Depuis dix ans, les limites d'exploitation des forêts d'intérêt commercial ont été atteintes dans certaines régions pour des raisons de protection du territoire. Les compagnies forestières de la région 02 (Saguenay-Lac-Saint-Jean) effectuent actuellement des traitements d'éclaircie commerciale dans les peuplements naturels d'épinette noire pour augmenter le volume du bois produit en forêt. Si l'évaluation du gain en volume demeure une priorité, le fait que l'augmentation de la croissance radiale induite par les traitements puisse entraîner une diminution des propriétés mécaniques du bois est à prendre en considération. En effet, s'il s'avérait que les traitements d'éclaircie effectués sur des milliers d'hectares ne rencontraient pas les standards de l'industrie en matière de résistance mécanique ou perdaient de la valeur qualitativement, l'impact sur la valeur marchande du bois serait économiquement néfaste pour la région. Nous supposons que la croissance radiale par site augmente après le traitement, mais que tous les arbres ne réagiront pas positivement à l'éclaircie. L'accélération de la croissance radiale après le traitement se traduisant par une augmentation du bois initial devant le bois final, nous devrions observer une baisse de densité du matériau. Les trois principaux objectifs de la thèse étaient donc : 1) Évaluer la variabilité de l'accroissement radial à l'échelle de la station selon les techniques standards utilisées en dendroécologie et quantifier l'accroissement en volume des tiges. 2) Déterminer la qualité du bois formé avant et après éclaircie à l'aide du module d'élasticité (MOE) et de la densité de cerne. 3) Établir un portrait économique du traitement. Les résultats suggèrent que l'éclaircie commerciale entraine une augmentation de la croissance radiale des individus. Cette augmentation dépend cependant des caractéristiques des arbres résiduels et de leurs compétiteurs. Bien que l'accroissement radial observé suite au traitement soit plus important à la base de l'arbre, cela n'entraine pas de variation significative de la forme ou du défilement de la tige. Aucune variation significative du MOE et de la densité n'a été notée après le traitement. Finalement sous certaines conditions de marché, Péclaircie commerciale peut augmenter la valeur finale du peuplement par rapport à un peuplement non traité. Le "timing" de l'opération pourrait donc influencer la rentabilité des éclaircies commerciales.

L'industrie forestière produit beaucoup de rebuts souvent peu utilisés tels que les écorces. D'ailleurs, on estime que 3,5 millions de tonnes d'écorces anhydres ont été produites au Québec en 2002. La nette majorité de ces écorces n'est pas valorisée et est incinérée pour la production énergétique. Actuellement, il existe peu de techniques au Québec autres que l'enfouissement et le brûlage pour disposer des résidus de l'industrie du bois de sciage. Ces déchets polluants et non valorisés par ces industries seraient donc une source très intéressante de produits finis. En effet, une vaste gamme de produits naturels présents au sein du règne végétal sont connus depuis fort longtemps pour avoir des propriétés thérapeutiques et pharmacologiques. Certains triterpènes de la famille du lupane, présents dans les écorces externes du bouleau blanc {Betula papyrifera), sont des molécules naturelles connues depuis longtemps pour diverses activités biologiques intéressantes. Entre autres, le bétulinol et l'acide bétulinique sont réputés pour plusieurs actions antitumorales notables. Ces composés sont d'un grand intérêt dans le traitement des maladies cancéreuses compte tenue du coût élevé de production des médicaments de synthèse et de la résistance croissante des lignées cellulaires cancéreuses face aux traitements existants. À cela s'ajoute une très grande acessibilité de la matière première. Ainsi, le développement de nouveaux agents bioactifs d'origine naturel, dotés de mécanismes d'actions différents est pourvu d'un avenir très prometteur. Cependant, la faible hydrosolubilité des triterpènes du lupane est un facteur nuisible aux propriétés pharmacologiques et à un développement au-delà des études in vitro. L'accroissement de l'hydrosolubilité et des propriétés pharmacologiques de triterpènes hydrophobes représente donc les objectifs de cette recherche doctorale. Pour ce faire, l'incorporation d'unités polaires et biocompatibles, ainsi que la modification même du squelette triterpénique a été effectuée. La glycosilation (greffage d'une unité sucre) et la glycérylation (greffage d'une unité glycérol) ont permis de générer plus d'une quarantaine de glycosides et (i?)