Un système basé sur le concept de naturalité, qui évalue la similarité par rapport à la forêt naturelle, a été élaboré dans le but d'évaluer les impacts de la foresterie. Ce système repose sur l'identification d'indicateurs de naturalité sensibles aux enjeux d'aménagement forestier reconnus et utilise des mesures disponibles à partir des cartes écoforestières, des études sur la modélisation des écosystèmes et des données historiques. Ce système fournit une valeur unique permettant de représenter l'effet conjugué de diverses pratiques, incluant la protection, sur les principales caractéristiques de l'écosystème forestier. D'abord développé pour la pessière, puis adapté pour la sapinière, ce système fonctionne de manière bidirectionnelle, permettant d'évaluer aussi bien la dégradation, que l'amélioration de la qualité des écosystèmes résultant d'objectifs de restauration et de mesures de mitigation. Ce système a été utilisé pour comparer l'impact sur la qualité des écosystèmes à l'échelle du paysage de divers scénarios sylvicoles considérés simultanément, comme dans la sapinière, où l'effet combiné de coupes progressives irrégulières et d'une réduction de la révolution de 70 à 50 ans pour les scénarios équiennes (coupe avec protection de la régénération et des sols et plantation) a été examiné. Son utilisation permet également d'éclairer la réflexion pour la détermination d'objectifs de protection aptes à limiter les pertes de biodiversité, tout en tenant compte de l'intensité de l'aménagement pour la production de bois. Ainsi, pour trois unités d'aménagement forestier de la pessière, considérant la combinaison de scénarios sylvicoles actuellement utilisés pour régénérer les forêts productives, le niveau de protection devrait être doublé et atteindre 35% de la superficie forestière afin de limiter d'éventuelles pertes d'espèces. Aussi, les résultats montrent qu'il serait plus avantageux au plan environnemental d'intensifier la production de bois d'espèces indigènes sur une petite proportion du territoire forestier tout en assurant une protection stricte sur la portion non productive, plutôt qu'un aménagement extensif sur la vaste majorité du territoire forestier. Dans le cadre du développement de l'analyse de cycle de vie (ACV) chapeauté par le Programme des Nations Unies pour l'environnement et la Société de toxicologie et de chimie de l'environnement (UNEP-SETAC), les impacts de produits ou services sur la qualité des écosystèmes sont évalués par le biais des impacts de l'utilisation des terres sur la biodiversité. Pour l'intégration à l'ACV, une courbe provisoire reliant l'indice de naturalité à la perte potentielle de biodiversité exprimée sur la base de la richesse en espèces provenant de la base de données PREDICTS est proposée. L'application de cette courbe a permis l'obtention de scores d'impact cohérents avec la proportion d'espèces disparues (PDF) estimée à partir de la naturalité et conformes aux connaissances relatives aux impacts de l'aménagement forestier. Toutefois, les résultats s'avèrent sensibles au paramétrage de la courbe et l'analyse de sensibilité a montré qu'il existait des risques de distorsion, voire d'obtention de résultats erronés. L'évaluation des scores d'impact de l'ACV résultant de l'application de trois scénarios sylvicoles distincts évalués concomitamment à l'application d'un gradient de la proportion du territoire forestier en protection stricte, apporte un éclairage sur le comportement du modèle utilisé pour l'évaluation de la qualité des écosystèmes en ACV si l'on tient compte de l'intensité de l'aménagement. Le modèle ACV multiplie deux paramètres aux effets opposés et non-linéaires : le PDF qui augmente avec l'intensité de l'aménagement, alors que la superficie requise pour produire 1m3 de bois diminue. Étant donné les risques associés à la présence d'effets non-linéaires non contrôlés, le modèle ACV peut fournir des résultats erratiques ne reflétant pas toujours l'effet sur l'aspect à protéger qui correspond ici à la qualité des écosystèmes. Conséquemment, dans l'état actuel des choses, le modèle ACV ne devrait pas être utilisé pour la prise de décision en matière d'utilisation des terres. De plus amples recherches relatives aux propriétés mathématiques des relations en cause sont nécessaires afin de vérifier la possibilité de contrôler ces effets de manière à assurer l'obtention de résultats reflétant la qualité des écosystèmes plutôt que celui de la superficie requise, déterminée par la productivité, et ainsi respecter la hiérarchisation des impacts associés à la qualité des écosystèmes évaluée à l'échelle d'un territoire et éviter des recommandations qui conduiraient à occasionner davantage de dommages. / An evaluation system based on the concept of naturalness, which measures the similarity against natural forests, has been developed to assess the impacts of forestry. This assessment system relies on naturalness indicators sensitive to recognized forest management issues, and uses measures from eco-forest maps, results from ecosystem modeling and historical data. The naturalness assessment model provides a unique index allowing to assess the combined effect of different forest management practices including protection, on the main characteristics of forest ecosystems. Initially developed for black spruce forests, then adapted for balsam fir forests, the naturalness assessment model performs bi-directional evaluations allowing the assessment not only of ecosystem degradation but also of its improvement with restoration or mitigation measures. Among potential applications of the naturalness assessment model, its usefulness has been demonstrated for comparing the impact at the landscape level of different silvicultural scenarios combinations. In the balsam fir forest, we examined the combined effect of irregular shelterwood cutting along with the rotation reduction form 70 to 50 years for the even-aged scenarios of careful logging and plantation. The naturalness assessment model can also be used to shed light on protection levels needed to limit biodiversity losses. In three forest management units of the black spruce