Les chablis semblent varier d'une région à une autre et certaines recherches prétendent qu'ils vont augmenter dans le temps à cause des changements climatiques. Cependant, bien que les chablis soient des perturbations variables temporellement et spatialement, peu d'information existe sur leurs variations actuelles et passées ou sur leurs relations avec les vents de différentes forces et directions. Les chablis font suite à des épisodes de vent violent engendrés par des conditions météorologiques spécifiques. Les différences climatiques à l'intérieur d'un domaine bioclimatique sont susceptibles de créer des différences dans le régime de perturbation par chablis. Ce projet teste cette hypothèse générale en mettant en relation l'information sur l'historique des chablis et du climat du siècle dernier Ce projet a été effectué dans le domaine bioclimatique de l'érablière à bouleau jaune qui couvre un gradient d'est en ouest, séparé en quatre sous-régions. Des photos aériennes, anciennes et récentes et des cartes des inventaires forestiers décennaux ont été combinées dans un système d'information géographique afin de délimiter les chablis nous permettant ainsi de déterminer leurs superficies et leurs fréquences, d'estimer leur sévérité et leur intervalle de retour pour chacune des quatre sous-régions. Les archives climatiques d'Environnement Canada ont permis d'estimer la probabilité des vents extrêmes (vitesse) et de tester la similarité des régimes de ces vents à l'intérieur de sous régions de l'érablière à bouleau jaune. Lors des chablis, une prédominance des vents en provenance du sud-est est observée. La sous-région ouest de ce domaine bioclimatique est la plus touchée en termes de superficie et de sévérité. Cependant, on observe que la probabilité d'avoir des vents extrêmes est plus élevée sous le climat tempéré maritime associé aux sous-régions de l'est. L'étude démontre que les chablis sont peu fréquents durant la première moitié du siècle et que la superficie perturbée est beaucoup plus élevée vers la fin du siècle, ce qui concorde avec les projections des spécialistes du climat. Les résultats découlant de cette étude pourront servir de balises pour évaluer les risques de pertes en volume par chablis dans le calcul de possibilité forestière par les variations spatiale et temporelle de ces risques dans un même domaine bioclimatique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : forêt tempérée, photo-interprétation, paysage, climat, sévérité

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

La sapinière à bouleau blanc de l'Est est majoritairement récoltée par des coupes totales, ce qui expose les nouvelles lisières à des vents plus forts qu'auparavant. Pour arriver à minimiser les pertes par chablis, il est nécessaire de les estimer selon les patrons de répartition des coupes agglomérées ou dispersées. La modélisation empirique révèle que la hauteur moyenne du peuplement, la taille et la configuration des coupes, inclus dans l'indice d'exposition de lisière, ont un impact significatif sur l'incidence et la sévérité du chablis. Pour prédire la proportion de chablis, il faut aussi tenir compte de l'âge moyen, de la densité de tiges et du pourcentage de sapin baumier dans le peuplement. Pour évaluer les pertes selon le patron de dispersion des coupes, la variable principale est la longueur de lisières exposées. Ainsi, la stratégie de récolte par petites coupes dispersées permet une sélection plus fine des peuplements de bordure les moins vulnérables, mais cet avantage ne permet pas de contrer l'augmentation de la longueur de lisières exposées pour une même superficie récoltée.

Au Québec, les coupes de rétention variable (i.e. les coupes avec rétention de bouquets et les coupes avec rétention d'arbres dispersés) sont effectuées afin d'aménager la forêt de façon durable par le maintien de legs biologiques et de la biodiversité. La réalisation de ces coupes peut entraîner une augmentation du chablis chez les arbres résiduels. Cette augmentation engendre la perte d'arbres marchands laissés en place pour conserver un certain couvert vertical. La présente étude a pour but d'évaluer l'impact de la réalisation de coupes de rétention variable sur l'importance du chablis chez les arbres résiduels, deux à cinq ans après traitement. Les résultats ont montré des taux de chablis plus importants en Abitibi que pour la Côte-Nord. Les caractéristiques des arbres retenus, les conditions édaphiques et la structure des peuplements sont les facteurs expliquant le mieux le chablis.