-glycérates triterpéniques en provenance du bétulinol, le composé prédominant dans les écorces externes de Betula papyrifera. Ces molécules synthétiques ont été testées pour évaluer leurs activités cytotoxiques sur les lignées cellulaires A-549, DLD-1 et WS1. La modification structurale a également permis de générer quelques nouveaux composés qui furent évalués sur les mêmes lignées cellulaires. La grande majorité des glycosides préparés dans le cadre de notre étude se sont avérés êtres nullement antitumorale envers les cellules A-549 et DLD-1 alors que les rares composés qui ont démontré de bonnes valeurs de IC50 (~ 5-20 uM) n'ont pas démontré de sélectivité en regard des cellules saines WS1. Bien que la solubilité en milieu aqueux des triterpènes employés a été améliorée, ces glycosides se sont révélés être des molécules dont la synthèse chimique et la purification peuvent être difficiles, avec des rendements très variables et une efficacité thérapeutique des plus incertaine. Les (i?)-glycérates synthétisés sont également plus hydrosolubles que les triterpènes précurseurs et se sont révélés être des molécules beaucoup plus efficaces et prometteuses en tant qu'agents cytotoxiques. Les synthèses et purifications sont beaucoup plus faciles, simples et les rendements obtenus souvent supérieurs à ceux des glycosides. Chez les glycérates, des valeurs de IC50 (~ 16 uM) comparables à l'acide bétulinique et près du bétulinol ont été mesurées sur les cellules A-549 et DLD-1, mais ces molécules ne sont pas sélectives en regard de WS1. La modification structurale de triterpènes engendre fréquemment des réarrangements moléculaires chez la famille du lupane. Ces modifications génèrent très souvent des insaturations sur la molécule diminuant grandement la polarité de cette dernière et du même coup, abaissant l'hydrosolubilité d'une molécule déjà passablement peu hydrosoluble. Ces molécules très hydrophobes sont difficilement exploitables comme agents thérapeutiques La synthèse de glycosides fut entreprise sur des composés générés accidentellements et certains de ces composés ont démontré de bonnes valeurs de IC50 (~ 20-30 uM) sur les cellules A-549 et DLD-1; mais, une fois de plus, les composés ne sont pas sélectifs en regard de WS1. Les altérations du squelette triterpénique doivent mener au développement de nouvelles molécules de plus grande polarité que son précurseur si l'on désire éviter l'incorporation d'une section polaire ou hydrophile. Ainsi, la synthèse de germanicanes similaire à l'acide machaérocérique, triterpène présent chez Machaerocereus eruca, a été entreprise. Ce choix fut stimulé par trois facteurs: les résultats anticancéreux plus ou moins prometteurs obtenus jusqu'à présent, les études phytochimiques faisant de ce triterpène une molécule isolée mais jamais évaluée pour une quelconque bioactivité et sa synthèse apparemment aisée à partir du 28-oxoallobétulinol. Ce dernier est un triterpène aisément accessible et employé dans certaines études de la présente thèse. L'acide 19(3- machaérocérique a pu être synthétisé mais ce dernier est peu anticancéreux comparé au 19p-machaérocérol, le composé le plus antitumorale de cette étude (IC50 ~ 14-18 (J.M). Aucun de ces germanicanes n'est sélectif en regard de WS1. La synthèse de dérivés oxygénés de Pa-humulène, un projet très différent du projet initial, a également été entreprise mais ce projet fut abandonné suite aux multiples problèmes survenus et au manque de temps. En somme, le greffage de groupements polaires et la modification structurale des triterpènes sont deux approches qui favorisent le développement de nouveaux agents thérapeutiques. Ainsi, ces recherches et les travaux futurs qui en découleront, pourront éventuellement mener au développement d'agents bioactifs efficaces tout en octroyant une haute valeur ajoutée à ce qui est considéré comme des déchets par les industries forestières.