forest, considering the current mix of silvicultural scenarios for wood production, the protection level should be doubled to attain 35% of the forest area, to limit species losses. Results indicate that it would be better for the environment to intensify forest management using indigenous species over a small proportion of the forest territory while insuring strict protection over the remaining portion, compared with an extensive forest management applied over most of the forested area. Life cycle analysis (LCA) development under the guidance of the United Nations Environment Program and Society of Environmental Toxicology and Chemistry (UNEP-SETAC), provides impact evaluation of products or services on ecosystem quality through impact of land use on biodiversity. In order to include naturalness results in LCA, a provisional curve relating naturalness index to potentially disappeared fraction of species (PDF) has been developed using species richness data from the PREDICTS database. The provisional curve application lead to LCA impact scores consistent with the PDF estimated from naturalness and the existing knowledge about the effects of forest management. However, the sensitivity analysis showed that results are sensitive to the curve parametrization and there are risks of distortion and even contradictory results. LCA impact scores related to the application of three different silvicultural scenarios each combined with a gradient of the proportion of forest area in strict protection shed a light on the LCA model behaviour when considering management intensity. The LCA model multiplies two parameters having opposite non-linear effects: the PDF, which is rising with the intensification of the management, while the area required to produce 1m3 of wood, is diminishing. Considering the risks related to the uncontrolled non-linear effects involved in the LCA model, this could lead to erratic results that do not reflect the effect on the safeguard subject corresponding here to the quality of ecosystems. Therefore, the LCA model should not be used for decision making related to land use decision. More research is required to investigate the mathematical relationships involved to verify if and how issues related to non-linear effects in LCA model could be properly addressed and insure that impact scores results reflect ecosystem quality instead of the area required for wood production, conserve the hierarchical structure of impacts and avoid recommendations that could produce more damage.

En forêt boréale, le flux total de CO₂ du sol (F[indice CO2]) est le deuxième flux de carbone le plus important après la photosynthèse et peut représenter de 48 à 71% de la respiration totale de l'écosystème. Le F[indice CO2] dépend de l'état du sol à petite échelle, c'est-à-dire de sa température, de sa teneur en eau, de la quantité et de la qualité de la matière organique et de l'activité racinaire et microbienne. D'autres facteurs, appelés « facteurs externes », tels quel a topographie, les événements météorologiques et la hauteur de végétation influencent l'état du sol et donc indirectement le F[indice CO2]. Prédire le F[indice CO2] est complexe en raison du nombre important de facteurs à prendre en compte et des différents patrons de variation temporelle à modéliser. L'objectif de l'étude était de quantifier l'effet des facteurs externes susceptibles d'influencer la variabilité saisonnière, intrasaisonnière et spatiale des F[indice CO2] dans la forêt boréale. Des mesures de F[indice CO2] furent prises à la Forêt Montmorency (Québec, Canada) entre juin et octobre 2020. Un modèle de type Random forest regression fut utilisé pour prédire le F[indice CO2] en fonction de facteurs externes liés à la topographie, à la végétation et à la météo récente. Le modèle obtenu a permis d'expliquer 79 % de la variation des mesures de F[indice CO2]. Nos résultats ont démontré l'importance de la variation spatiale et intrasaisonnière (44 %) dans les mesures de F[indice CO2] par rapport à la variation saisonnière (35 %), ce qui a des implications pour la mesure et la modélisation de F[indice CO2]. La hauteur des arbres et la température de l'air furent les deux facteurs les plus importants pour prédire la valeur du F[indice CO2]. La méthodologie proposée permettrait de simuler le F[indice CO2] à partir de facteurs externes qui peuvent être obtenus à grande échelle à partir de relevés LiDAR et des données climatiques. / In the boreal forest, total soil CO₂ efflux (F[indice CO2]) is the second most important carbon flux after photosynthesis and can account for 48-71% of total ecosystem respiration. F[indice CO2]depends on the small-scale condition of the soil, i.e., its temperature, water content, quantity and quality of organic matter and root and microbial activity. Other factors, called "external factors", such as topography, weather events and vegetation height influence the soil condition and thus indirectly F[indice CO2]. Predicting F[indice CO2] is complex due to the large number of factors to be considered and the different patterns of temporal variation to be modeled. The objective of the study was to quantify the effect of external factors that may influence the seasonal, intra-seasonal and spatial variability of F[indice CO2] in the boreal forest. F[indice CO2] measurements were taken in the Montmorency Forest (Quebec, Canada) between June and October 2020. A random forest regression model was used to predict F[indice CO2] as a function of external factors such as topography, vegetation and recent weather. The developed model was able to explain 79% of the variation in F[indice CO2] measurements. Our results demonstrated the importance of spatial and intra-seasonal variation (44%) in F[indice CO2] measurements compared to seasonal variation (35%), which has implications for F[indice CO2] measurement and modeling. Tree height and air temperature were the two most important factors in predicting F[indice CO2] value. The proposed methodology would allow F[indice CO2] to be predicted from external factors that can be obtained on a large scale from LiDAR surveys and climate data.