L'étude de l'écologie des micro-organismes est récente malgré son importance pratique et théorique intrinsèque mais également son rôle central dans la niche des macro-organismes. Les interactions plantes-champignons, de par leur importance socio-écologique et de leur diversité -- du mutualisme au parasitisme en passant par le commensalisme --, offrent un modèle judicieux pour étudier l'écologie des communautés de micro-organismes en interaction avec des macro-organismes. À l'aide de techniques de séquençage à haut débit (NGS) et d'analyse des réseaux, nous explorons certains déterminants de la structure des champignons des forêts corses à travers trois guildes : les champignons ectomycorhiziens, endophytiques et saprotrophes. Ce travail considère les processus de dispersion, les perturbations (feux et chablis), les facteurs environnementaux (par ex. la profondeur du sol) et les contraintes dérivées de l'interaction avec les hôtes (par ex. taxinomie). Les assemblages des communautés des différentes guildes présentent des patrons communs qui pourraient être issus de mécanismes identiques. Ainsi, l'ensemble des guildes étudiées présentent des variations fortes à l’échelle des micro-régions de Corse et entre forêts ayant des histoires de feux différentes. En revanche, l'importance des différents processus d'assemblage et les échelles spatiales auxquelles ils s'appliquent varient selon les guildes. Nous discutons des implications que suscitent ce travail pour les écologues des communautés et pour les gestionnaires d'espaces naturels. / Study of micro-organisms ecology arose recently despite its intrinsic importance -- both practical and theoretical --, but also despite its overriding role in the niches of macro-organisms. Plant-fungi interactions offer a relevant model to study the ecology of micro-organisms interacting with macro-organisms because of their considerable ecological and economical values in addition to their high taxonomic and ecological diversity. Using next-generation sequencing (NGS) and network analysis, we explore some drivers of fungal community composition in Corsica, at various scales and through three guilds: ectomycorrhizal, endophytic and saprotrophic fungi. We investigate the effect of disturbance (e.g. fire and treefall), environmental variables (e.g. soil depth), constraints due to the interacting plants (e.g. taxonomy) and dispersion on fungal communities. Some community assembly rules are similar across guilds. For instance, forests in different micro-regions of Corsica harbor dissimilar fungal communities. However relative importance of processes and the scales at which they occur vary across guilds. In Corsican pine forests, fifteen years after fire occurrence, soil fungal diversity is close to the level of diversity in unburnt stand. Despite the absence of effect on diversity, fire induces marked shifts in soil fungal community composition, in particular for soil saprobic fungi. We discuss the implication of this work for ecologists -- both plant and fungal ecologist -- and stakeholders.

