Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2017-2018 / Les fluctuations de la densité de population et la stochasticité environnementale induisent des variations dans l’acquisition des ressources et les dépenses énergétiques des ongulés. Ces variations modulent, via différents mécanismes, leurs stratégies biodémographiques. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’influence de la densité de population et des facteurs environnementaux sur l’allocation des ressources aux différents paramètres individuels de la condition corporelle et de l’effort de reproduction chez les femelles du cerf de Virginie, ainsi que de mieux comprendre les conséquences post-reproductives sur la condition corporelle. Nous avons utilisé les données d’un suivi à long terme des traits biodémographiques de cerfs abattus à la chasse sportive à l’île d’Anticosti (Québec, Canada), en mettant l’emphase sur les données recueillies sur les femelles adultes (>2 ans). Nos résultats démontrent que la variabilité des traits biodémographiques est liée aux effets simples de la densité de population et de la productivité végétale. Une densité de population élevée réduisait les gains automnaux sous forme de réserves corporelles, ce qui diminuait la probabilité de concevoir des jumeaux ou des triplets. Une densité de population élevée à la naissance influençait positivement la masse corporelle des femelles à l’automne, et conséquemment la taille de la portée. La vitesse de débourrement de la végétation au printemps affectait positivement l’accumulation des réserves de gras. Notre étude a aussi permis de détecter des effets synergiques entre la densité de population et des facteurs environnementaux sur différents paramètres de la condition corporelle et de l’effort reproducteur. L’effet négatif des précipitations hivernales sur les réserves automnales en gras était seulement détecté à faible densité de population. À faible densité de population, les femelles nées sous des conditions environnementales défavorables tendaient à retarder l’âge à la première reproduction. La productivité végétale au printemps influençait négativement la masse corporelle des femelles à l’automne, et cet effet était plus prononcé à densité de population élevée. Enfin, notre étude révèle que la reproduction affecte la condition corporelle des femelles à l’automne. La lactation influençait négativement la masse corporelle et les réserves corporelles à l’automne, alors que la conception influençait négativement les réserves de gras. En somme, notre étude apporte de nouvelles connaissances pour mieux anticiper la façon dont les populations d’ongulés nordiques, limitées en ressources, peuvent répondre aux changements environnementaux futurs. Nous suggérons que pour les femelles vivant à densité de population élevée et dans des conditions climatiques rigoureuses, la plasticité des stratégies biodémographiques est un déterminant majeur du potentiel reproducteur. / Both population density and environmental stochasticity generate variations in energetic intake and nutritional requirements and expenditures of ungulates. These variations modulate their life-history strategies through different mechanisms. The objective of this study was to evaluate the influence of population density and environmental factors on resource allocation among various parameters of individual body condition and reproductive effort in female white-tailed deer, and to better understand post-reproductive consequences on body condition. We used a long-term dataset of life-history traits of white-tailed deer harvested on Anticosti Island (Québec, Canada), with an emphasis on adult females (>2 years old). Our study revealed that variability in life-history traits is linked to population density and vegetation productivity. High population density reduced autumn gains in body reserves, which in turn reduced the probability of conceiving twins or triplets. High population density at birth positively influenced female body mass in autumn, and consequently litter size. The rate of the spring green-up positively affected body fat accumulation. Our study also allowed us to detect synergistic effects between population density and environmental factors on body condition and reproductive parameters. The negative effect of winter precipitations on fat reserves in autumn only occurred at low population density. At low population density, females born under harsh environmental conditions tended to delay age at first reproduction. Vegetation productivity in spring negatively influenced female body mass in autumn, and this effect was more pronounced at high population density. Finally, our study revealed that reproduction affected female body condition in autumn. Lactation negatively influenced body mass and body reserves, while conception negatively influenced fat reserves. In summary, our study provides additional insights on how northern ungulates limited by food may respond to future environmental changes. We suggest that plasticity in life-history strategies is a major determinant of reproductive potential for females living at high density and under harsh climates.

