Identifier les principaux facteurs affectant la croissance des arbres sur les sites remis en production après exploitation par l’industrie des sables bitumineux dans le nord de l’Alberta peut nous informer sur ce qui peut être fait pour réduire les délais avant le retour d’un écosystème fonctionnel sur ces sites. Cette étude a examiné le rôle joué par la disponibilité de l’eau, la concentration foliaire des nutriments, de la compétition ainsi que les propriétés chimiques du sol sur la croissance en hauteur de jeunes peupliers faux-tremble et épinettes blanches sur deux types de sol restauré soumis à deux niveaux de fertilisation. Pour fins de comparaison, un site naturel ayant brulé au même moment que la construction du site remis en production a aussi été étudié. Les arbres poussant sur le mélange tourbe-minéral étaient plus grands que ceux du mélange sol forestier-minéral, quoique la différence n’était pas significative dans le cas de l’épinette. La fertilisation n’avait pas d’effet apparent sur la hauteur des arbres sur le mélange sol forestier-minéral et avait un effet négatif sur la hauteur pour les arbres plantés sur le mélange tourbe-minéral. L’utilisation de l’engrais a augmenté le couvert occupé par les plantes concurrentes sur les deux types de sols ce qui, en combinaison avec l’absence d’effet positif sur la hauteur des arbres, suggère que l’effet de la fertilisation est négatif puisqu’elle augmente la compétition pour les ressources sans pour autant favoriser la croissance des deux essences étudiées. Les principaux facteurs affectant la croissance des arbres sur le site d’étude se sont révélés être majoritairement liés à la disponibilité des éléments nutritifs et ne semblent pas être significativement différents entre les deux types de sols. La croissance des drageons de peuplier sur le site naturel n’était pas corrélée avec les variables mesurées ce qui semble indiquer que la hauteur des drageons n’était toujours pas liée aux facteurs environnementaux mesurés après six ans.

L'objectif de ce projet était d'évaluer la pertinence d'éventuels efforts de restauration du pin blanc à la limite nordique de son aire de distribution, et plus particulièrement dans Charlevoix. Nous nous sommes d'abord appuyés sur l'importance de l'espèce dans les forêts précoloniales en consultant divers documents historiques. Par la suite, afin de déterminer le potentiel de croissance de l'espèce dans les forêts contemporaines, nous avons étudié le développement de pins blancs dispersés sur le territoire. Pour ce faire, nous avons mis au point des modèles prédictifs de la croissance radiale et de la récession de la cime en fonction de l'âge de l'arbre, de son diamètre à hauteur de poitrine, de son indice de qualité de station et de son environnement de compétition. Nos recherches nous permettent de conclure que le pin blanc a une bonne capacité de croissance dans Charlevoix et que sa restauration est justifiée autant d'un point de vue historique que sylvicole.

L'exploitation des sables bitumineux en Alberta couvre un territoire de plus de 140 800 km2 dans la forêt boréale. Pour atteindre les gisements d'hydrocarbures, cette exploitation nécessite la coupe à blanc de la végétation ainsi que le déblaiement du mort-terrain d'une profondeur d'environ 50 mètres. Après l'extraction des sables bitumineux, ceux-ci doivent être traités pour en extraire le pétrole et les procédés exigent l'utilisation de produits toxiques. Les rejets sableux et aqueux générés par cette extraction sont remis en place et étant donné leur forte concentration en sels et leur pH alcalin, ces rejets limitent l'établissement naturel de la végétation. Parmi les peuplements forestiers, les ericacées occupent une place prédominante auprès des conifères (épinettes noires, épinettes blanches, pins gris, sapins baumiers et mélèzes laricins) et des arbres feuillus (bouleaux et peupliers). Pour permettre la recolonisation d'arbustes tels que le bleuet sur ces sites perturbés, cette étude propose l'inoculation des semis avec des champignons mycorhiziens éricoïdes résistants aux stress salins et aux hydrocarbures afin d'accroître leur tolérance à ces mêmes stress. La sélection in vitro de champignons éricoïdes tolérants aux stress salins (NaCl, Na₂S0₄, CaC1₂ et CaS0₄) et aux hydrocarbures (pétrole brute et eau de rejet CT) fut effectuée en boîtes de Petri. Étant donné la grande tolérance de ces champignons (Gymnascella dankaliensis, Phialocephala fortinii, Hymenoscyphus sp., Meliniomyces variabilis, Myxotrichum setosum et Pseudogymnoascus roseus ) en conditions in vitro, une expérience in vivo fut entreprise afin d'évaluer la tolérance aux stress salins (NaCl) et d'hydrocarbures (pétrole brut et eau de rejet CT) des plants de bleuet inoculés avec ces mêmes champignons. Dû à un manque de mycorhization des plants de bleuet, aucune conclusion n'a pu en être tirée. Les raisons de cet échec seront abordées dans la discussion.