Au Cameroun, les communautés locales font face à des défis de gouvernance forestière pour commercialiser leur bois en toute légalité. La présente étude visait à évaluer la gouvernance forestière au sein des communautés dans 12 forêts communautaires (FC) de l’Est Cameroun. Des groupes de discussion et des entretiens individuels ont permis (1) d’évaluer la gouvernance forestière dans des FC pendant leur processus de création en fonction des acteurs d’appui; (2) de comparer les pratiques locales aux exigences de la grille de légalité N°6 de l’APV-FLEGT (Accord de partenariat volontaire - Forest Law Enforcement, Governance and Trade) et (3) d’évaluer la mise en œuvre d’un nouveau système de traçabilité du bois dans les FC. Les résultats montrent que les acteurs d’appui influencent la création des FC. La perception de la gouvernance forestière par les communautés était positive lorsque l’appui à la création de la FC provenait d’acteurs tournés vers la communauté plutôt que vers la matière ligneuse. Le diagramme des déterminants relationnels entre communautés et acteurs d’appui basé sur les principes de gouvernance (participation, transparence, légitimité, équité, intégration, imputabilité, capacité et adaptabilité), révèle les actions correctives possibles pour tenir compte des besoins des communautés et atteindre la dévolution sur l’échelle de la gouvernance. Certaines pratiques locales d’exploitation du bois créent des écarts avec les exigences de l’APV-FLEGT. Pour réduire les écarts, en plus d’être reformulée, la grille devrait être réajustée pour mieux distinguer les responsabilités des communautés, des sous-traitants et de l’administration des forêts. Pour les défis de la mise en œuvre de l’APV-FLEGT, une amélioration de la participation et de l’accès à l’information préparerait mieux les gestionnaires des FC à se conformer, à défaut de pouvoir influencer la mise en œuvre. Les résultats confirment que les FC n’ont pas de système fiable de traçabilité du bois. L’utilisation des déterminants d’amélioration de la gouvernance forestière garantirait une prise en charge des FC par les communautés locales pour une commercialisation légale de leurs bois. / In Cameroon, local communities face forest governance challenges during legal timber trading operations. The present study aimed at evaluating forest governance amongst local communities in 12 community forests (CF) located in the East region of Cameroon. Focus group discussions and individual interviews were used (1) to analyze forest governance in CF during their creation by different support actors; (2) to compare local practices with the requirements of legality matrix Number 6 of the VPA FLEGT (Voluntary Partnership Agreement - Forest Law Enforcement, Governance and Trade) and (3) to analyze the implementation of a new timber tracking system in CF. The results show that support actors influence the creation of CF. Community perception of forest governance was positive when support for CF creation came from community-based actors rather than resource-based actors. The diagram of the interactive determinants between communities and support actors based on the principles of governance (participation, transparency, legitimacy, equity, integration, accountability, capacity and adaptability), highlights possible corrective actions to better take into account community needs in order to achieve devolution on the scale of governance. Some local timber harvesting practices create discrepancies with VPA FLEGT requirements. To reduce the gaps, the matrix should be reformulated and readjusted to better distinguish the responsibilities of communities, subcontractors and the forest administration. Regarding the challenge of implementing VPA FLEGT, improved participation and access to information would better prepare CF managers to comply, even if not influencing implementation. The results show that CF do not have a reliable wood tracking system. The use of the determinants of forest governance improvement would guarantee self-management of CF by local communities and legal marketing of their timber.

Au Québec, la législation encadrant les aménagements forestiers ne tient pas compte de l’intégrité des étangs vernaux. Pourtant, ces derniers jouent un rôle clé dans le maintien des populations d’amphibiens, un des groupes de vertébrés les plus menacés à l’échelle mondiale. Notre objectif était de déterminer les paramètres biologiques d’intérêt pour expliquer l’effort reproducteur à partir de décomptes de masses d’oeufs chez la grenouille des bois (Lithobates sylvaticus), la salamandre maculée (Ambystoma maculatum) et la salamandre à points bleus (Ambystoma laterale). Notre hypothèse globale spéculait que l’effort reproducteur dépend de la stabilité du niveau d’eau et de la qualité de l’habitat terrestre environnant. Nous avons sélectionné aléatoirement 60 étangs vernaux dans un paysage forestier de l’est de la péninsule gaspésienne (Québec). Au cours des printemps 2016, 2017 et 2018, les masses d’oeufs dans chaque étang ont été dénombrées par deux observateurs indépendants. Nous avons évalué l’influence de l’hydropériode, de l’ouverture de la canopée, de l’année, de la qualité et du volume de débris ligneux ainsi que des caractéristiques d’habitat du paysage (à des échelles de 300m et 1000 m) sur l’effort reproducteur. Nous avons constaté que l’effort reproducteur variait selon l’hydropériode, le volume et la qualité de débris ligneux ainsi que la quantité de forêts dans le paysage à une échelle de 300 m. Les étangs qui s’asséchaient plus lentement abritaient des populations reproductrices plus importantes de grenouille des bois. Nous avons également constaté que la taille des populations reproductrices de salamandre maculée augmentait avec la quantité de forêts dans un rayon de 300 m. Le volume de débris ligneux récemment tombés était associé négativement avec l’effort reproducteur de la grenouille des bois. On observait le patron inverse avec la salamandre maculée et la salamandre à points bleus. Contre toute attente le volume de vieux débris ligneux était négativement associé avec la taille de la population reproductrice chez la salamandre maculée. Finalement, les mesures de conservation ciblant les amphibiens associés aux étangs vernaux devront notamment cibler les étangs dont la baisse du niveau d’eau est faible. Elles devront également maintenir un recouvrement forestier suffisant dans un espace de 300 m autour de l’étang vernal. / The Quebec legislation surrounding forest management doesn’t take into