Le réchauffement du climat actuel est notamment attribuable à l'utilisation des combustibles fossiles et aux changements de vocation des terres, spécialement la deforestation, ce qui cause une perte de puits de carbone (C). L'augmentation de la capacité des puits de C terrestres est donc un moyen pour atténuer l'effet des changements climatiques. En forêt boréale, des terrains classés improductifs et appelés dénudés secs (DS) sont présents en quantités telles qu'ils représentent un potentiel réel de séquestration accru de C. Les DS sont des milieux naturellement ouverts dispersés en îlots au sein de la forêt boréale continue. Le processus de formation des DS est lié à des perturbations successives soit le feu ou des épidémies d'insectes. Une simulation réalisée à partir d'un DS récolté, scarifié puis planté montre un bilan C net devenant neutre durant la 26e année suivant le boisement. La simulation montre que les DS ont un potentiel théorique de séquestration annuelle de 1,11 C ha"1 an"1 en moyenne, pour un total de 77 t C ha-1 séquestré sur 70 ans de croissance. L'hypothèse testée dans la présente étude est que les DS scarifiés et boisés, sans récolte d'arbres au préalable, montrent un bilan C neutre dix ans après boisement. Le dispositif expérimental est constitué de 7 blocs comprenant des portions scarifiées et boisées (S1) et des portions intactes (S0). Les essences utilisées étaient Pépinette noire (Picea mariana [Mill.] B.S.P.) et le pin gris (Pinus banksiana Lamb.). Dans chacun des scénarios S0 et S1, des parcelles de 400 m2 ont été établies afin d'estimer la contribution totale de chacun des 4 grands réservoirs au bilan C. Des équations allométriques ont été construites pour les besoins spécifiques de l'étude. Le bilan C net dix ans après boisement est négatif avec -7,84 t C ha-1. Cela serait attribuable à la densité de l'étage arborescent initialement plus élevé dans SO. Une fois exclue des bilans C la contribution de l'étage arborescent, le résultat est un bilan net négatif de -0,62 t C ha-1. La quantité de C contenue dans la matière organique contribue grandement au total de C présent dans les DS. Le ratio biomasse racinaire/biomasse aérienne mesuré dans l'étude est supérieur à ce que l'on retrouve normalement pour l'épinette noire, avec une moyenne de 37 %. Le scarifiage a causé une perte de C de 0,67 t C ha"1. En additionnant la séquestration réalisée par la régénération après dix ans de croissance, le bilan C net s'établit à -0,46 t C ha-1. Des plantations de pin gris dans le même dispositif ont démontré une séquestration supérieure. Le bilan C net s'établit alors à une valeur positive de 0,49 t C ha-1. Les résultats permettent de supporter l'hypothèse que le bilan C net du dispositif est pratiquement neutre dix ans après boisement, ce qui est 16 années plus tôt que dans le calcul théorique de référence. La présente étude suggère donc que le boisement de DS pourrait devenir une mesure d'atténuation efficiente dans une approche qui combinerait la préparation de terrain de type scarifiage sans coupe préalable et le boisement avec de l'épinette noire et, de façon plus accentué, du moins pendant les 10 premières années, avec du pin gris.

Canopy uptake of atmospherically deposited nitrogen (N) in N-limited boreal forests may represent an important source of N for growth. A tracer study was conducted by repeated applications of artificial precipitation with ambient inorganic N concentration (two treatments: 15N-NH4NO3 and NH415N-NO3, 98 at.% with three trees per treatment) misted directly on the crown of individual mature balsam fir trees (Québec, Canada) during two growing seasons. Control trees were used to determine natural 15N abundance values. At the end of the experiment, mature trees' needles and twigs, epiphytic lichens growing on their stem and branches, understory balsam fir seedlings' needles and branches, and litter layer (L), showed significant 15N enrichments for both treatments as compared to control trees, while there were no differences for understory balsam fir seedlings' stem and roots, soil FH and B horizons. Following NH4 and NO3-tracer addition, except for mature trees' needles that showed significantly higher enrichment for 15NH4+ relative to 15NO3-, in all other compartments enrichment was similar for both ions. Because of the way the tracer was added, i.e. as a fine mist on an individual tree basis, a significant amount was lost. When taking into consideration total N biomass of each compartment, total tracer recovery was estimated to be between 25.8 and 53.2% for 15NH4+ and 39.6 and 81.5% for 15NO3-. Calculating the tracer repartition only for the amount recovered showed that most of the added 15NH4+ and 15NO3- was found in aboveground vegetation (64.3 and 70.7%, respectively) as compared to the litter layer (L) and soil organic horizons (FH) (35.7 and 29.4%, respectively). Overall, twigs showed the highest recovery for both ions (49.9 and 63.0%, respectively). Contrary to studies where N is added directly to the soils, these data show that aboveground biomass may capture N in amounts comparable to or higher than the soil when the tracer is applied in situ directly on the canopy in a way that reproduces natural N deposition processes.