La régénération artificielle peut être complexifiée par la persistence de la perturbation à l’origine de la régénération naturelle comme l’herbivorisme chronique. Dans ce cas, la stratégie doit intégrer le contrôle par les herbivores (top-down) sur les arbres de plantations au contrôle par la compétition pour les resources (bottom-up). Nous tentons de déterminer si la sélection de tailles de plants de sapin baumier (Abies balsamea, 110 cm³, 200 cm³ ou 350 cm³) et la préparation de terrain peuvent être combinées à l’aménagement des populations cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) pour minimiser la compétition locale, de même que le broutement sur les plants. Bien qu’il soit trop tôt pour statuer sur l’effet de la préparation de terrain sur la disponibilité des ressources, nous concluons que le choix d’un type de plant adapté peut minimiser le coût du processus de restoration suivant la reduction de la population d’herbivores. / Using planted trees for regeneration can be challenging when the stand replacing disturbance –for example chronic herbivorism- is still effective. In such cases, plantation strategies must integrate management of the top-down pressure by consumers to the bottom-up control related to competition for resources. We explore whether selection of competition-adapted balsam fir (Abies balsamea) seedling stock types (110 cm³, 200 cm³ or 350 cm³) and field preparation could be used together with the management of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) populations in order to lower the effect of local competition as well as minimizing browsing on seedlings. Even though it is too early to conclude on the effect of field preparation on the competition for ressources, we conclude that choosing a size-adapted stock can optimize the cost of the restoration scheme following herbivore population reduction.

Le changement d'utilisation des terres exerce des pressions considérables sur les milieux naturels en région habitée. La base de plein air de Sainte-Foy (BPASF) est un parc municipal urbain avec plusieurs types de milieux humides et zones forestières. Ce projet vise à poser un diagnostic sur l'état historique et actuel des habitats de la BPASF, évaluer l'impact des interventions anthropiques sur ceux-ci, identifier les endroits et les types d'habitats importants pour la diversité floristique et identifier les besoins de conservation et de restauration des milieux à l'aide de divers indices floristiques. L'étude des photographies aériennes datant de 1948 à 2019 a montré que les écosystèmes se sont boisés lorsque les activités agricoles ont cessé et que le réseau de sentiers récréatif et le centre de triage ferroviaire se sont développés. L'inventaire floristique réalisé dans 70 placettes de 400 m² a montré que les parcelles situées en zones marécageuses et forestières possèdent une richesse spécifique plus élevée, tandis que celles trouvées dans les marais et la tourbière contribuent significativement à la diversité bêta (unicité). Ceci suggère que les quatre types d'habitats contribuent à la diversité floristique au sein de la BPASF. Le diagramme de dispersion de l'unicité des parcelles (LCBD) en fonction de leur degré de tolérance aux perturbations (coefficient de conservatisme moyen) a permis d'identifier les parcelles où des actions de restauration et de conservation pourraient avoir lieu, ainsi que les secteurs où le développement d'activités récréatives pourrait être promu. La tourbière ouverte a été identifiée comme un habitat unique à conserver. Pour cela, des actions doivent être prises pour ralentir le phénomène de boisement. Comme interventions, nous proposons la coupe d'arbres et la fermeture du sentier sur tourbe. Trois marais ont été identifiés comme prioritaire à la restauration. Puisqu'ils agissent en tant que bassins de rétentions, nous recommandons de simplement surveiller l'abondance des espèces exotiques envahissantes. Les connaissances acquises lors de ce projet ont permis d'identifier des interventions qui favoriseraient la protection des milieux naturels à la BPASF. De plus, le diagramme de dispersion est un outil qui pourra guider les décisions futures concernant l'aménagement, la conservation et la restauration de la BPASF. La méthodologie employée pour l'identification des besoins de conservation et de restauration à la BPASF pourrait être appliquée dans d'autres parcs et milieux naturels. / Urban wetlands face a variety of pressures, such as housing, agriculture, and forestry. The "Base de plein air de Sainte-Foy" (BPASF) in Québec is a municipal outdoor recreational center comprising various ecosystems, including wetlands and forests. This project aims to study the historical and present state of the ecosystems at the BPASF to identify restoration and conservation opportunities. The general evolution of plant communities of the ecosystems and the influence of anthropic disturbances on the dynamics was evaluated through the analysis of historical aerial photographs. We observed a tree encroachment in open ecosystems (peatland) which was likely facilitated by the development of recreational trails and the expansion of the marshalling yard. We also performed several floristic inventories in 2019 to assess the condition of the ecosystems and their restoration potential. Plots located in forests and swamps had the highest species richness, whereas only plots located in the marsh and peatland areas significantly contributed to beta diversity. Suggesting the importance of preserving these four types of ecosystems to maintain biodiversity at the BPASF. By combining the floristic quality assessment and uniqueness indexes, we were able to identify areas in need of conservation, restoration, and areas where future development could occur. We identified the open peatland as a unique habitat in need of conservation. Although, to preserve this habitat actions are needed to slow the tree encroachment. We suggest cutting trees and closing the recreational trail directly on the peat. Marshes were identified as an environment potentially in need of restoration mainly due to the abundance of exotic species. But, since they act retention basins due to their topographic location, we suggest monitoring the abundance of exotic invasive species. Moreover, the knowledge acquired during this project allowed us to identify intervention actions that would promote the protection of the ecosystems of the BPASF. The scatterplot of the uniqueness and tolerance to disturbance values is a tool that can continue to guide decisions concerning the management of the natural areas in the BPASF. The methodology used to identify conservation and restoration needs at BPASF could be applied in other parks and natural environments to help guide management decisions. Indeed, lessons learned from this project can serve other municipalities aiming to identify conservation and restoration needs in an urban natural area.

