Dans la région de la ceinture d'argile du nord-ouest québécois, l'absence de feu prolongée (> 100 ans) favorise l'ouverture des peuplements. Après un feu sévère qui expose le sol minéral, les peuplements d'épinettes noires sont denses et équiens. Puis, les arbres matures commencent à mourir entraînant une dynamique de trouées et le bris de peuplement. Avec le temps, les forêts de la ceinture d'argile sont sujettes à la paludification caractérisée par une accumulation de la couche organique, un mauvais drainage et une invasion des sphaignes. Devenues improductives, les forêts de la ceinture d'argile s'ouvrent et adoptent une structure inéquienne. L'objectif général consistait à étudier la transition entre peuplements denses et peuplements ouverts sous l'angle de la dynamique des trouées. Plus spécifiquement, il s'agissait: 1) de déterminer si la proportion de forêt en trouée augmente et si les trouées s'agrandissent avec le temps; 2) d'évaluer si la mort des arbres est reliée à des facteurs exogènes ou endogènes et si l'ouverture des forêts se produit de façon subite ou graduelle; 3) d'établir si l'ouverture des forêts est due à un manque de régénération, à une croissance limitée de la régénération ou à ces deux contraintes. Dans le contexte de l'aménagement forestier, nous nous sommes demandés quel type de coupe serait le mieux adapté aux forêts étudiées et si la dynamique des trouées pourrait servir de base au régime sylvicole de la région. Neuf peuplements d'épinettes noires âgés entre 50 et 250 ans ont été choisis pour représenter la période du bris de peuplement. Des transects établis dans chaque site ont permis de mesurer les caractéristiques des trouées et de prendre des données sur les arbres morts et la régénération dans les trouées. Les proportions de forêt en trouée augmentent de 18 à 77% proportionnellement avec l'âge des peuplements. Les plus petites trouées mesurées (moyenne de 12m²) se retrouvent davantage dans les jeunes peuplements (50-80 ans) et les plus grandes (moyenne de 33 m²), dans les peuplements surmatures (110-140 ans). Cependant, les trouées n'ont pu être délimitées dans les peuplements plus vieux que 140 ans. La faible densité de ces forêts et leur structure inéquienne font en sorte que les trouées sont interconnectées. Ainsi, la transmission lumineuse dans les trouées augmente en fonction de l'âge du peuplement plutôt qu'en fonction de l'aire des trouées. Les trouées compte en moyenne 4 à 5 arbres morts avec 87% des trouées ayant plus d'un arbre mort. Ces arbres créateurs de trouée sont souvent cassés (69%), sans orientation dominante pour les troncs au sol. L'année de mortalité des échantillons datés varie de 1951 à 2004, mais 75% des individus sont morts entre 1980 et 1999. Le vent aurait un impact faible sur la mortalité, alors que la présence de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE) a pu se faire ressentir lors de la dernière épidémie. Malgré l'ouverture des peuplements, la présence de sphaignes et d'éricacées, les trouées ont une densité de régénération moyenne assez élevée (1,7 tiges/m²). Par contre, la régénération est en majorité (89%) de taille inférieure à 105 cm et dominée à 95% par des marcottes d'épinettes noires. Peu de gaules (15%) ont montré une reprise de croissance significative dans les trouées. La régénération dans les trouées est abondante mais sa croissance est limitée en raison des sols organiques froids et humides de la ceinture d'argile. Afin de favoriser des conditions propices à la croissance et à la germination, les coupes partielles devraient être effectuées seulement sur les sites productifs et non paludifiés alors qu'une technique qui perturbe davantage le sol devrait être privilégiée pour les sites improductifs. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Épinette noire, Trouée, Mortalité, Régénération, Transmission lumineuse.