La dynamique d'installation de la régénération pouvant éventuellement causer la fermeture du couvert arborescent a été étudiée dans trois pessières noires à lichen ouvertes situées à l'intérieur du domaine de la pessière fermée. Les épinettes noires (Picea mariana) de la strate des adultes forment une population équienne provenant d'un même incendie forestier ayant sévi en 1877. La distribution temporelle de ces individus a été établie afin de connaître l'histoire et l'écologie de cette population. L'âge des épinettes noires appartenant à la strate de la régénération a été déterminé à l'aide de trois méthodes: 1) décompte des cicatrices du bourgeon terminal; 2) décompte des anneaux de croissance au niveau du sol et 3) interdatation dans la souche, jusqu'au collet. La structure d'âge de la régénération fut établie afin de déterminer la période d'installation des semis. La distribution temporelle des épinettes de la strate de la régénération diffère selon la méthode utilisée pour déterminer leur âge. La méthode de l'interdatation dans la souche permet de réduire la période d'installation de ces petites épinettes. Les épinettes noires présentes dans ces milieux ouverts, font partie de deux cohortes équiennes et distinctes. La cohorte des adultes est issue du feu de 1877 tandis que celle de la régénération provient d'un autre feu survenu vers 1922-23. Les semis d'épinette de la strate de la régénération sont très âgés (moyenne de 60 ans) malgré leur petite taille. La faible croissance des semis rend difficile la détermination de l'âge de ces individus; chez certains, plusieurs cernes peuvent être manquants. Ces milieux ouverts de la zone boréale fermée se comportent comme les forêts ouvertes de la taïga, c'est-à-dire qu'ils tendent à demeurer ouverts malgré des conditions climatiques plus favorables. Le tapis lichénique n'offre pas de bonnes conditions pour la germination des graines disséminées au sol. Au cours des 45 dernières années, aucun semis ne s'est installé dans ces sites clairsemés.

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Cette thèse de doctorat étudie l' utilisation de la polymérisation en mini-émulsion pour le développement de produits de finition translucides pour le bois, aux propriétés antifongiques et résistants à la photodégradation, par l'encapsulation de nanoparticules dans la matrice polymère. Cette technique de polymérisation a été utilisée au détriment de la polymérisation en émulsion traditionnelle pour encapsuler les nanoparticules dans les particules de polymère, car elle offre un meilleur contrôle de la structure, de la morphologie et de la taille de celles-ci. Des nanoparticules d'argent et d'oxyde de zinc ont été synthétisées puis encapsulées dans des latex acryliques par la polymérisation en mini-émulsion. Les nanoparticules d'argent et d'oxyde de zinc ont été choisies pour leurs propriétés antibactériennes/antifongiques et d'absorptivité des rayons ultraviolets, respectivement. La croissance fongique et la photodégradation sont deux des principales causes de défaillance pour les finitions translucides pour le bois. Les latex ont été préparés par la polymérisation en mini-émulsion à partir de trois monomères; le méthacrylate de méthyle, l'acrylate de butyle et l'acide acrylique. Les concentrations en surfactant et en agent stabilisant ont été variées afin d'obtenir les caractéristiques désirées. Les premiers latex synthétisés ont été caractérisés par diffusion dynamique de la lumière, calorimétrie différentielle à balayage et gravimétrie. De plus, les propriétés antifongiques des finitions préparées à partir des latex synthétisés ont été évaluées contre les souches de *Sclerophoma pityophila*, *Epicoccum nigrum* et *Aureobasidium pullulans*. Il a été démontré que les latex comprenant 0,03% (m/m) en nanoparticules d'argent (AgNPs) ont été en mesure de limiter la croissance du *S. pityophila* et *E. nigrum* aussi efficacement que la formulation de référence (0,1% IPBC + 1% propiconazole) après huit semaines. Toutefois, il est plus difficile de contrôler la croissance de la souche d'*A. pullulans*. Une concentration en AgNPs de 0,06% (m/m) est la plus efficace pour limiter la croissance de l'*A. pullulans* sans toutefois être aussi efficace que la formulation de référence. La résistance à la photodégradation a aussi été évaluée pour des latex où des nanoparticules d'oxyde de zinc y étaient encapsulées. Les formulations testées avec 1% (m/m) de nanoparticules d'oxyde de zinc n'ont pas amélioré la résistance à la photodégradation. De plus, la