Les cervidés peuvent moduler la composition, la structure et les fonctions des écosystèmes forestiers qu'ils occupent. En broutant de manière sélective la régénération forestière, ils influencent l'abondance des espèces d'arbres du sous-bois, pouvant mener à un faible recrutement des espèces d'arbres consommées. Cependant, l'impact des cervidés est généralement étudié à fine échelle, rendant difficile la généralisation des connaissances actuelles à l'échelle de l'aire de distribution commune d'un cervidé et d'une espèce d'arbre. De plus, le comportement alimentaire des cervidés est directement influencé par la distribution spatiale des ressources, mais aussi indirectement par la distribution des prédateurs ou des types d'habitats où ils perçoivent un risque de prédation plus élevé, ces derniers étant qualifiés de paysages de la peur. L'évitement de certaines zones risquées par les cervidés pourrait mener à la création d'aires où la pression de broutement est faible, et donc créer des zones de régénération forestière à l'abri du broutement pour les espèces d'arbres sélectionnées dans l'alimentation. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer à large échelle l'impact de la variation spatio-temporelle de l'abondance du cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) sur le recrutement du thuya occidental (Thuja occidentalis L.), une espèce d'arbre hautement sélectionnée, et d'évaluer si les routes forestières influencent le broutement du cerf de Virginie en générant un paysage de la peur. En utilisant des données écoforestières et de suivi de la grande faune à l'échelle du Québec et du Nouveau-Brunswick, nous avons détecté un effet négatif de l'abondance de cerfs et de la proximité à un ravage sur le recrutement des gaules de thuya. Nous avons constaté que la pression de broutement locale a aussi un impact négatif sur l'abondance de semis. Dans un deuxième temps, nous avons mesuré une faible pression de broutement à proximité de routes forestières, suggérant qu'elles peuvent représenter un paysage de la peur pour le cerf de Virginie. Cependant, puisque la régénération de thuya n'y était pas plus abondante, nous ne pouvons pas conclure que les routes forestières permettent la création de zones de régénération forestière à l'abri du broutement dans le contexte de notre étude. / By selectively feeding on forest regeneration, cervids influence the abundance of understory species, which can lead to recruitment failure for the consumed species. However, the impact of cervids on regeneration is generally studied at fine scales, making it difficult to generalize the current knowledge at the scale of the distribution range of co-occurring cervid and tree species. In addition, the foraging behavior of cervids is directly influenced by the spatial distribution of resources but also indirectly by the distribution of predators or of habitat types where they perceive a higher predation risk, the latter being qualified as a landscape of fear. The avoidance of risky zones by cervids could then lead to the creation of areas where browsing pressure is low, therefore providing safe spots for forest regeneration, especially for highly selected species. The objectives of this study were to determine over a broad scale the effect of the spatio-temporal variation of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) abundance on northern white cedar (Thuja occidentalis L.) recruitment, a highly selected species, and evaluate if forest roads influence white-tailed deer browsing by creating a landscape of fear. By joining distinct forest and wildlife databases at the scale of Québec and New Brunswick, we detected a negative impact of deer abundance and proximity to deeryard on the recruitment of cedar saplings. We found that local browsing pressure also has a negative impact on the abundance of seedlings. Subsequently, we measured a low browsing pressure near forest roads, suggesting that they can represent a landscape of fear for deer. However, since cedar regeneration was not more abundant near forest roads, we cannot conclude that they allow the creation of safe spots for forest regeneration in the context of the present study.