La forêt boréale de la Côte-Nord est caractérisée par un climat maritime, de sorte que les feux y sont peu fréquents. Une proportion plus grande de vieux peuplements compose la mosaïque forestière de cette région. La dynamique de ces peuplements est contrôlée par la mortalité de petits groupes d'arbres causée par la sénescence naturelle des arbres et par des perturbations secondaires comme le vent et les épidémies d'insecte. Une mortalité faible dans le temps et dans l'espace peut amener le peuplement à un état d'équilibre où la structure et la composition des peuplements sont stables. La dynamique des trouées et l'état d'équilibre sont reconnus pour les vieux peuplements dans de nombreux écosystèmes mais restent peu étudiés en forêt boréale. Cette étude a pour objectif d'apporter des connaissances sur la dynamique de trouées dans le temps. Le premier chapitre est un descriptif de la méthode de dendrochronologie utilisée pour dater la formation de trouées. Le deuxième chapitre définit les caractéristiques des trouées et la distribution de formation dans le temps suivant la composition en espèce des peuplements. Toutes les trouées ont été échantillonnées le long de transects de 400 m dans des peuplements de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) et/ou d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP). Un arbre mort à l'origine de la trouée qualifié de « gap makers » a été récolté dans chaque trouée et interdaté par une méthode dendrochronologique. L'année de mortalité des « gap makers » définit l'année de formation des trouées. La majorité des trouées sont de taille inférieure à 100 m² et représente en moyenne 60% de la proportion des peuplements. Dans les sapinières, les trouées sont quasiment toutes régénérées alors que dans les pessières la moitié des trouées sont peu régénérées et dominées par les éricacées. Pour les deux espèces, un maximum de trouées est formé dans les années 70, coïncidant avec la dernière épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette. Ces résultats indiquent que les vieux peuplements de la Côte-Nord, bien que contrôlés par une dynamique de perturbations à petites échelles, ne sont pas en équilibre. La dynamique de trouées est différente selon la composition végétale des peuplements. Les pessières ont tendance à moins se refermer que les sapinières. Le régime de trouées et sa variabilité observée selon la composition végétale devraient guider les pratiques sylvicoles pour préserver les attributs et la biodiversité des forêts anciennes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Forêt boréale, Forêts anciennes, Tordeuse des bourgeons de l'épinette, Équilibre dynamique, Dynamique de trouées, Côte-Nord.

Au fur et à mesure que le cycle de feu se prolonge, les perturbations naturelles mineures, causant des ouvertures ou des trouées dans le couvert forestier, augmentent en importance. Dès lors, elles influencent davantage la dynamique et la structure forestière. Au Labrador, le cycle de feu peut aller au-delà de 400 à 500 ans; un nombre d'années largement supérieur à la longévité des espèces dominantes de la strate arborescente. De cette manière, le développement de la structure forestière et l'établissement de la régénération varient d'un endroit à un autre selon la fréquence des feux et selon les espèces favorisées après le passage d'un feu. Cependant, à ce processus de régénération post-feu, il ne faut pas négliger les conditions du stand qui influent sur la composition en espèces, la taille des arbres et la susceptibilité aux pathogènes et aux chablis. Des études antérieures ont supporté deux hypothèses de dynamique des espèces dans ce type de forêt: la dynamique des espèces est influencée par les trouées qu'engendrent les perturbations, ou la différence des espèces s'établissant suivant une perturbation est causée par la productivité du stand. Nous émettons donc l'hypothèse que la densité de conifères est influencée par la taille de trouée, la productivité du stand ou de la combinaison de ces deux facteurs. Dans cette région boréale, l'épinette noire et le sapin baumier sont les deux espèces dominantes. En raison de leurs tolérances à l'ombre et de leurs caractéristiques de croissance différentes, il nous porte à croire que le sapin baumier, espèces à croissance rapide, sera plus abondant que l'épinette noire dans les stands plus productifs. Étant donné que l'épinette noire a un spectre de croissance plus vaste et une tolérance à l'ombre moins élevée que le sapin baumier, nous pensons que l'épinette noire sera plus abondante dans les grandes trouées et ceci, indépendamment de la productivité du stand. De plus, l'absence d'insectes défoliateurs dans les stands pauvres nous laisse envisager un renouvellement continu des individus d'une même espèce en sous couvert, en d'autres mots la