'amoindrir les effets ontogéniques associés avec une augmentation de taille pour certains paramètres importants (LAR, FRMR). Les semis de bouleau jaune sur bois mort peuvent ainsi conserver une plus grande efficience dans la capture des ressources ce qui affecte positivement leur capacité de tolérance à l'ombre. En somme, nos résultats démontrent que le bois mort du bouleau jaune et d'espèces conifériennes permet de maintenir une abondante régénération naturelle de bouleau jaune bien distribuée au sein des sites. De plus, la présence d'une banque de candidats préétablis et prêts à réagir à une ouverture de couvert forestier y est favorisée. Cet élément structural, important pour les processus de régénération du bouleau jaune, devrait être davantage pris en compte dans une perspective d'aménagement écosystémique des forêts feuillues du Québec. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Betula alleghaniensis, Lit de germination, Identité spécifique du bois mort, Répartition de la biomasse, Effet ontogénique, Coupe de jardinage.

Le bois mort constitue un attribut structural important du sol forestier et un nombre croissant d'études montrent qu'il est primordial pour un vaste éventail d'espèces végétales et animales et pour le recyclage des nutriments. Pourtant, certaines opérations forestières, telles que la coupe totale et les coupes avec protection de la régénération et des sols (CPRS), réduisent la quantité de débris ligneux grossiers (DLG) au sol et continuent d'être employées de manière extensive au Québec et ailleurs en Amérique du Nord. L'effet des DLG sur les micromammifères en forêt boréale aménagée est, par conséquent, méconnu dans les forêts récoltées mais il est possible que le bois mort joue un rôle important dans le maintien de leurs populations. Cette étude a pour but de déterminer les effets des DLG sur les micromammifères dans les forêts de pessières à mousses aménagées de l'ouest du Québec et ce, à plusieurs échelles spatiales. Nous supposons d'abord que (1) les micromammifères sont dépendants de la distribution des DLG, principalement ceux qui présentent un stade de dégradation avancée. Nous supposons également que (2) l'effet des DLG est important dans tous les traitements forestiers car cette ressource offre plusieurs avantages pour les micromammifères. Enfin, nous supposons que (3) les relations entre les micromammifères et les DLG seront détectées principalement à fine échelle car l'utilisation des ressources se fait d'abord au niveau de l'individu. À l'aide d'un système de piégeage structuré de façon spatiotemporelle, nous avons analysé l'abondance des micromammifères à fine échelle (50 m) et à l'échelle du peuplement forestier (300 m). La fiabilité des identifications des spécimens capturés a été assurée grâce au développement de deux clés d'identification. Ces clés ont été construites en comparant les identifications faites avec tous les critères morphologiques (identification considérée certaine) à celles faites selon les critères accessibles lorsque les spécimens sont vivants ou victimes de prédation (restes osseux). Nous avons analysé la fréquence de capture des micromammifères à l'aide de modèles linéaires généralisés mixtes où le site était l'effet aléatoire. Nous avons sélectionné les modèles les plus parcimonieux et avons procédé à l'aide d'inférence multimodèles pour chaque espèce afin de déterminer les effets du bois mort et des coupes. Les campagnols à dos roux de Gapper (Myodes gapperi), les campagnols des champs (Microtus pennsylvanicus), les campagnols-lemmings de Cooper (Synaptomys cooperi), les souris sylvestres (Peromyscus maniculatus) et les musaraignes cendrées (Sorex cinereus) ont tous répondu de façon positive aux DLG de façon spécifique. Selon les prédictions des modèles, les parcelles de coupes partielles munies d'un grand volume de DLG dégradés (11,4 m3 par 0,03 ha) présentent une abondance de campagnols à dos roux de Gapper similaires aux forêts matures peu perturbées. Les DLG dégradés ont aussi été utilisés par les campagnols-lemmings de Cooper et les musaraignes cendrées dans les coupes totales. À la lumière de nos résultats, de grands volumes de DLG dégradés ont le potentiel d'atténuer les impacts négatifs liés à la récolte des arbres matures. Nous suggérons d'assurer la présence de grands volumes de DLG dégradés après coupe afin de maintenir de fortes abondances de micromammifères, principalement ceux associés aux vieilles forêts. De plus, l'emploi des coupes partielles qui maintiennent une proportion substantielle du couvert forestier (30%) assurerait un apport continu de DLG. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : micromammifères, forêt boréale, coupe partielle, débris ligneux grossiers, clé d'identification.