Les cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) utilisent abondamment les tourbières sur l’île d’Anticosti. En effet, dans un contexte de densité élevée et d’absence de prédateurs, les tourbières représentent des aires d’alimentation alternatives. Or, cette utilisation peut entraîner des changements dans leurs communautés floristiques en raison du broutement sélectif et du piétinement. Ce projet vise à déterminer les effets du retrait du cerf sur les communautés végétales de différents types de tourbières : 1) ombrotrophes (bogs) et 2) minérotrophes (fens ouverts et arbustifs) ainsi que 3) leurs bordures (laggs). Un dispositif comprenant 53 exclos appariés à une parcelle avec cerfs a été mis en place en 2007 et a été suivi quatre fois sur huit ans par des inventaires floristiques. Ce suivi a d’abord permis de caractériser la flore des tourbières après l’exclusion des cerfs, d’analyser le rétablissement dans le temps des communautés végétales des différents types de tourbières après l’exclusion des cerfs puis de comparer les réponses à l’exclusion selon la productivité des sites. Les résultats ont montré que les laggs étaient des habitats riches en espèces qui possédaient une flore unique. Dans les laggs et les fens arbustifs, la composition végétale des exclos s’est différenciée de celle des parcelles avec cerfs au fil des années, favorisant certaines espèces broutées par le cerf, notamment Sanguisorba canadensis et Betula pumila tandis que des espèces tolérantes au broutement comme Trichophorum cespitosum et Dasiphora fruticosa ont bénéficié de la présence des cerfs. La diversité bêta était plus élevée dans les exclos que dans les parcelles soumises au broutement dans les tourbières à pH élevé, suggérant que les cerfs mènent à l’homogénéisation dans les tourbières les plus productives. Les plans de conservation de la diversité végétale des tourbières de l’île d’Anticosti devront tenir compte que la réponse de la végétation à l’arrêt du broutement par les cerfs varie selon le type d’habitats et selon la productivité. / White-tailed deer (Odocoileus virginianus) are regular users of peatlands on Anticosti Island. In a context of high density of herbivores and absence of predators, peatlands may become new feeding areas. Intensive use of peatlands by deer may lead to changes in these plant communities by trampling and selective browsing. This project aims to determine the impacts over several years of deer browsing on plant communities in peatlands by comparing different types of peatlands: ombrotrophic (bogs) and minerotrophic (open and shrub fens) and their edges (laggs). A total of 53 exclosures paired with a browsed plot were installed in 2007 and surveyed four times over eight years by floristic surveys. This survey describes the flora of the island’s peatlands after deer exclusion. It also assesses the recovery over time of peatland vegetation communities after deer exclusion and compares the responses among habitat type and site productivity. Results showed that laggs are species rich habitats with a unique flora. In laggs and shrub fens, vegetation composition of exclosures changed over time compared to browsed plots, promoting growth of palatable species such as Sanguisorba canadensis and Betula pumila, while deer-tolerant species like Trichophorum cespitosum and Dasiphora fruticosa benefited from browsing. Beta diversity was higher in exclosures than in browsed plots for peatlands with high pH, which suggests that deer browsing leads to biotic homogenization of more productive peatlands. Conservation plans targeting plant diversity in peatlands of Anticosti Island should consider that vegetation response varies according to habitat type and site productivity.

Le thuya occidental est affecté par un phénomène de raréfaction sur toute son aire de distribution et le broutement par le cerf de Virginie représente l'une des causes principales de son déclin. En 2018 et 2019, des opérations d'abattage de cervidés ont été menées par le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec sur une zone de 400 km² afin de réduire les risques de propagation de la maladie débilitante chronique des cervidés en Outaouais, offrant ainsi une potentielle fenêtre d'opportunité pour le thuya. Les objectifs de cette étude étaient d'abord de caractériser les variations spatiales de la pression de broutement et de déterminer l'impact d'une diminution de broutement sur l'abondance de la régénération de thuya accessible au broutement et sur la croissance radiale de semis de thuya. Des inventaires forestiers ont montré qu'en présence de broutement par le cerf, la présence de thuyas semenciers aurait un effet positif sur l'installation et la régénération basse du thuya, mais que cet effet s'atténuerait avec la hauteur au profit d'autres variables comme le broutement. Des analyses dendrochronologiques menées sur des semis de thuya accessibles au broutement ont révélé que la croissance radiale moyenne dans le secteur traité avait subi un gain de 14,8 % entre la période avant et après les opérations d'abattage tandis que, dans un secteur témoin, la croissance radiale moyenne avait subi une baisse de 9,5 %. L'ouverture du couvert avait un effet positif sur la croissance, ce qui suggère qu'afin de réduire la durée nécessaire au recrutement de thuyas au-delà de la zone de vulnérabilité au broutement, des interventions sylvicoles visant l'ouverture du couvert ou le contrôle de la compétition devraient être combinées à la réduction de la pression de broutement.