thèse rapporte l'influence du type d'initiateur (hydrophobe ou hydrophile) sur l'incorporation et la distribution des AgNPs dans les particules de polymère synthétisées ainsi que sur les propriétés antifongiques. Lorsque l'azobisisobutyronitrile (AIBN) est utilisé comme initiateur, les latex acryliques préparés contiennent plus d'AgNPs que ceux préparés avec le persulfate de potassium (KPS) et celles-ci semblent être plus proches de la surface des particules de polymère et plus uniformément réparties. Cependant, l'efficacité antifongique, contre l'*A. pullulans*, des latex comprenant des AgNPs est plus élevée lorsque le KPS est utilisé, bien que cet initiateur conduise à une plus petite quantité d'AgNPs incorporées et à une dispersion moins uniforme des nanoparticules. De plus, l'encapsulation des AgNP s par la polymérisation en mini-émulsion diminue leur lessivage par rapport aux latex préparés par la méthode de post-addition. La polymérisation en mini-émulsion pourrait être utilisée comme moyen potentiel de réduire le lessivage des additifs dans l'environnement. Enfin, une méthode alternative à la polymérisation en mini-émulsion nommée la méthode par co-sonication (ad mini-émulsion) a été étudiée afin d'étudier si cette méthode permet une plus grande efficacité d'encapsulation et une distribution plus homogène des AgNPs. Les travaux réalisés dans la présente thèse démontrent que la polymérisation par co-sonication n'améliore pas l'efficacité d'encapsulation des AgNPs, ni l'homogénéité de leur distribution ni la résistance fongique des latex tel qu'espéré. Finalement, la polymérisation par co-sonication ne peut être utilisée pour obtenir une efficacité d'encapsulation élevée avec des NPs de 10 nm. / This PhD thesis investigates the use of mini-emulsion polymerization for the development of translucent wood finishes with antifungal and photodegradation-resistant properties, through the encapsulation of nanoparticles in the polymer matrix. This polymerization technique was used instead of traditional emulsion polymerization to encapsulate nanoparticles in polymer particles, as it offers better control over their structure, morphology and size. Silver and zinc oxide nanoparticles were synthesized and encapsulated in acrylic latexes by means of mini-emulsion polymerization. The silver and zinc oxide nanoparticles were chosen for their antibacterial/antifungal properties and ultraviolet absorptivity respectively. Fungal growth and photodegradation are two of the main failure factors for translucent wood finishes. Latexes were prepared by miniemulsion polymerization from a mixture of three monomers: methyl methacrylate, butyl acrylate and acrylic acid. Surfactant and stabilizing agent concentrations were varied to obtain the desired characteristics. The first latexes synthesized were characterized by dynamic light scattering, differential scanning calorimetry and gravimetry. In addition, the antifungal properties of the finishes prepared from the synthesized latexes were evaluated against strains of *Sclerophoma pityophila*, *Epicoccum nigrum* and *Aureobasidium pullulans*. Latexes containing 0.03% (w/w) AgNPs were shown to limit the growth of *S. pityophila* and *E. nigrum* as effectively as the reference formulation (0.1% IPBC + 1% propiconazole) after eight weeks. However, it is more difficult to control the growth of the *A. pullulans* strain. An AgNP concentration of 0.06% (w/w) was the most effective in limiting *A. pullulans* growth, but not as effective as the reference formulation. Resistance to photodegradation was assessed for latexes with encapsulated zinc oxide nanoparticles. Formulations tested with 1% (w/w) zinc oxide nanoparticles did not improve resistance to photodegradation. In addition, the thesis reports on the influence of initiator type (hydrophobic or hydrophilic) on the incorporation and distribution of AgNPs in synthesized polymer particles, as well as on antifungal properties. When azobisisobutyronitrile (AIBN) is used as initiator, the acrylic latexes prepared contain more AgNPs than those prepared with potassium persulfate (KPS), and these appear to be closer to the surface of the polymer particles and more evenly distributed. However, the antifungal efficacy, against *A. pullulans*, of latexes comprising AgNPs is higher when KPS is used, although this initiator leads to a smaller amount of incorporated AgNPs and a less uniform dispersion of the nanoparticles. Moreover, encapsulation of AgNPs by miniemulsion polymerization reduces their leaching compared