account the integrity of vernal pools. Yet, these vernal pools play a key role in the preservation of the amphibian population, one of the most endangered groups of vertebrates on a global scale. Our objective was to determine the biological parameters of interest to predict the reproductive effort based on counts of egg masses of the wood frog (Lithobates sylvaticus), the spotted salamander (Ambystoma maculatum) and the blue-spotted salamander (Ambystoma laterale). We predicted that the reproductive effort would vary depending on the stability of the water level and the quality of the local terrestrial habitat. We randomly selected 60 vernal pools on the eastern side of the Gaspé Peninsula. During the course of the spring of 2016, 2017 and 2018, the egg masses in each of the pools were counted by two independent examiners. We measured the influence of the hydroperiod, the opening of the canopy and the characteristics of the landscape at a scale of 300 and 1000 m on the reproductive effort. Results show that the reproductive effort depends on the hydroperiod, the volume and the quality of woody debris, as well as the proportion of forests in the landscape at a scale of 300 meters. Vernal pools that dried up most slowly sheltered the largest breeding populations of wood frogs. We also observed that the size of the breeding populations of spotted salamander increased with the amount of forest habitat at a scale of 300 meters. The reproductive effort of the wood frog decreased with increasing volumes of recently-fallen woody debris, where as spotted and blue-spotted salamanders showed the opposite pattern. Surprisingly, reproductive effort of the spotted salamander decreased with increasing volume of woody debris at later decay stages. Our results suggest a possible ecological trap of woody debris in the harvested forests for mole salamanders. Finally, conservation measures targeting amphibians associated with vernal pools must focus on vernal pools that retain water for a greater part of the season, while also maintaining a sufficient forest cover within 300 m around pools.

Dans un contexte de réduction de la possibilité forestière, les bois morts secs et sains (BMSS) (arbres récemment morts par mortalité isolée ou par trouées) peuvent représenter une occasion intéressante d’augmenter les volumes d’attribution aux industries forestières québécoises. En contrepartie, il importe de tenir compte de la présence de caries du bois dans les approvisionnements, puisqu’elles peuvent engendrer d’importantes pertes à l’usine de sciage. L’objectif principal de ce projet de doctorat était de quantifier et de mesurer l’impact des phénomènes de mortalité et de dégradation des arbres pour le territoire boréal de l’est du Québec. Les volumes de bois carié et de BMSS en fonction du temps écoulé depuis le dernier feu ont été mesurés dans deux chronoséquences après feu. Afin d’identifier les BMSS en forêt, deux systèmes de classification visuelle exprimant l’état de dégradation des tiges ont été utilisés (Hunter 1990 et MRNFQ 2005). Nos résultats ont démontré que le volume de carie à l’échelle du peuplement augmente durant les premiers 150 ans suivant le passage du feu et tend ensuite à se stabiliser. À l’opposé, le volume des BMSS diminue rapidement après le passage du feu pour ensuite augmenter de façon graduelle à partir de 200 ans après feu. L’abattage de 162 épinettes noires (Picea mariana (Mill.) BSP) nous a permis de comparer différentes caractéristiques des sciages de BMSS à ceux provenant d’arbres vivants. Nos résultats indiquent que la valeur monétaire des arbres diminue avec l’avancement de la dégradation des arbres sur pied. Les résultats des tests en flexion longitudinale statique pratiqués sur 343 pièces de bois ont démontré que les sciages issus des BMSS étaient moins résistants à la rupture que ceux provenant d’arbres vivants. La teneur en humidité des copeaux des BMSS était significativement inférieure à celle des copeaux d’arbres vivants, alors que la distribution des dimensions de copeaux était similaire entre les deux types d’arbre. La perte de fibre à l’écorçage était significativement plus élevée chez les arbres dont l’état de dégradation était plus avancé. De manière générale, nos résultats indiquent que les vieilles forêts boréales de l’Est du Québec contiennent une large proportion de BMSS qui peuvent représenter une source adéquate d’approvisionnement en autant qu’elles demeurent à un stade de dégradation peu avancée. / In a context of decreasing annual allowable cut, the use of dead and sound wood (DSW) trees (trees that have recently died through isolated mortality or group mortality) may represent an interesting opportunity to increase the volumes supplied to the Quebec forest industries. Conversely, it is important to account for the presence of wood decay in wood supplies, as it may cause significant losses at the sawmill. The main objective of this project was to quantify and measure the impact of the processes of tree mortality and degradation in the Eastern boreal area of Quebec. Decay and DSW volumes were measured in two chronosequences of time since fire. In order to identify DSW trees in the forest, two systems of visual classification based on tree degradation were used (Hunter 1990 et MRNFQ 2005). Our results showed that wood decay volume measured at the stand level increased during the first 150 years following fire and then stabilized. The volume of DSW showed the opposite trend, with a rapid decrease after fire and followed by a gradual increase from 200 years after fire. The felling of 162 black spruce trees (Picea mariana (Mill.) BSP) allowed us to compare different characteristics of DSW with those of live trees according to a sawmill study. Our results indicated that the monetary value of trees decreased with increasing state of tree degradation. Results from bending tests performed on 343 pieces showed that lumber pieces from DSW trees are less resistant to rupture than live trees. The moisture contents of wood chips from DSW were significantly lower than those of live trees, while chips size distributions were similar between the two types of wood. The loss of wood fiber at the debarking stage was significantly higher in trees with a more advanced state of tree degradation. In general, our results showed that the old-growth forests of the Eastern boreal forest of Quebec contain a significant proportion of DSW trees, which may represent an adequate source of wood supply if they remain at an early stage of degradation.