Plusieurs études ont mis en lumière l'importance du bois mort dans la dynamique des écosystèmes forestiers boréaux, qu'il soit sur pied (chicot) ou au sol. Chez les espèces boréales de l'est de l'Amérique du nord, on dispose cependant de relativement peu d'informations sur la dynamique des arbres morts per se, en termes de recrutement, de taux de dégradation, de rapidité de décomposition, etc. Cette thèse vise à approfondir les connaissances sur la dynamique des arbres morts de quatre espèces très communes en forêt boréale de l'est : le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.), le sapin baumier (Abies balsamea [L.] Mill.), le pin gris (Pinus banksiana Lamb.) et l'épinette noire (Picea mariana [Mill.] BSP). La thèse est divisée en quatre chapitres. Le premier chapitre décrit les trajectoires de dégradation du bois mort en forêt mature ou surannée. Des courbes de persistance sur pied des chicots ont été construites pour chaque espèce, et les trajectoires de dégradation ont été documentées en se basant sur la forme de la relation, le délai dans l'initiation de la chute et la demi-vie (le temps requis pour que la moitié des tiges soient tombées). Chez la plupart des espèces, les courbes de survie ont pris la forme de fonctions sigmoïdes inversées. Le peuplier faux-tremble, le pin gris et dans une moindre mesure le sapin baumier présentaient des délais significatifs avant que les taux de chute ne deviennent importants. De plus forts taux de chute étaient observables chez l'épinette noire dans les premières années suivant la mort. Le pin gris était clairement l'espèce la plus persistante vu sa grande résistance à la chute et aux bris. Le diamètre des arbres n'a pas influencé significativement la probabilité de chute. Au deuxième chapitre, je me suis intéressée aux taux de minéralisation du bois des chicots et aux facteurs qui les influencent. Les taux de minéralisation différaient significativement entre les espèces. Le peuplier faux-tremble présentait un taux de minéralisation plus rapide que ceux des conifères. Le pin gris occupait le deuxième rang, suivi par le sapin baumier. L'épinette noire s'est révélée particulièrement résistante à la minéralisation. Aucune différence n'a été observée entre les taux de minéralisation à la base et à hauteur de poitrine chez les conifères, tandis qu'à la base des chicots de peuplier faux-tremble, ce taux était significativement plus élevé qu'à hauteur de poitrine. Le temps écoulé depuis la mort de l'arbre (TDM) et l'activité des Cérambycidés étaient significativement associés à une minéralisation plus rapide chez le peuplier faux-tremble, le sapin baumier et le pin gris, alors qu'une croissance lente et un faible diamètre étaient associés à des taux de minéralisation plus lents chez l'épinette noire. Je suggère que les conditions environnementales dans lesquelles se trouvaient les pessières noires échantillonnées pourraient expliquer pourquoi le TDM influence moins la minéralisation du bois des chicots chez l'épinette noire. Au chapitre 3, j'ai examiné les patrons temporels de mortalité et la dynamique des arbres morts après feu sur une période de dix ans chez le peuplier faux-tremble, le pin gris et l'épinette noire. Les patrons temporels de mortalité des trois espèces ont révélé que la mortalité était décalée dans le temps. La majeure partie de la mortalité a eu cours dans les deux années suivant le feu, mais le processus de mortalité s'est poursuivi jusqu'à la fin de la période d'étude de dix ans. Le pin gris était l'espèce la plus persistante comme chicot, suivi du peuplier faux-tremble et de l'épinette noire. Les facteurs influençant la persistance des chicots représentaient plusieurs échelles et étaient généralement spécifiques à chaque espèce. La sévérité du feu était le seul