Les champignons représentent une ressource alimentaire peu connue, mais de bonne qualité nutritive pour les herbivores en raison de leur teneur élevée en protéines. L'objectif principal de notre étude était de déterminer quelles espèces de champignons sont consommées par les cerfs de Virginie à l'île d'Anticosti, Québec, Canada. Pour ce faire, nous avons échantillonné les fèces de 114 cerfs récoltés en 2014 et 2015 sur l'île d'Anticosti. Nous avons extrait l'ADN fongique des fèces et l'avons amplifié à l'aide d'une réaction en chaîne par polymérase (PCR). L'ADN fongique amplifié a été séquencé par la méthode Illumina pour identifier les espèces de champignons consommées. Nos résultats démontrent que les cerfs échantillonnés semblent avoir consommé de manière directe plus de 580 espèces de champignons présentes sur l’île. Les adultes consomment une plus grande diversité de champignons que les juvéniles et la diversité de champignons consommée par les cerfs varie beaucoup d'une année à l'autre. Les résultats de cette étude permettent de mieux comprendre les besoins alimentaires du cerf de Virginie et le rôle des champignons dans leur alimentation. / Mushrooms represent a little known source of food for herbivores despite their high quality provided by their high protein content. The main objective of this study was to determine which mushroom species were consumed by white-tailed deer on Anticosti Island (Québec, Canada). To do this, we collected 114 fecal samples from deer harvested in 2014 and 2015 on Anticosti Island. Fungi DNA was extracted from feces and amplified via polymerase chain reaction (PCR). Amplified fungi DNA was then sequenced with the method Illumina to identify mushroom species consumed by deer. Deer harvested appear to have consumed more than 580 mushroom species directly. We showed that adults consumed a higher mushroom diversity than juveniles and mushroom diversity consumed by deer varied greatly annually. Our results help understanding white-tailed deer food requirements and the role of mushrooms in their diet.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2005-2006 / Le but principal de ce projet consistait à mesurer les effets de la diminution de la qualité de l’alimentation d’hiver sur la sélection et la prise alimentaire, le budget d’activité, la survie et la détérioration de la condition corporelle du cerf de Virginie de l’île d’Anticosti. Nous avons suivi la perte de masse de faons au cours de l’hiver et évalué leur condition corporelle à l’aide de métabolites urinaires. Bien que nous ayons montré qu’une diète plus riche en épinette blanche (diète expérimentale) que celle observée présentement en nature (diète témoin) était plus riche en produits secondaires et plus fibreuse, ceci n’a pas influencé de façon marquée le budget d’activité, la perte de masse, le catabolisme des protéines musculaires, tel que mesuré par les métabolites urinaires, et la survie des faons. Cependant, les faons de la diète témoin ont diminué leur prise alimentaire pendant l’hiver contrairement aux faons de la diète expérimentale qui l’ont maintenue constante et plus élevée que les faons de la diète témoin. La masse corporelle au début de l’hiver s’est avérée le facteur déterminant pour la survie des cerfs. / The main goal of this project was to evaluate the effects of the deterioration of winter diet quality on the food preference and intake, time budget, body mass loss, muscle protein catabolism and survival of white-tailed deer fawns on Anticosti Island. We evaluated body condition with the monitoring of body mass and snow-urine analyses throughout winter. Although a diet richer in white spruce than that presently observed in nature contains more fibre and secondary plant compounds, this diet did not influence the activity budget, body mass loss, catabolism of body protein, measured with urine analyses, and survival of white-tailed deer fawns. However, fawns on a natural control diet decreased their forage intake over winter, while those on a poorer diet maintained a constant intake at a higher level than those on the control diet. Body mass at the onset of winter was critical for the winter survival of deer on Anticosti.