régénération suit une tendance de remplacement cyclique. Afin de déterminer l'importance de la dynamique de trouées dans les forêts du centre du Labrador, nous avons étudié de vieux peuplements d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) -sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) selon un gradient de productivité (faible, moyen et élevé). Un total de dix-huit transects (300 m de long) ont permis d'étudier le régime de trouées où les données suivantes ont été recueillies pour chacune des trouées interceptant un transect :Ia taille de la trouée, le dénombrement des arbres créateurs de la trouée ainsi que le nombre d'arbres se retrouvant à l'intérieur de la trouée. La proportion de trouées était relativement élevée avec 47 % pour l'ensemble des trois peuplements. La taille des trouées était petite (une moyenne de 65 m² - 139 m²), mais elle était significativement différente selon la productivité du stand; les grandes trouées étant plus fréquentes dans le stand le plus productif. La densité de régénération des conifères variait significativement selon la productivité du stand, mais non selon la taille des trouées. Les sapins baumiers étaient plus abondants dans le stand le plus productif, tandis que les épinettes noires étaient plus nombreuses dans les peuplements faiblement et moyennement productifs. Une proportion équivalente entre les arbres créateurs de trouées et la régénération indiquent un remplacement cyclique alors que des recherches préliminaires de dendroécologie supporte que l'établissement de la régénération est régulier, voire un remplacement continu. Ces résultats démontrent que les caractéristiques des trouées ne sont pas des indicateurs adéquats de la succession forestière à cette latitude. De plus, la productivité forestière est le principal facteur de détermination de l'établissement de la régénération dans ces forêts. Conséquemment, les pratiques sylvicoles visant à émuler les perturbations forestières risquent de ne pas avoir l'effet escompté sur la régénération. Cependant, la formation de trouées entraîne une hétérogénéité de la structure indépendamment de la productivité, ceci étant reconnu comme ayant une influence indirecte sur la faune. Conséquemment, les pratiques traditionnelles d'aménagement forestier équienne (coupe totale) demandent donc à être modifiées afin de répondre plus adéquatement à cette différence. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Sapin baumier, Épinette noire, Trouées, Productivité, Densité de régénération.

Les perturbations naturelles sont aujourd'hui reconnues comme étant des parties intégrantes de la dynamique des forêts, voire même essentielles à la diversité et au fonctionnement des écosystèmes. C'est pourquoi depuis quelques années, on croit que la meilleure façon de conserver la biodiversité et les fonctions essentielles des écosystèmes forestiers soumis aux pratiques d'aménagement serait d'émuler les processus de perturbation naturelle se déroulant dans les forêts non aménagées. Bien que l'importance des perturbations intermédiaires soit de plus en plus reconnue, la plupart des travaux sur l'émulation des perturbations naturelles s'est concentrée sur le feu. Toutefois, un aménagement basé sur la compréhension des régimes des perturbations naturelles ne peut pas être axé exclusivement sur la dynamique des feux, ignorant le rôle des perturbations moins sévères ou survenant à de plus petites échelles. Les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE) constituent après les feux, la plus importante perturbation affectant la forêt boréale. Certains auteurs ont souligné des similitudes entre les épidémies sévères de la TBE et la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS). Ces deux perturbations s'attaquent aux arbres matures en affectant peu ou pas la régénération préétablie et les sols. Pour arriver à modifier un aménagement forestier afin qu'il s'approche davantage d'un processus naturel, il est essentiel de caractériser précisément les différences et les similarités entre perturbations naturelle et anthropique. Nous proposons, dans le cadre de cette étude, de comparer les effets des CPRS à ceux des épidémies de la TBE dans les peuplements résineux de la sapinière à bouleau blanc dans la région de la Gaspésie. Puisqu'une éclaircie pré-commerciale (EPC) est systématiquement faite après chaque CPRS, et qu'il n'est pas possible de départager les effets de ces deux pratiques, la CPRS et l'EPC constituent ensemble la perturbation anthropique étudiée. Pour mieux comprendre les phénomènes écologiques impliqués dans ces deux types de perturbation, l'étude a été réalisée à deux échelles, soit celle du peuplement et celle du paysage. À l'échelle du peuplement, 10 stations issues de CPRS effectuées en 1989 et 10 stations sévèrement affectées par la plus récente