with latexes prepared by the post-addition method. Miniemulsion polymerization could be used as a potential means of reducing the leaching of additives into the environment. Finally, an alternative method to miniemulsion polymerization, known as ad-miniemulsion, involving co-sonication was studied to assess whether this method provides greater encapsulation efficiency and a more homogeneous distribution of AgNPs. The work carried out in the present thesis demonstrates that co-sonication polymerization does not improve AgNPs encapsulation efficiency, distribution homogeneity or fungal resistance of latexes, as was hoped. Finally, co-sonication polymerization cannot be used to achieve high encapsulation efficiency with 10 nm NPs.

L'assemblage d'éléments en bois est majoritairement réalisé à l'aide de broches métalliques, mais certaines recherches scientifiques tentent d'orienter ces assemblages vers une conception intégrant plus de bois. L'utilisation de connecteurs en bois densifié a montré l'efficacité du processus de densification sur le matériau bois pour améliorer notamment la résistance d'assemblages de membrures en bois par rapport à une connexion par goujon en bois non densifié. Les caractéristiques mécaniques de ce nouvel assemblage sont prometteuses selon le groupe de recherche AFTB (Adhesive Free Timber Buildings) mais restent tout de même inférieures en termes de rigidité et de ductilité lorsqu'elles sont comparées à un assemblage similaire par broche métallique. Ainsi, la présente maîtrise a cherché à étudier une solution de confinement du goujon en bois densifié dans un tube d'aluminium pour améliorer les caractéristiques mécaniques évoquées. Un prototype de goujon hybride bois-aluminium a été fabriqué et testé en flexion trois-points. La comparaison avec le goujon en bois densifié a montré une nette amélioration des caractéristiques de résistance et de rigidité ainsi qu'un gain en ductilité à travers la retenue de la rupture brutale du goujon en bois densifié par l'enveloppe d'aluminium. Des essais de cisaillement double ont aussi été menés avec des connecteurs en bois densifié, hybrides et en acier pour permettre l'identification de paramètres nécessaires à la création d'un modèle numérique ayant pour objectif d'optimiser la conception du prototype hybride bois-aluminium. Celui-ci a permis d'étudier différentes conceptions hybrides et de montrer qu'avec une enveloppe de 1 mm, le goujon hybride apportait à l'assemblage une bien meilleure résistance et rigidité que le goujon en bois densifié, mais tout de même inférieure de moitié en comparaison à un goujon en acier de même diamètre. Cependant, l'amélioration du modèle est encore nécessaire pour permettre l'étude numérique des modes de ruine du goujon hybride. / The assembly of timber elements is mostly done with steel fasteners, but some scientific studies are trying to conduct these assemblies towards a design integrating more wood. The use of compressed wood dowels has shown the efficiency of the densification process on the wood material to improve the resistance of wood member connections compared to a wood dowel connection. The mechanical characteristics of this new connection are promising according to the AFTB (Adhesive Free Timber Buildings) research group but remain inferior in terms of stiffness and ductility when compared to a similar steel dowel connection. Thus, the present study investigated a solution to confine a compressed wood dowel in an aluminum tube to improve the mentioned mechanical characteristics. A prototype of hybrid wood-aluminum dowel was manufactured and tested in three points bending. The comparison with the compressed wood dowel showed a clear improvement of the strength and stiffness characteristics as well as a gain in ductility through the restraint of the brutal rupture of the compressed wood dowel by the aluminum envelope. Double shear tests were also conducted with densified wood, hybrid, and steel connectors to allow the identification of parameters necessary for the creation of a numerical model with the objective of optimizing the design of the hybrid wood-aluminum prototype. This model allowed studying different hybrid designs and to show that with a 1 mm envelope, the hybrid dowel brought to the assembly a much better resistance and rigidity than the compressed wood dowel but still less than half in comparison to a steel dowel of the same diameter. However, the improvement of the model is still necessary to allow the numerical study of the failure modes of the hybrid dowel.