Un problème rencontré par plusieurs espèces animales est qu'elles retrouvent rarement toutes les composantes essentielles à leur survie et leur reproduction au même endroit. Ainsi, le comportement de sélection d'habitat et d'approvisionnement des herbivores résulte de compromis entre l'acquisition de nourriture et l'exposition à des facteurs limitants, comme la prédation ou les coûts de thermorégulation et de locomotion. Les cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) de l'île d'Anticosti sont à l'extrémité d'un continuum de conditions environnementales, où la forte saisonnalité de cet écosystème boréal, l'absence de prédateurs et le broutement intensif exposent les cerfs à des conditions environnementales extrêmes, permettant de mieux comprendre comment les individus modifient leur comportement selon les contraintes du milieu. Grâce au suivi d'individus en milieu naturel, ma thèse examine comment le comportement de sélection d'habitat et d'approvisionnement change selon les variations spatiotemporelles de la nourriture et des conditions météorologiques. Durant l'été, l'absence de prédation permet aux cerfs d'adopter un comportement facilitant l'acquisition d'énergie, car ils sélectionnent leur habitat à plusieurs échelles spatiales principalement en fonction de l'abondance de la nourriture et ils maintiennent un budget d'activité et des déplacements élevés, ce qui favorise la prise alimentaire. Durant l'hiver, les cerfs répondent positivement à des sources alternatives de nourriture dont la disponibilité résulte d'événements stochastiques, comme les vents violents ou une couche nivale épaisse et compacte. Afin de compenser pour l'imprévisibilité de l'accès au brout, aux chutes de litière et aux arbres renversés lors de chablis, les cerfs adoptent un comportement qui favorise la probabilité d'accès à ces sources de nourriture à plusieurs échelles. Les cerfs ajustent aussi leur budget d'activité et leurs déplacements pour conserver l'énergie. Lorsque les ressources préférées sont limitées au cours des deux saisons, les cerfs sélectionnent des mosaïques d'habitats hétérogènes ou des milieux où la diversité végétale est grande. Ainsi, ma thèse montre que les contraintes du milieu peuvent moduler les compromis entre l'acquisition de nourriture et l'exposition aux facteurs limitants. La grande plasticité comportementale des cerfs illustre à quel point notre connaissance des relations plantes-herbivores gagne à être approfondie car leurs implications pour l'aménagement et la conservation des écosystèmes sont multiples.

Nous avons étudié l’influence de la densité de population sur les déplacements, le budget d’activité et l’utilisation de l’espace chez le cerf de Virginie en densités contrôlées expérimentalement. Les déplacements et le budget d’activité étaient peu influencés par la densité. Dans les densités contrôlées, les cerfs réduisaient leur activité avec l’augmentation de biomasse de la végétation durant la saison ou selon le nombre d’années après coupe. En densité naturelle, les cerfs passaient moins de temps en activité au début de l’été lorsque la végétation était moins abondante. À haute densité, les cerfs ne recherchaient pas les zones de couvert plus dense contrairement à ce qui se passait pour les cerfs à faible densité. Si la quantité de végétation diminue avec l’augmentation de la densité de cerfs, nous prédisons que les cerfs s’adapteront en augmentant leur temps d’alimentation ou, lorsque la végétation sera fortement réduite, ils augmenteront leur temps de rumination et délaisseront les milieux sous couvert. / We investigated the influence of population density on movements, activity budgets and space utilization of white-tailed deer in a controlled-density experiment. Movements and activity budgets were generally not greatly affected by density. Seasonal and annual increases in végétation abundance resulted in a réduction in the length of activity bouts because the time required to gather food decreases when végétation becomes more abundant. In unenclosed areas, deer spent less time active at the beginning of the summer and more time resting, likely to process less digestible forage. Deer at high density, contrarily to deer at low density, did not select areas with dense cover. If population density reduces forage availability, we predict that deer will adapt by feeding for longer periods, particularly at the beginning of the summer when forage is more limited. Space utilization in relation to food and cover is affected by population density.