Contrairement à la forêt publique, la forêt sous tenure privée comprend autant de centres décisionnels que de propriétaires. Ceci représente un défi quant à l'élaboration et la mise en œuvre d'orientations, et subséquemment, de politiques publiques collectives pour l'ensemble des forêts privées du Québec. Aujourd'hui, le système de gestion des ressources et de l'aménagement du territoire en place au Québec s'appuie sur les piliers du développement durable afin d'assurer la mise en valeur régionalisée des forêts privées par la production de matière ligneuse. En sciences environnementales, des chercheurs se sont employés à faire le pont entre la recherche appliquée relevant des sciences naturelles et du génie, qui s'intéressent aux systèmes écologiques, et les sciences sociales, qui s'intéressent aux questions économiques et politiques. Pour ce faire, la littérature scientifique suggère que l'adoption du propriétaire forestier comme principale cible est pertinente vu son rôle fondamental dans la gestion et l'aménagement de ses forêts privées. En ce sens, certains travaux proposent que la simple considération de facteurs socioéconomiques (stratégies de gestion, caractéristiques démographiques, motivations, repères, etc.) ne permette pas d'évaluer dans l'ensemble la prise de décision et le comportement de gestion forestière des propriétaires, ce qui peut mener à un manque à gagner dans la pertinence des connaissances empiriques issues de la recherche centrée sur le propriétaire forestier. La présente étude vise à étudier l'intégration des propriétaires au système de gestion, leurs stratégies et leurs repères à l'aide du cadre d'analyse de l'*Agent-Based Framework* (Sotirov et al., 2019) qui s'appuie sur la théorie de la logique comportementale provenant de la sociologie, de la psychologie et de l'économie néo-classique afin d'évaluer la prise de décision et le comportement des propriétaires forestiers québécois. Pour ce faire, nous avons procédé à une étude de cas qualitative en deux volets : la recherche documentaire liée au système de gestion des forêts privées, suivie d'entretiens semi-dirigés auprès des propriétaires forestiers de la MRC du Granit. Nos résultats suggèrent qu'au sens large, l'intégration du propriétaire forestier au système de gestion des forêts privées dépend de la définition adoptée par les propriétaires de la mise en valeur de leur forêt. Si les propriétaires accordent de l'importance à la production de bois, leur intégration est assurée presque exclusivement par des organisations syndicales ou des organisations offrant des services d'aménagement forestier. Plus précisément, au quotidien, la disponibilité et la qualité des ressources ainsi que leur situation financière sont les facteurs qui exercent la plus grande influence sur leur prise de décision, particulièrement dans le contexte compétitif du secteur forestier de la MRC du Granit. Nos résultats démontrent également l'utilité de l'outil typologique proposé par l'*Agent-Based Framework* pour la compréhension des propriétaires forestiers. / Unlike public forests, privately owned forested lands involve as many decision centers as there are private forest owners. This poses a challenge in the development and implementation of guidelines, and consequently, collective public policies for all private forests in Québec. Today, the resource management and land use planning system in place in Québec relies on the pillars of sustainable development to ensure the regional development of private forests through the production of timber. In environmental sciences, researchers have worked to bridge the gap between applied research in natural sciences and engineering that focuses on ecological systems and the social sciences that address economic and political issues. To do this, scientific literature suggests that focusing on forest owners is relevant given their fundamental role in the management and development of their private forests. In this sense, some studies propose that the consideration of classic socioeconomic factors (management strategies, demographic characteristics, motivations, benchmarks, etc.) alone does not allow for a comprehensive assessment of decision-making and forest management behavior of private forest owners, which can lead to a lack of relevance in empirical knowledge from owner-centered research. In this regard, this study aims to study private forest owner's integration into the management system, their strategies, and benchmarks using the Agent-Based Framework (Sotirov et al., 2019) based on theory of behavioral logic from sociology, psychology, and neo-classical economics to assess the decision-making and behavior of Quebecois forest owners. In carrying out this case study, we proceeded with a two-part qualitative methodology, first through documentary research related to Québec's private forest management system, followed by semi-structured interviews with forest owners in the MRC du Granit. Our results suggest that, broadly speaking, the integration of forest owners into the private forest management system depends on how owners define the development of their forest. If owners prioritize the production of wood materials, their integration is almost exclusively ensured by trade unions or organizations dealing in forest management services. More specifically, on a daily basis, the availability and quality of resources, as well as their financial situation, are the factors that exert the greatest influence on private forest owners' decision-making, especially considering the competitiveness of Granit's forest sector. Our results also demonstrate the potential of the typological tool proposed within the Agent-Based Framework for a more comprehensive understanding of Quebec's private forest owners moving forward.