facteur commun à toutes les espèces influençant la persistance des chicots, ceux situés dans des peuplements sévèrement brûlés étant moins susceptibles de tomber. La persistance sur pied des chicots de peuplier faux-tremble augmentait avec la surface terrière et le diamètre des tiges. La présence de coupes de récupération dans le paysage n'a affecté que la persistance des chicots d'épinette noire. Les patrons de chute différaient aussi selon les espèces. Le court-circuitage du stade de chicot (i.e. quand un arbre vivant tombe directement au sol) ainsi que le déracinement de chicots étaient communs. La mortalité décalée dans le temps des arbres dans plusieurs peuplements, ainsi que la persistance relativement élevée des chicots dix ans après feu, ont assuré un recrutement continu de bois mort frais qui a permis la présence d'une importante quantité de chicots ainsi que l'abondance simultanée de bois mort de différents stades de dégradation. Le dernier chapitre est intégrateur des chapitres précédents. J'y ai examiné quels traits morphologiques prévoient le mieux le TDM et la densité résiduelle du bois et j'y ai évalué dans quelle mesure un système de classification de la dégradation communément utilisé est représentatif de ces deux variables. Les résultats indiquent que les meilleures combinaisons de traits prédictifs du TDM et de la densité du bois diffèrent d'une espèce à l'autre. Le recouvrement d'écorce et la pénétrabilité du bois constituaient les seuls traits morphologiques prédictifs communs à toutes les espèces relativement au TDM et à la densité résiduelle du bois, respectivement. Le stade de dégradation constituait un indicateur grossier de l'âge des chicots (i.e. TDM). L'âge moyen des chicots croissait généralement avec les stades de dégradation, mais des chevauchements significatifs dans les TDM de stades de dégradation adjacents ont été observés chez toutes les espèces. Le même phénomène a été observé relativement à la densité du bois. Cette étude montre que le système de classification de la dégradation utilisé peut être utile lorsque des estimations grossières sont requises. Cependant, lorsque des estimations plus précises sont nécessaires, les modèles spécifiques à chaque espèce construits selon des traits morphologiques significatifs ne représentent pas des outils demandant plus de temps ou de ressources sur le terrain et procurent des estimations du TDM et de la densité plus précises. Les résultats de cette thèse montrent que la dynamique de dégradation et de décomposition différentielle des quatre espèces à l'étude traduit des réponses individuelles des espèces qui sont liées à leur autécologie. Ces différences entre espèces sont observables dans tous les chapitres, que ce soit en regard des trajectoires de dégradation des tiges (chapitres 1 et 3), de la minéralisation du bois (chapitre 2) ou des indicateurs morphologiques de l'état d'un chicot (chapitre 4). Cette conclusion est aussi valable pour les assemblages de facteurs qui influencent la dégradation (chapitre 3) et la minéralisation (chapitre 2). Le bois mort ne peut donc pas être considéré comme un substrat uniforme et la spécificité des espèces peut avoir d'importantes conséquences pour plusieurs fonctions écologiques liées au bois mort. Dans une perspective d'aménagement écosystémique, ces résultats devraient être considérés lors de l'élaboration de stratégies de rétention d'arbres à valeur de conservation. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Bois mort, chicots, taux de chute, taux de minéralisation, mortalité, systèmes de classification de la dégradation, dendrochronologie, peuplier faux-tremble, Populus tremuloides Michx., sapin baumier, Abies balsamea (L.) Mill., pin gris, Pinus banksiana Lamb., épinette noire, Picea mariana (Mill.) BSP.