Combiner des approches basées sur la composition en espèces et sur les traits fonctionnels a permis d’évaluer la réaction de l’écosystème forestier boréal à la suite de réductions de densités de cerfs, dans un contexte de surabondance. Un dispositif de broutement contrôlé a été instauré en 2001 à l’île d’Anticosti et a été suivi pendant 8 ans. Dans ce dispositif, la densité de cerfs était maintenue à 4 niveaux : 0, 7,5, 15 cerfs/km2 ainsi qu’à densité in situ (26-56 cerfs/km2). Avec l’approche taxonomique, 12 plantes, 11 papillons et 1 oiseau ont été identifiés comme indicateurs de 12 densités de cerfs. L’utilisation de combinaisons de deux ou trois espèces de plantes a ajouté des indicateurs pour 17 patrons de densités de cerfs augmentant ainsi la capacité d’estimation des densités. Ensuite, des syndromes fonctionnels à hautes densités et densités réduites de cerfs ont été identifiés grâce à l’analyse des traits fonctionnels des communautés. À haute densité de cerfs (> 15 cerfs/km²), les traits dominants chez les plantes, tels qu’une reproduction végétative et une pollinisation et dispersion abiotique, impliquaient peu d’interactions avec les animaux, ce qui pourrait nuire au maintien de la biodiversité. De plus, bien que les méthodes de réduction de cerfs ne permettent pas, en 8 ans, un retour de la composition en espèces d’une sapinière de référence, elles permettent une succession menant à une composition fonctionnelle similaire à cet écosystème de référence. Finalement, les indices fonctionnels (ex : Rao), sont plus révélateurs de la réaction de la végétation à différentes densités de cerfs que les indices spécifiques (ex : Shannon), notamment lorsqu’on considère la variance de certains traits, comme la reproduction végétative qui diminue à haute densité de cerfs. Une faible variance d’un trait peut affecter la résilience d’un écosystème à de nouvelles perturbations. Ces résultats permettent d’entrevoir le retour d’une sapinière fonctionnelle sur l’île d’Anticosti avec une réduction des densités de cerfs. / We combined specific and functional approaches of biodiversity to capture the impact of deer densities on communities of Anticosti Island. With the specific approach, 12 plants, 11 moths and one bird have been identified as indicator of 12 specific patterns of deer densities. The use of plant combinations in comparison with single plant species added indicators for 17 deer density patterns and increased our capacity to estimate deer density. Then, functional syndromes at high and reduced deer densities were identified through analysis of functional traits of communities. For example, plants at high densities (> 15cerfs/km²) had a vegetative reproduction and abiotic pollination and dispersal. They are traits involving few interactions with animals, which could affect the maintenance of biodiversity. In addition, after eight years of succession, reduction of deer density on Anticosti did not allow the return of species composition similar to the one found in a reference stand of balsam fir forest. However, communities at reduced deer densities had similar composition of functional traits to the reference. Finally, the indices of species diversity (e.g. Shannon) did not change according to deer density but the indices of functional diversity (e.g. Rao) did. For example, the variance of some traits, such as vegetative reproduction, was reduced at high deer density. Low variance of a trait can affect the resilience of ecosystems to new disturbances. These results provide a glimpse for the return of afunctional Balsam fir forest on Anticosti Island when deer densities are controlled.

L'aménagement écosystémique représente de nouveaux défis pour la sylviculture. L'enrichissement en épinette blanche, effectué à la Forêt Montmorency, forêt d'enseignement et de recherche de l'Université Laval, est un traitement qui allie des objectifs de restauration écosystémique et d'augmentation de la production ligneuse. Un suivi à moyen terme (9-13 ans) souligne le potentiel du traitement à répondre aux deux objectifs, en dépit de certains défis. L'établissement de l'épinette blanche semble réussi, mais sa place dans le peuplement mature n'est pas assurée. Les deux tiers sont supprimés et le sapin baumier croît plus rapidement. Des problèmes d'enfeuillement sont aussi observés. L'évaluation de ce traitement a montré le besoin d'un outil pour évaluer le caractère naturel des peuplements aménagés. Cette étude s'accompagne donc d'une réflexion sur le concept du gradient de naturalité. Cet outil propose cinq classes de naturalité qui correspondent à un gradient d'altération des attributs clés d'habitats des peuplements forestiers traités.