La possibilité forestière représente le volume maximum des récoltes annuelles à perpétuité sans nuire à la capacité productive du milieu forestier. Les niveaux de récolte actuels dans la province de Québec, qui alimentent un réseau industriel dominé par la production de bois de sciage, de panneaux et de pâte, ne représentent en moyenne que 55% de la possibilité forestière, ce qui peut entraîner une dégradation graduelle de la ressource forestière si les peuplements de haute qualité sont récoltés en premier. Dans ce contexte, l’utilisation d’arbres de basse qualité et de peuplements moins désirés pour la production de bioénergie pourrait contribuer à améliorer à la fois les pratiques sylvicoles et la rentabilité de la chaîne de valeur. Le but de cette étude était d’identifier les facteurs biophysiques et socio-économiques qui affectent la proportion de la possibilité forestière récoltée dans les 74 unités de gestion du Québec, permettant ainsi d’identifier les peuplements qui pourraient être valorisés en bioénergie. Les résultats, issus d’analyse des données de possibilité et de récolte forestière pour la période 2008- 2013, ont montré que la proportion de récolte était particulièrement faible pour les espèces feuillues, cette proportion pour les peupliers, le bouleaux et les érables variant seulement entre 19 et 38%. La distance entre la ressource et l’usine de pâte ou de panneaux la plus proche a été confirmée comme facteur principal du ratio récolte/possibilité forestière pour les espèces feuillues. Pour les espèces résineuses, plus la présence de peuplements feuillus est dominante dans une unité d’aménagement, plus le ratio de récolte/possibilité forestière est bas. Ainsi, les feuillus de qualité inférieure pourraient être utilisés comme une source importante de matière première dans le secteur de la bioénergie. Le développement d’une synergie entre les produits traditionnels et ceux de bioénergie pourrait faciliter l’application de saines pratiques sylvicoles et augmenter la rentabilité pour l’ensemble de la chaîne de valeur des produits forestiers.

La coupe de jardinage par pied d’arbre est le principal traitement utilisé dans le cadre de l’aménagement des forêts feuillues inéquiennes du sud du Québec. La simulation du prélèvement des arbres pour ce traitement dans les calculs de la possibilité forestière se fait actuellement au moyen d’un modèle empirique ne prenant en compte que l’espèce et le diamètre des arbres. Il est toutefois probable que d’autres variables permettent d’améliorer la prévision des arbres qui seront récoltés. Dans cette étude, six modèles de prélèvement prenant en compte trois classifications des arbres couramment utilisées au Québec ainsi que les corrélations spatiales aux échelles de l’arbre et de la placette ont été mis au point afin de les comparer au modèle n’utilisant que l’espèce et le diamètre. Les résultats obtenus indiquent que la vigueur des arbres est une variable essentielle afin de prédire leur probabilité de prélèvement. En outre, le sort subi par les proches voisins d’un arbre influence aussi sa probabilité de récolte.

La planification de l'approvisionnement de matière ligneuse en forêt publique québécoise représente un cas complexe de chaîne d'approvisionnement divergente (Alayet et al., 2015). Les clients de cette chaîne peuvent être nombreux. Ils participent à la planification en interagissant avec le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) qui est le fournisseur des plans de récolte. Les clients interagissent aussi entre eux afin de coordonner les activités menant à la livraison des différents produits d'un peuplement ou d'un arbre à différentes usines. De manière générale et plus particulièrement dans le contexte à l'étude, l'alignement des objectifs et capacités des parties prenantes de la planification est un des principaux facteurs de succès de la chaîne d'approvisionnement (Lee, 2004; Gunn, 2005; Simatupang et Sridharan, 2005; Fawcett et al., 2008; Cao et Zhang, 2013, Wong et al., 2012). L'alignement représente l'adéquation, en termes d'objectifs, de structures et de processus à l'interne et entre les différentes fonctions et parties prenantes d'une chaîne d'approvisionnement (Wong et al., 2012). Au Québec, on observe une inadéquation historique entre l'offre et la demande, 30 % ou plus de la possibilité forestière annuelle totale de la forêt publique n'étant pas récoltée. De plus, les stratégies d'aménagement menant aux calculs des possibilités forestières ne prennent peu ou pas en compte les aspects économiques, ce qui se traduit par une insatisfaction des clients industriels quant à la valeur générée par les plans d'approvisionnement. Enfin, des parties prenantes à la planification manifestent de l'insatisfaction à l'égard du processus de planification et de la valeur des plans (Gharbi, 2014). La première partie de cette recherche, qui consiste en une étude de cas descriptive, a pour objectif de vérifier s'il y a un manque d'alignement en étudiant le processus de planification actuel et ses mécanismes d'alignement. Le processus est comparé à un cadre conceptuel de référence développé à partir des concepts théoriques recueillis dans la littérature et des principales composantes du modèle SCOR (Supply Chain Organizational Reference) du Supply Chain Council. Des sondages et entrevues auprès de planificateurs forestiers ont permis de cartographier, de décrire et d'interpréter le processus, et d'établir des concordances et discordances avec le cadre conceptuel. Bien que plusieurs sous-processus soient définis de manière exhaustive par le MFFP, l'étude démontre que l'organisation du processus de planification n'est pas clairement définie. Les rôles, responsabilités et tâches sont fractionnés et exécutés en silos, ce qui limite l'intégration des capacités des parties prenantes. La décomposition hiérarchique de la planification n'est pas conforme avec les conventions scientifiques, entraînant des incohérences entre les niveaux de planification et des difficultés de compréhension et de communication entre les parties prenantes. Les objectifs de production et d'approvisionnement ne sont pas suffisamment clairs et définis. Enfin, l'utilisation d'indicateurs et des tableaux de bord n'est pas généralisée, ce qui ne facilite pas la collaboration, l'adaptation et l'ajustement. Ainsi, les mécanismes de rétroaction