épidémie de la TBE ont été étudiées. L'échantillonnage de données de végétation a permis d'évaluer les effets de ces perturbations sur l'abondance de matière organique telle que les chicots, les débris ligneux, les arbres résiduels, ainsi que la régénération retrouvée une quinzaine d'années après les perturbations. À l'échelle du paysage, l'interprétation de photographies aériennes a permis de caractériser la taille, la forme, et la distribution spatiale des ouvertures créées par ces perturbations. Les résultats obtenus montrent que les espèces compagnes du sapin baumier, soit l'épinette blanche et le bouleau à papier, ont été favorisées par l'épidémie de la TBE, tandis que les CPRS+EPC semblent plutôt favoriser la dominance du sapin. Les peuplements issus de l'épidémie présentent plus d'éléments structuraux tels que les arbres résiduels, les chicots et les débris ligneux en plus de présenter plus de variabilité horizontale sur le plan de la densité des tiges de plus de 2 m de haut. Les peuplements issus de CPRS+EPC présentent une plus grande diversité d'espèces d'arbre pour les strates inférieures alors que les peuplements issus de l'épidémie montrent une plus grande diversité pour les strates supérieures. Ainsi, nos résultats suggèrent que l'on devrait tenter de préserver les espèces compagnes lors de l'aménagement des forêts dominées par le sapin baumier, ainsi que certains éléments structuraux essentiels au fonctionnement des écosystèmes. De cette façon, il sera possible de conserver la variabilité naturelle et la biodiversité végétale et animale de ces forêts, et ainsi favoriser la résilience de ces écosystèmes. À l'échelle du paysage, contrairement à ce que l'on s'attendait, les ouvertures créées par la TBE ont des formes plus régulières que celles créées par les CPRS. Par contre, étant donné leur taille grandement supérieure, les ouvertures créées par les CPRS ont tout de même moins de bordure par unité de surface. Ces résultats suggèrent que l'agrégation des unités de coupe devrait être limitée, comme dans le cas des coupes mosaïques. Par contre, les coupes mosaïques telles que pratiquées aujourd'hui, se font à une échelle trop grossière par rapport à la fine mosaïque créée par l'épidémie de la TBE.

Le point de départ d'un peuplement est normalement une perturbation majeure qui détruit la végétation présente sur un site. Cela permet la colonisation par une nouvelle cohorte. Cependant, en forêt feuillue tempérée, le renouvellement des arbres s'effectue principalement par les processus de formation et de fermeture de trouées. Cela a un effet structurant sur les peuplements d'âge mur. À l'échelle du paysage, les caractéristiques spatiales et temporelles du régime des trouées expliquent comment et à quelle vitesse la forêt se régénère. Deux types de trouées peuvent être distingués sur la base de leurs caractéristiques. Les trouées biotiques sont formées par la mort d'un ou plusieurs arbres. Elles se referment par la croissance des arbres en bordure ou sont comblées par la croissance de la régénération. Les ouvertures édaphiques sont dues à la présence de facteurs qui limitent ou empêchent l'établissement et la croissance d'arbres. Elles ne sont habituellement pas incluses dans les recherches sur les trouées qui utilisent les méthodes traditionnelles d'échantillonnage, puisqu'elles ne contribuent pas directement au régime des trouées. L'objectif de ce projet de recherche est de mesurer certaines propriétés du régime de trouées de la forêt feuillue tempérée par télédétection Lidar, ce qui n'a jamais été réalisé au Québec. En premier lieu, nous avons tenté une méthode novatrice, soit la prédiction de l'âge des trouées à partir de la structure des bosquets composés d'arbres en régénération mesurée par Lidar. Notre hypothèse est que cette structure dépend du temps écoulé depuis l'ouverture de la canopée. Cependant, nos résultats montrent une relation faible entre la structure et l'âge des trouées. La structure des bosquets d'arbres serait plutôt liée à leur historique de perturbations. Nous avons aussi essayé de créer un modèle statistique capable de distinguer les trouées biotiques des ouvertures édaphiques à partir de données Lidar, ce qui n'a jamais été tenté. Les résultats du modèle montrent que 19,5% de la surface totale en trouées est constituée d'ouvertures édaphiques. Elles occupent 1,37% des sites étudiés. Les trouées biotiques représentent 80,5% de la surface totale des trouées, et couvrent 5,71% des sites à l'étude. Ces résultats indiquent une plus faible proportion des sites en trouées que ce que la littérature rapporte pour la forêt feuillue tempérée. Ces résultats pourraient être pris en compte pour l'aménagement écosystémique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : trouées, lidar, ouvertures édaphiques, régime des trouées.