Les cervidés peuvent moduler la composition, la structure et les fonctions des écosystèmes forestiers qu'ils occupent. En broutant de manière sélective la régénération forestière, ils influencent l'abondance des espèces d'arbres du sous-bois, pouvant mener à un faible recrutement des espèces d'arbres consommées. Cependant, l'impact des cervidés est généralement étudié à fine échelle, rendant difficile la généralisation des connaissances actuelles à l'échelle de l'aire de distribution commune d'un cervidé et d'une espèce d'arbre. De plus, le comportement alimentaire des cervidés est directement influencé par la distribution spatiale des ressources, mais aussi indirectement par la distribution des prédateurs ou des types d'habitats où ils perçoivent un risque de prédation plus élevé, ces derniers étant qualifiés de paysages de la peur. L'évitement de certaines zones risquées par les cervidés pourrait mener à la création d'aires où la pression de broutement est faible, et donc créer des zones de régénération forestière à l'abri du broutement pour les espèces d'arbres sélectionnées dans l'alimentation. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer à large échelle l'impact de la variation spatio-temporelle de l'abondance du cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) sur le recrutement du thuya occidental (Thuja occidentalis L.), une espèce d'arbre hautement sélectionnée, et d'évaluer si les routes forestières influencent le broutement du cerf de Virginie en générant un paysage de la peur. En utilisant des données écoforestières et de suivi de la grande faune à l'échelle du Québec et du Nouveau-Brunswick, nous avons détecté un effet négatif de l'abondance de cerfs et de la proximité à un ravage sur le recrutement des gaules de thuya. Nous avons constaté que la pression de broutement locale a aussi un impact négatif sur l'abondance de semis. Dans un deuxième temps, nous avons mesuré une faible pression de broutement à proximité de routes forestières, suggérant qu'elles peuvent représenter un paysage de la peur pour le cerf de Virginie. Cependant, puisque la régénération de thuya n'y était pas plus abondante, nous ne pouvons pas conclure que les routes forestières permettent la création de zones de régénération forestière à l'abri du broutement dans le contexte de notre étude. / By selectively feeding on forest regeneration, cervids influence the abundance of understory species, which can lead to recruitment failure for the consumed species. However, the impact of cervids on regeneration is generally studied at fine scales, making it difficult to generalize the current knowledge at the scale of the distribution range of co-occurring cervid and tree species. In addition, the foraging behavior of cervids is directly influenced by the spatial distribution of resources but also indirectly by the distribution of predators or of habitat types where they perceive a higher predation risk, the latter being qualified as a landscape of fear. The avoidance of risky zones by cervids could then lead to the creation of areas where browsing pressure is low, therefore providing safe spots for forest regeneration, especially for highly selected species. The objectives of this study were to determine over a broad scale the effect of the spatio-temporal variation of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) abundance on northern white cedar (Thuja occidentalis L.) recruitment, a highly selected species, and evaluate if forest roads influence white-tailed deer browsing by creating a landscape of fear. By joining distinct forest and wildlife databases at the scale of Québec and New Brunswick, we detected a negative impact of deer abundance and proximity to deeryard on the recruitment of cedar saplings. We found that local browsing pressure also has a negative impact on the abundance of seedlings. Subsequently, we measured a low browsing pressure near forest roads, suggesting that they can represent a landscape of fear for deer. However, since cedar regeneration was not more abundant near forest roads, we cannot conclude that they allow the creation of safe spots for forest regeneration in the context of the present study.

La chasse sportive est considérée comme l'outil de gestion le plus efficace pour contrôler les populations de grands cervidés sur de vastes territoires. Tout comme pour les prédateurs naturels, plusieurs attributs environnementaux peuvent influencer la récolte de gibier. Notre objectif était d'étudier le comportement des chasseurs sportifs au cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) et de déterminer les attributs de l'habitat qui favorisent, à différentes échelles spatiales, la récolte de gibier dans un contexte de surabondance. Pendant les saisons de chasse 2007 et 2008 à l'île d'Anticosti (Québec, Canada), 477 chasseurs ont été munis de GPS portatifs afin de recueillir des données sur leurs déplacements et l'emplacement des sites d'abattage des cerfs. À l'échelle du site et du paysage, la combinaison entre la visibilité du cerf du point de vue du chasseur et l'accès au territoire (i.e. la proximité et la densité de chemins carrossables ou de sentiers pédestres) ont eu un fort effet positif sur la répartition des localisations de cerfs récoltés. Les habitats qui offraient une meilleure visibilité ont permis aux chasseurs de voir un plus grand nombre de cerfs mais, à l'échelle du site, les cerfs récoltés étaient situés dans des sites où la densité de voies d'accès était plus faible que sur le reste du territoire chassé. Notre étude a démontré qu'en contexte de surabondance de cerfs, les caractéristiques de l'habitat pouvaient être modifiées afin d'augmenter la récolte en améliorant l'accessibilité du territoire et la visibilité du cerf du point de vue du chasseur près des voies d'accès.