et de mesure de la performance sont déficients. La démarche a permis de vérifier qu'il existe un manque d'alignement. Elle a également permis d'identifier les principaux facteurs qui contribuent au manque d'alignement. La seconde partie de cette recherche a pour objectif de proposer et de tester un processus de planification de niveau stratégique axé sur l'alignement des objectifs et des capacités de planification des approvisionnements de matière ligneuse à partir des principes du cadre conceptuel retenu. Un projet a été mené en mode de recherche-action. Les parties prenantes de la planification ont été invitées à participer à l'élaboration d'une stratégie régionale de production de bois (SRPB). Un processus mettant de l'avant les principes d'alignement des objectifs et capacités leur a été proposé. Cette démarche démontre qu'il est possible d'accroître la satisfaction des parties prenantes à l'égard du processus de planification en favorisant l'alignement des objectifs et capacités, ce qui répond à la question de recherche. Bien que le projet (SRPB) n'aborde que le niveau stratégique de la planification des approvisionnements de matière ligneuse en forêt publique québécoise, nous croyons que les résultats de cette recherche, notamment le cadre conceptuel supportant la configuration d'un processus, sont transférables aux échelles de planification tactique et opérationnelle ainsi qu'à d'autres contextes régionaux du Québec et d'ailleurs. Nous croyons également que ces résultats peuvent inspirer des démarches de configuration de systèmes et de processus de planification dans d'autres domaines où la planification des approvisionnements fait intervenir plusieurs parties prenantes. Ce projet de recherche contribue à combler le vide constaté dans la littérature concernant le domaine de l'alignement des objectifs et capacités en matière de processus de planification de l'approvisionnement de matière ligneuse. / Planning for timber supply in Quebec's public forests represents a complex case of a divergent supply chain (Alayet and al., 2015). The customers of this chain can be numerous. They participate in planning by interacting with the Ministry of Forests, Wildlife and Parks (MFFP) which is the supplier of the plans. Customers also interact with each other to coordinate activities leading to the delivery of different products from a stand or tree to different factories. In general and more particularly in the context under study, alignment of objectives and capacities of stakeholders participating in planning is one of the main factors of success in the supply chain (Lee, 2004; Gunn, 2005; Simatupang and Sridharan, 2005; Fawcett and al., 2008; Cao and Zhang, 2013, Wong and al., 2012). Alignment represents the fit, in terms of objectives, structures and processes internally and between the different functions and stakeholders of a supply chain (Wong and al., 2012). In Quebec, potential timber supply and harvested timber show a historical inadequacy, with 30 % or more of the total annual allowable cut of the public forest not being harvested. In addition, the management strategies leading to the allowable cut calculations take little or no account of the economic aspects, which results in dissatisfaction of industrial customers with the value generated by the supply plans. Finally, planning stakeholders express dissatisfaction with the planning process and the value of plans (Gharbi, 2014). The first part of this research, which consists of a descriptive case study, aims to verify if there is a lack of alignment by studying the current planning process and its alignment mechanisms. The process is compared to a conceptual reference framework developed from theoretical concepts collected in the literature and from the main components of the Supply Chain Council's Supply Chain Organizational Reference model (SCOR). Surveys and interviews with forest planners helped to map, describe and interpret the process, and establish concordances and disagreements with the conceptual framework. Although several sub-processes are comprehensively defined by the MFFP, the study shows that the organization of the planning process is not clearly defined. Roles, responsibilities and tasks are broken down and executed in silos rather than fostering the integration of stakeholder capacities. The hierarchical breakdown of planning does not conform to scientific conventions, leading to inconsistencies between planning levels and difficulties in understanding and communicating among stakeholders. The production and supply objectives are not sufficiently clear and defined. Finally, the use of indicators and dashboards is not widespread, which does not facilitate collaboration, adaptation and adjustment. Thus, the feedback and performance measurement mechanisms are deficient. This research allowed us to verify that there is a lack of alignment and identify the main factors involved. The second part of this research aims to propose and test a strategic level planning process focused on the alignment of objectives and planning capacities for woody material supplies from the principles of the conceptual framework adopted. A project was carried out in action research mode. Planning stakeholders were invited to participate in the development of a Regional Timber Production Strategy (SRPB). They were offered a process that put forward principles for aligning objectives and capacities. This approach demonstrates that it is possible to increase stakeholder satisfaction with the planning process by promoting alignment of goals and capabilities, which answers the research question. Although the project (SRPB) only addresses the strategic level of planning woody material supplies in Quebec public forests, we believe that the results of this research, specifically the conceptual framework supporting the configuration of a process, are transferable at the tactical and operational planning scales as well as in other regional contexts in Quebec and elsewhere. We also believe that these findings may inspire approaches to configuring systems and planning processes in other areas where supply planning involves multiple stakeholders. This research project contributes to filling the gap noted in the literature concerning the field of alignment of objectives and capacities in the planning process of the woody material supply.