Très peu d'études concernant la dynamique des combustibles dans la forêt boréale existent, et encore moins dans les peuplements à fort potentiel de paludification comme dans la pessière à mousse de la ceinture d'argile de l'est du Canada. L'objectif général de ce mémoire est donc d'étudier les interactions entre le TDF, les compositions initiales et plusieurs caractéristiques des combustibles, et de vérifier leurs effets potentiels sur le comportement des feux. Plus précisément, le chapitre 1 vise à comprendre comment s'accumulent et/ou s'arrangent les différentes catégories de combustibles selon le TDF et la composition initiale. De son côté, le chapitre 2 concerne l'analyse du comportement des feux potentiels reliés à ces combustibles avec deux logiciels de prévision des incendies forestiers (FBP - Fire Behavior Prediction et BehavePlus 5.0). Pour atteindre ces objectifs, nous avons inventorié les caractéristiques des combustibles dans 61 sites âgés de 11 à 356 ans et catégorisés dans 4 compositions initiales différentes étant dominées en début de succession par : 1) le peuplier faux-tremble (PTR), 2) le pin gris (PBA), 3) l'épinette issue d'un feu sévère (PMA-S) et issue d'un feu non sévère (PMA-N). Dans le premier chapitre, il est démontré que la composition initiale a un effet important sur les caractéristiques des combustibles, alors que le TDF en a que très peu. Les plus grandes différences sont observées entre les chronoséquences de PTR et de PMA-N. En effet, contrairement à la composition initiale de PTR, celle de PMA-N tend à avoir une charge de matière morte au sol moindre, tout en ayant une meilleure continuité entre les différentes strates de combustibles. Nous montrons aussi, qu'à l'inverse de certains autres biomes forestiers, il y a peu d'accumulation de combustibles avec le TDF. Dans le deuxième chapitre, les résultats se rapportant au comportement du feu associés avec les valeurs de combustibles sont différents selon le modèle de comportement du feu utilisé. Étonnamment, dans les deux modèles, la composition initiale de PMA-N possède la plus grande vitesse de propagation. Dans FBP, l'intensité y était même maximale. De plus, les différences significatives au niveau de la charge en combustible entre les compositions initiales de PTR et des autres compositions initiales se sont traduites en comportements très différents dans les deux modèles. Nos conclusions sont donc que la paludification a un effet indirect sur la dynamique des combustibles en pessière à mousse. Cet effet s'opère lors de la transformation de la composition des forêts avec le TDF, qui elle, a un effet direct sur plusieurs caractéristiques des combustibles. Néanmoins, nous soulignons le fait que les résultats portant sur le comportement du feu proviennent d'outils de prévision qui ne sont pas adaptés à la pessière à mousse en ceinture d'argile et qu'il serait important de les améliorer en implantant un nouveau module de prévision de la combustion lente au sol et/ou un nouveau type de combustible incorporant les modifications en structure des peuplements paludifiés pour le FBP. ______________________________________________________________________________

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

Les perturbations naturelles sont des processus fondamentaux qui produisent des changements dans les écosystèmes forestiers. Les changements spatio-temporels dans l'assemblage des communautés forestières et les réponses individuelles des espèces aux perturbations naturelles dans des peuplements de Abies balsamea-Betula spp. ont été examinés. Je me suis intéressé à: (a) décrire la diversité et l'abondance des espèces après des perturbations de sévérité modérée, et les principaux facteurs qui affectent les réponses, (b) comparer la diversité et l'abondance des espèces au sein de trois régions distinctes, au niveau physiographique, à travers la zone boréale mixte, (c) examiner la diversité et l'abondance des espèces par rapport aux différents niveaux de mortalité causés par des perturbations naturelles (les trouées de canopée, les perturbations de sévérité modérée, le feu catastrophique), et (d) déterminer la variation des intervalles de retour pour les diverses perturbations représentant les composantes principales du régime de perturbations naturelles à travers la zone de forêt boréale mixte du Québec, Canada (à noter que cette section est dans l'Annexe 1). Les ordinations canoniques, les indices de diversité et les modèles univariés furent les principaux outils analytiques utilisés pour examiner les réponses de la végétation. Les facteurs écologiques comme la composition du peuplement avant la perturbation et la densité de débris ligneux grossiers ont fortement influencé la diversité et l'abondance de la végétation à la suite de perturbations de sévérité modérée, alors que les