Composée surtout de conifères, la forêt boréale est un important puits de carbone et représente la principale source de matière première pour la fabrication du papier et du bois d'œuvre à l'échelle mondiale. Toutefois, les changements climatiques affectent ce biome et menacent sa stabilité. Par ailleurs, le bois issu de cette forêt est de plus en plus utilisé comme matériau, car il est renouvelable et capable de stocker du CO₂. Le faible impact environnemental du bois en fait un matériau intéressant dans le contexte des changements climatiques. Cependant, pour que le bois soit aussi compétitif que d'autres matériaux tels que l'acier ou le béton, les producteurs doivent garantir la qualité du produit. Ainsi, plusieurs approches sont utilisées pour permettre le maintien d'un approvisionnement en bois ayant des propriétés physiques et mécaniques qui répondent aux attentes des utilisateurs. L'une des approches utilisées par les gestionnaires forestiers est le reboisement par sélection génétique des arbres. Cette méthode peut à la fois garantir le maintien d'une production de bois de qualité, une croissance rapide et une résistance accrue aux parasites. C'est dans ce cadre que se situe ce travail de thèse. Nous avons séparé les sources de variation et évalué le contrôle génétique de la densité du bois qui représente un caractère clé pour la qualité du bois. Ensuite, nous avons évalué l'effet de la sécheresse sur les propriétés et la conductivité spécifique du xylème par une expérimentation d'arrosage en serre sur des clones d'épinette blanche. Les caractères qui ont été étudiés sont la densité du bois, la croissance des arbres, la biomasse, la largeur et la longueur des trachéides et le nombre de ponctuations par trachéides. Le contrôle génétique sur la variation de ces caractères a été estimé par des mesures d'héritabilité. Les résultats du premier chapitre ont démontré que la variation moyenne de la densité du bois est principalement contrôlée par la génétique. Les programmes d'amélioration génétique pourraient donc sélectionner des arbres à partir de ce caractère. Les deux derniers chapitres ont mis en évidence que les clones utilisent différentes stratégies d'adaptation à la sécheresse et que certains sont moins sensibles que d'autres. Ces résultats indiquent qu'il existe un potentiel de sélection clonale pour l'augmentation de la résistance à la sécheresse chez les semis d'épinette blanche. L'interdisciplinarité de cette thèse permet de contribuer à l'avancée des connaissances fondamentales de la science forestière en plus d'apporter des résultats pratiques qui permettront d'orienter les efforts de sélection des arbres pour le reboisement. / Composed mostly of conifers, the boreal forest is an important carbon sink and is the main source of raw material for the manufacture of paper and lumber of worldwide. However, climate change is affecting this biome and threatening its stability. In addition, wood from this forest is used more and more as a material, because it is renewable and capable of storing CO₂. The low environmental impact of wood makes it an interesting material in the context of climate change. However, for wood to be as competitive as other materials such as steel or concrete, producers must guarantee the quality of the product. Thus, several approaches are used to allow the maintenance of a supply of wood having physical and mechanical properties which meet the expectations of the users. One of the approaches used by forest managers is reforestation by genetic selection of trees. This method can ensure both maintenance of quality timber production, rapid growth and increased resistance to pests. It is within this framework that this thesis work is situated. We separated the sources of variation and assessed the genetic control of wood density which is a key trait for wood quality. Next, we evaluated the effect of drought on the properties and specific conductivity of the xylem by a greenhouse watering experiment on white spruce clones. Traits that have been studied are wood density, tree growth, biomass, tracheid width and length, and number of pits per tracheid. The genetic control over the variation of these traits was estimated by heritability measurements. The results of the first chapter demonstrated that the average variation in wood density is mainly controlled by genetics. Genetic improvement programs could therefore select trees from this trait. The last two chapters have shown that the clones use different drought adaptation strategies and that some are less sensitive than others. These results suggest that there is potential for clonal selection for increasing drought resistance in white spruce seedlings. The interdisciplinarity of this thesis makes it possible to contribute to the advancement of fundamental knowledge of forest science in addition to providing practical results that will guide efforts to select trees for reforestation.