Les attentes de la population en regard de l’aménagement forestier ont évolué graduellement lors des dernières décennies. Alors qu’il était historiquement surtout centré sur l’exploitation de la matière ligneuse, l’aménagement des forêts tend maintenant à valoriser de plus en plus la multiplicité des services fournis par la forêt. De plus, le développement de stratégies d’aménagement forestier adaptées aux changements climatiques et à l’augmentation de la fréquence d’extrêmes climatiques est devenu essentiel pour réduire la vulnérabilité des forêts. Une des principales avenues suggérées est l’utilisation, au sein des stratégies d’aménagement, d’indicateurs de biodiversité qui reflètent le fonctionnement de l’écosystème forestier et sa réponse aux perturbations. Cependant, nos connaissances sur ces relations complexes entre la diversité forestière, le fonctionnement de l’écosystème et sa réponse aux perturbations naturelles et anthropiques demeurent rudimentaires et se doivent d’être approfondies afin de développer des stratégies d’aménagement forestier plus efficaces. L’objectif de ma thèse était d’analyser le potentiel qu’offrent les indicateurs de diversité fonctionnelle des arbres pour un aménagement durable des forêts tempérées nordiques et boréales. Dans mon premier chapitre, j’ai analysé l’impact de l’âge, de la hauteur et du type de couvert sur plusieurs indicateurs de la biodiversité des arbres. Mes analyses démontrent que l’âge des peuplements, un des indicateurs de biodiversité les plus utilisés à une échelle globale, est incapable de capturer une partie importante de la variabilité de la diversité des peuplements forestiers et ne devrait pas être utilisé comme le seul indicateur de biodiversité dans l’aménagement de ces forêts. Dans le deuxième chapitre, j’ai analysé le rapport entre deux indicateurs de diversité fonctionnelle des arbres avant-coupe (la redondance fonctionnelle et la diversité des réponses), et la productivité après coupe du peuplement. Mes résultats mettent en évidence la valeur ajoutée de l’utilisation de la diversité des réponses lors de l’analyse de la productivité après coupe et suggèrent que celle-ci est un bon prédicteur de la productivité de l’écosystème après coupe. Dans le dernier chapitre, j’ai examiné la relation entre trois traits fonctionnels associés à la résistance et à la résilience des arbres à la sécheresse. Mes résultats suggèrent que dans ces forêts, le rapport du poids sec de la feuille à la surface foliaire et la valeur de pression du xylème conduisant à une perte de 50% de sa conductivité par cavitation, influencent la relation entre la sécheresse et la mortalité du peuplement, mais pas sa productivité. Cette thèse démontre l’importance de la relation entre la diversité fonctionnelle des arbres, la productivité du peuplement et la réponse des arbres et des peuplements aux perturbations partielles et totales. Les résultats contribuent à approfondir les connaissances scientifiques sur le lien entre la diversité fonctionnelle et le fonctionnement des écosystèmes, en plus de proposer des mesures d’aménagement forestier basés sur la diversité des arbres qui peuvent mener à une amélioration importante de la résistance et de la résilience des forêts aménagées aux perturbations. / Forest management objectives have slowly changed over the last few decades. While forest management used to focus mainly on wood production, forests are now expected to be managed for multiple ecosystem services. Traditional forest management strategies are also unsuitable to tackle the threats posed by climate change and by the increased frequency of climate extremes. The development of biodiversity indicators capable of predicting ecosystem response to disturbances has been identified as one of the key research priorities in the improvement of existing sustainable forest management frameworks. However, our understanding of these biodiversity-ecosystem functioning relationships and their response to disturbances needs to be improved if such indicators are to be developed. The objective of this thesis was to analyse the potential of tree functional diversity indicators in improving sustainable forest management of northern temperate and boreal forests. In my first chapter, I studied the impact of stand age, height and cover type on multiple tree biodiversity indicators. My analyses showed that stand age, one of the most widespread indicators of biodiversity, should not be used as the sole indicator of tree diversity in forest management because it inadequately represents a significant part of stand tree diversity. In my second chapter, I analysed the relationship between two indicators of pre-logging functional diversity (functional redundancy and response diversity), and post-logging stand productivity. My results revealed the importance of considering functional diversity in biodiversity-ecosystem functioning studies and showed that response diversity is significantly associated with post-logging productivity in these forests. In the last chapter, I examined the relationship between three functional traits associated with tree resistance and resilience to drought. My results showed that, in our study area, dry leaf mass per unit area and xylem pressure at which 50% of stem xylem conductivity is lost through cavitation significantly influence drought-induced tree mortality, but do not affect stand productivity response to drought. This thesis revealed the importance of the relationships between tree functional diversity, stand productivity and stand response to partial and severe disturbances. Besides improving our scientific understanding of the relationships between functional diversity and ecosystem functioning, these results allowed us to propose several tree-diversity based forest management strategies that should considerably improve stand resilience and resistance to disturbances.