types de perturbations n'ont eu que des impacts mineurs sur les patrons. Différentes séries de facteurs ont déterminé la diversité et l'abondance de la végétation ligneuse après perturbation à travers la zone de forêt boréale mixte, avec l'importance d'un facteur particulier dépendant des caractéristiques spécifiques de l'habitat local. La composition du peuplement avant perturbation et la densité de débris ligneux grossiers furent les seuls facteurs affectant fortement la diversité et l'abondance dans tous les emplacements examinés. La variation dans la diversité alpha (α), gamma (S), et bêta (β) a été observée à travers la région. Shannon's H était le plus haut le long de la Côte Nord et le plus bas dans la Péninsule Gaspésienne. Les valeurs de evenness (J) indiquent que la variation dans les abondances relatives des espèces d'arbres de la canopée était plus grande le long de la Côte Nord par rapport à la Péninsule Gaspésienne. Les sites trouvé en Temiskaming-Abitibi ont eu des valeurs intermédiaires pour H et J. Pourtant, malgré des différences physiographiques considérables à travers la région, des patrons de régénération similaires ont été observés partout, avec les peuplements convergeant généralement vers la prédominance de résineux à la suite de perturbations de sévérité modérée. Les trouées de canopée et les perturbations de sévérité modérée n'ont pas changé le cours de la succession, tandis que les feux catastrophiques ont modifié substantiellement la communauté végétale, les espèces de début de succession intolérantes à l'ombre devenant dominantes. La densité et la diversité des espèces d'arbres et arbustes de sous-étage, mi-tolérantes et intolérantes à l'ombre ont augmenté alors que la mortalité augmentait. Les estimations de richesse d'espèces les plus élevées furent observées suite aux feux catastrophiques, plusieurs des espèces s'établissant exclusivement sous ces conditions. L'abondance relative de la régénération d'arbres de la canopée fut la plus similaire suite à des trouées de canopée et des perturbations de sévérité modérée. Au niveau de la communauté d'arbustes et d'arbres de sous-étage, les abondances relatives des espèces ont été les plus similaires suite à des perturbations de sévérité modérée et des feux catastrophiques. Les réponses de la végétation aux perturbations de sévérité modérée ont donc eu des traits communs avec les deux extrêmes du gradient de mortalité causé par des perturbations naturelles, mais pour des strates de régénération différentes. Ainsi, un changement graduel et linéaire dans les abondances relatives d'espèces; c.-à-d., de tolérant à intolérant à l'ombre avec des niveaux de mortalité croissants, n'a pas été observé. On a plutôt remarqué des seuils où des changements soudains et importants dans la composition de la communauté sont arrivés, les limites de ces changements étant dépendants de la strate de végétation en question. Les intervalles de retour estimés pour des trouées de canopée, des perturbations de sévérité modérée et des feux catastrophiques furent respectivement de 30,39, et entre 170 et 250 ans. Pour la tordeuse des bourgeons d'épinette et le chablis total, ceux-ci furent respectivement de 40 et 17 000 ans. L'agrégation spatiale des divers types de perturbations a été observée, certains secteurs étant plus enclins à l'apparition d'épidémies de tordeuse des bourgeons d'épinette ou au chablis total. L'émergence d'épidémies de tordeuse des bourgeons d'épinette fut dépendante de la densité de sapin baumier présente. Les chablis totaux ont eu tendance à arriver près des secteurs plats et dépressions présents à proximité des lacs dans les emplacements continentaux, alors que les chablis des emplacements côtiers ont plutôt été associés avec les conditions de haut de pente. Les patrons et processus spatio-temporels de perturbations naturelles dans les forêts boréales mixtes d'Abies balsamea-Betula spp. sont conformes à un régime de perturbations caractérisé par des événements fréquents et partiels et des événements rares et catastrophiques. Dès lors, la prédominance de conditions associées aux forêts de fin de succession à travers le paysage est favorisée. Le régime actuel de perturbations diffère nettement des modèles historiques des 400 dernières années, caractérisés par la prédominance des feux catastrophiques comme types de perturbations. L'augmentation prévue des intervalles de temps entre feux catastrophiques peut ainsi mener à une diversité de végétation réduite dans le système. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Dynamique de perturbations naturelles, Trouées de canopée, Perturbations de sévérité modérée, Tordeuse des bourgeons d'épinette, Chablis total, Feu catastrophique, Diversité et abondance de la végétation ligneuse, Intervalles de retour, Forêt boréale mixte de Abies balsamea-Betula spp.