Le caribou migrateur (Rangifer tarandus caribou) est une espèce clé sur le plan socio-économique et culturel pour les communautés nordiques du Québec, et ses populations connaissent un fort déclin. En raison des larges échelles auxquelles les données d'habitat sont habituellement disponibles, il y a un manque d'information sur la façon dont les caribous migrateurs femelles sélectionnent l'habitat et les ressources à une échelle spatiale plus fine (i.e. les sites d'alimentation et les ressources alimentaires). Pour documenter la sélection d'habitat à fine échelle, nous avons équipé 60 caribous femelles de colliers-caméra de 2016 à 2018. Nous avons récolté un total de 65 150 vidéos de 10 secondes entre le 1ᵉʳ juin et le 1ᵉʳ septembre de chaque année. Nous avons ensuite comparé les sites utilisés pour l'alimentation (définis comme utilisés) et les sites utilisés pour toute autre activité (définis comme non utilisés) à l'échelle de l'habitat et des ressources alimentaires en utilisant des fonctions de sélection des ressources. Pour les trois années à l'étude, les zones humides ont été fortement sélectionnées comme sites d'alimentation en juin et juillet, alors qu'elles ont été évitées en août. Les zones arbustives ont été principalement choisies en juillet et août. À l'échelle des ressources alimentaires, le lichen, le bouleau, le saule et les champignons ont été les ressources préférées, leur sélection variant tout au long de l'été. En effet, alors que le lichen était sélectionné lorsque les autres ressources n'étaient pas disponibles en juin ou de qualité insuffisante à la fin du mois d'août, les bouleaux et les saules étaient davantage sélectionnés le reste de l'été. Nos résultats fournissent des informations précises et nouvelles sur les sites d'alimentation et les ressources alimentaires sélectionnées par les femelles caribous en été. Ces informations aideront à comprendre les modèles d'alimentation et le comportement de sélection d'habitat des caribous migrateurs femelles, en plus de contribuer à la gestion et à la conservation du troupeau. / Migratory caribou (Rangifer tarandus caribou) is a socioeconomically and culturally key species for northern communities in Quebec, and its populations are experiencing a sharp decline. Because of the broad scales at which habitat data are usually collected, information on how female migratory caribou select habitat and resources at a fine spatial scale (i.e. feeding sites and food resources) is lacking. To document selection of summer feeding sites, we equipped 60 female caribou with camera collars from 2016 to 2018. We collected a total of 65,150 10-second videos between June 1ˢᵗ and September 1ˢᵗ of each year. We compared sites used for feeding (defined as used) and sites used for any other activity (defined as unused) at the habitat and resource scales using resource selection functions. In all years, wetlands were highly selected as feeding sites in June and July while they were avoided in August. Shrublands were mostly selected in July and August. At the resources scale, lichen, birch, willow and mushrooms were the preferred resources, with their selection varying throughout the summer. Indeed, while lichens were selected when other resources were unavailable in June or lacking in quality at the end of August, birch and willows were selected the rest of the summer. Our results provide precise and novel information on the feeding sites and resources selected by female caribou. This information will help understand foraging patterns and habitat selection behavior of female migratory caribou and will contribute to the management and conservation of the herd.