Les tempêtes sont responsables de la moitié des dégâts dans les forêts européennes. Lemassif landais a été touché par deux tempêtes. L’ancrage racinaire est une composante majeure de la stabilité des arbres. L'ancrage du pin adulte est dépendant du développement des racines au stade jeune puisqu’elles ne fourchent pas spontanément et ne possèdent pas d’axes à développement retardé. Notre but était de mettre en relation architecture racinaire, stabilité et itinéraire sylvicole. Nous avons mesuré et analysé de façon innovante l'architecture racinaire d'arbres âgés de 3 à 5 ans et de 13 ans ayant subi une tempête. Le pivot des arbres de 13 ans ne représente que 12% de la biomasse racinaire mais reste le composant majeur de la stabilité. Un ancrage efficace est assuré par un pivot vertical unique, petit et large ou long et fin, par le volume des racines profondes et par la rigidité des racines traçantes. Le maintien du tronc est uniquement lié à la rigidité de la partie centrale du système racinaire. La fonction d’haubanage des racines traçantes est faible. La taille du plus grand secteur sans racine traçante auvent et sous le vent tout comme une microtopographie importante au vent n’interviennent pas dans la stabilité. Au stade jeune, les arbres plantés présentent de nombreuses déformations des racines traçantes,déformations qui les redistribuent au hasard tout autour de la souche avant d’être rapidement incluses par la souche en croissance. Le développement du pivot est en général correct. Les différents types de labour n’impactent pas l’architecture racinaire. Les racines traçantes suivent la surface du sol et peuvent être coupées lors des entretiens de la strate basse. / Storms account for half of the damages in European forests; the Landes forest has beenheavily damaged by two major storms. Root anchorage is a major element in tree stability. The root anchorage of mature pine is strongly linked with the root development in seedlings as this species donot spontaneously fork and do not grow delayed branches. The aim of our research was to link rootarchitecture, stability and stand management practices. We measured and analyzed in an innovative way the root architecture of 3-5-year-old trees as well as 13-year-old trees from stands damaged by astorm.The 13-year-old trees, taproot only represented 12% of root biomass but still remained the maincomponent of stability. An efficient anchorage was provided by a unique vertical taproot, short andlarge or long and thin, together with a larger deep root volume. Windward shallow roots stiffness alsocontributed to stability. Stem leaning was solely prevented by the stiffness of the central part of theroot system. The guying of shallow roots did not contribute to stability. The size of the largest anglebetween shallow roots windward and leeward was not related to stem leaning. Similarly, a largerfurrow leeward did not weaken tree stability.Planted seedling show large deformations of their shallow lateral roots, randomly distributed around the stump before being later included in the growing stump. The taproot growth was generally correct. Root architecture of trees after strip ploughing was not different from those of full ploughing. Theshallow roots follow the soil surface and can be cut during mechanical weed control.

La coupe mosaïque est l’une des approches utilisées dans l’aménagement des forêts du Québec afin de diminuer l’impact des coupes à blanc et d’augmenter la rétention de forêts matures. Or, l’impact de cette méthode sur les dommages causés par le vent est méconnu. Cette étude cherche donc à définir l’effet du patron de dispersion des coupes et des variables du milieu sur l’incidence du chablis dans les lisières. Le territoire soumis à l’étude est situé environ à 150 kilomètres au nord du lac Saint-Jean (Québec, Canada) à l’intérieur du sous domaine de la pessière à mousse de l’est. Le chablis a donc été inventorié dans les lisières boisées d’un secteur de coupe conventionnel et dans un secteur en mosaïque, à l’aide de parcelles échantillons de 10 mètres par 50 mètres. L’inventaire de terrain a été appuyé par un inventaire cartographique afin d’évaluer le chablis à l’échelle du patron de coupe. Ainsi, la photo interprétation du chablis en bordure de coupe a été réalisée à partir de photographies aériennes 1 : 10 000. Suite aux analyses, les variables explicatives à l’échelle de la lisière sont l’espacement, la hauteur, le type de lisière, la composition forestière et le diamètre. Les données de la photo interpétation permettent ensuite d’estimer les pertes de volume associées à chaque patron de coupe. Sur une profondeur de 30 mètres dans les lisières, la coupe conventionnelle subit une perte supérieure de 10%. Les conséquences pour l’aménagement sont finalement discutées. / Mosaic cut is one of the patterns used in Québec forest management to reduce the impacts of clearcutting and to increase the retention of mature forest. However, the global effect of mosaic cut pattern on windthrow losses has yet to be gauged. The aim of this research is to define the impact of the dispersion cut pattern on winthrow losses and to identify the variables that have an incidence on winthrow within forest edges. The study area was 150 km north of lac Saint-Jean (Québec, Canada) in even aged black spruce forest. Windthrow was inventoried in edges of conventionnal cut and in edges of mosaic cut with experimental plots of 10 meters large and 50 meters long. A cartographic survey was also conducted. Thus, windthrow photo interpretation in edges was done using 1: 10 000 scaled photos. After the analyses, spacing, height, edge type, species composition and diameter turned out to explain significantly windthrow at the edge scale. Photo interpretation data allowed the estimation of windthrow losses for each cut pattern. Within 30 meters inside the edges, losses are 10% more important on the conventional cut pattern. Consequences for management are then discussed.