L'objectif du travail était d'étudier les relations entre la composition floristique et la dynamique du peuplement, sous l'influence de facteurs édaphiques. L'étude s'est déroulée en Guyane française, et a concerné 6 parcelles permanentes non exploitées du dispositif de Paracou, soit une surface de 37,5 hectares. En premier lieu, l'analyse des distributions spatiales a permis de montrer qu'un gradient unique d'engorgement hydrique structure les espèces de Paracou. Une typologie des espèces selon leur position sur ce gradient a ainsi pu être proposée. La comparaison de cette typologie avec le tempérament des espèces a mis en évidence l'association préférentielle des espèces héliophiles avec un milieu particulier : les bas-fonds. Dans un second temps, les effets du sol sur la performance des espèces ont été étudiés. Dans ce cadre, des modèles de croissance ont notamment été élaborés pour tenir compte à la fois des effets de la compétition et du sol. Ils ont permis de montrer la forte concordance existant entre la croissance des espèces et leurs préférences édaphiques, en accord avec la théorie de la niche écologique. Dans un troisième temps enfin, l'étude est passée au niveau du peuplement en se limitant à la comparaison entre les bas-fonds et les interfluves. Les bas-fonds sont caractérisés par une densité moindre, un cortège floristique plus héliophile et un turnover supérieur tandis que leur structure diamétrique et leur production en surface terrière sont quasi identiques à celles observées sur interfluve. Les interrelations entre densité, cortège floristique et turnover ont été approfondies, permettant de mettre en évidence le rôle central de la mortalité, notamment par chablis comme facteur explicatif des différences observées entre les deux milieux.

Traditionnellement, les décisions en écologie sont prises en présumant que la structure spatiale de peuplements forestiers est homogène. Or, dans la sapinière à bouleau jaune, la mortalité individuelle des arbres et les perturbations qui génèrent des trouées, telles les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette ou les coupes partielles, changent continuellement la structure spatiale interne des peuplements. Nous posons comme hypothèse que l'hétérogénéité spatiale joue un rôle important sur la dynamique des peuplements en modifiant la distribution spatio-temporelle de la lumière, ce qui a pour effet d'accentuer ou non l'abondance et la croissance d'arbustes qui peuvent intervenir sur la succession des arbres. Nous avons utilisé un indice d'hétérogénéité spatiale pour identifier 12 paysages de 1 km2 présentant différents niveaux d'hétérogénéité (hétérogène, modéré et homogène). Dans ces paysages, des données d'abondance et de croissance d'espèces d'arbustes et de la régénération d'espèces d'arbres ont été prises dans des trouées de différentes tailles et sous couvert forestier. Nos résultats indiquent que le noisetier à long bec est deux fois plus abondant dans les paysages hétérogènes et que le bouleau jaune est trois fois plus abondant dans les paysages d'hétérogénéité modérée que dans les paysages fortement hétérogènes. Notre recherche indique que les forêts hétérogènes contiennent significativement moins d'arbres et plus d'arbustes en régénération que les paysages moins hétérogènes. Cependant, ni la compétition par les arbustes et ni la croissance de la régénération des arbres ne diffèrent entre les paysages avec différents niveaux d'hétérogénéité, suggérant que les mécanismes de dispersion et d'établissement seraient successibles d'être à la base des patrons observés. ______________________________________________________________________________