Depuis 15 ans, l'approche de la TRIADE, qui vise une division du territoire en trois aires d'utilisation a été proposée comme une alternative qui tend vers un aménagement durable de la forêt. De ce fait, l'objectif de la présente étude était de mieux comprendre les effets à long terme de différentes proportions allouées pour chacune des zones (conservation, aménagement écosystémique et intensif) sur la biodiversité et la récolte de la matière ligneuse en forêt boréale mixte. L'impact de six scénarios d'aménagement a été évalué par rapport à un scénario de perturbations naturelles en fonction de cinq indices de paysage ainsi que de la structure des classes d'âge et des volumes récoltés. Pour ce faire, un modèle spatialement explicite à l'échelle du paysage a été utilisé pour simuler un territoire de 390000 ha en Mauricie, au Québec pour une période de 490 ans. Les résultats obtenus indiquent que le pourcentage de vieilles forêts (100 ans ou plus) était principalement influencé par la proportion occupée par la zone d'aménagement écosystémique. De plus, tous les scénarios d'aménagement mènent à une augmentation importante de la fragmentation de la forêt. En comparaison avec le scénario de statu quo, tous les scénarios TRIADE présentent une baisse de volume à court terme. À long terme, les volumes varient selon les décennies, mais certains scénarios montrent des gains face au statu quo. De façon générale, les résultats confirment que les changements de patrons à l'échelle du paysage sont un processus très long et que la TRIADE est une option qui doit être considérée pour atteindre un aménagement durable de la forêt boréale mixte. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : TRIADE, Zonage fonctionnel, Aménagement durable de la forêt, Fragmentation, Forêt boréale mixte.

Dans le but de développer un outil permettant de déterminer les sites à haut potentiel de croissance, les relations entre l'IQS du peuplier faux-tremble de 178 placettes-échantillons et des variables biophysiques disponibles sur l'ensemble d'un territoire de la Haute-Mauricie furent étudiées. Les attributs topographiques, climatiques, écoforestiers, géochimiques et physiques du sol ont été analysés. Des analyses de régressions simples et multiples démontrent un faible pouvoir de prédiction de l'IQS. La méthode de l'arbre de régression basée sur les mêmes variables ne permet pas non plus de bien discriminer les variables influençant positivement la croissance du peuplier car la moyenne de mauvaise classification s'élève à 39,78%. L'IQS varie faiblement en fonction du calcium et du drainage. Ces deux variables, dans les analyses de régressions simples et multiples, prédisent à 8% la variabilité de l'IQS mais la force des différents modèles ne démontre pas une robustesse pouvant être appliquée à l'échelle du territoire étudié, un territoire qui présente des caractéristiques homogènes au niveau de la géologie, des dépôts de surface et du drainage. Toutefois, il ressort que la croissance du peuplier faux-tremble est favorisée lorsque le drainage est adéquat (modéré à imparfait) et que la concentration de calcium est suffisante. Une analyse détaillée de la variation spatiale du drainage et du calcium serait une avenue intéressante à exploiter. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Peuplier faux-tremble, Potentiel de croissance, Arbre de classification, DTREG, Unité d'aménagement forestier.

La présente étude intègre le concept d'éco-efficacité (l'efficacité avec laquelle on produit des biens et des services qui répondent aux besoins humains tout en réduisant progressivement les impacts écologiques) à l'aménagement forestier, au moyen d'une évaluation de différents scénarios de gestion du territoire (aménagement forestier traditionnel et différentes stratégies de zonage du territoire). Jusqu'à présent, le concept d'éco-efficacité n'a pas encore été appliqué à l'aménagement forestier. Notre objectif était d'évaluer si le zonage fonctionnel du type Triade (aménagement qui divise les territoires en trois zones, chacune conçue pour traiter un ensemble spécifique des objectifs et des priorités) est une option éco-efficace, en fonction des innovations et des changements proposés dans les pratiques d'aménagement forestier réalisées de façon traditionnelle où l'ensemble du territoire est aménagé plus ou moins de la même façon. L'analyse coûts-avantages a été retenue afin d'établir l'efficacité économique et environnementale des stratégies. Cette analyse s'appuie sur la comparaison de quatre scénarios : trois de zonage Triade, comportant différents pourcentages de superficies ou zones données à trois types d'aménagement (conservation, aménagement écosystémique et production forestière), et un, représentant l'aménagement traditionnelle et ne tenant pas compte de l'implantation des aires de conservation, ni des plantations à rendement élevée (ligniculture). Les coûts d'aménagement forestier ainsi que ceux de la voirie forestière ont été évalués. Nous avons effectué l'analyse sur un horizon de 80 ans, divisé par périodes quinquennales. L'aire d'étude est l'UAF 042-51 qui se trouve au Québec, en Mauricie. Nos résultats suggèrent que la stratégie de zonage d'aménagement forestier : conservation 11 %, aménagement écosystémique 69 % et production forestière 20 %, s'avère la plus éco-efficace car elle procure les meilleurs résultats afin de répondre aux besoins de l'industrie et du maintien de l'écosystème forestier, grâce à l'équilibre donné par les pourcentages de superficies accordés à chacune de ces zones. Les scénarios Triade produiront autant de bois que la stratégie d'aménagement traditionnelle à moindre coût, car ils sont plus efficaces dans deux postes principaux : la sylviculture (traitements sans récolte) et la voirie forestière. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : éco-efficacité, zonage fonctionnel, Triade, analyse coûts-avantages, aménagement forestier, calcul de possibilité.

Depuis les années 1990, l'étude de la perception du public sur les forêts et l'aménagement forestier fait l'objet d'un intérêt croissant qui se reflète par une attention accrue sur l'aménagement durable des forêts (ADF). Puisque l'ADF vise à intégrer les diverses valeurs écologiques, économiques et sociales, l'acceptabilité sociale devient un préalable essentiel à sa réalisation. Afin d'évaluer l'acceptabilité sociale, il est important d'avoir des informations sur les perceptions locales et leur distribution entre les groupes. Jusqu'à présent, il n'existe pas de théorie ou de modèle conceptuel qui explique les interactions entre la forêt, l'individu, incluant son milieu social et culturel, ainsi que la politique et l'aménagement forestier. Pour illustrer ces interactions, le concept de modèle culturel est introduit et utilisé pour créer un modèle conceptuel fournissant un cadre théorique permettant les comparaisons entre les régions. Ce modèle conceptuel facilite aussi le lien entre l'utilisation actuelle et historique des forêts et les perceptions. Le cadre théorique explique aussi la qualité non-statique des modèles culturels sur les forêts et décrit la façon dont ils sont changés ou renforcés par de nouvelles expériences forestières ou par le discours public. L'introduction d'informations additionnelles sur les forêts et leur aménagement devrait ainsi influencer les modèles culturels des gens et leurs perceptions des forêts. Basée sur le cadre théorique décrit au-dessus, cette dissertation a comme but de mieux comprendre l'effet des conditions locales et de l'introduction de nouvelles informations sur les perceptions reliées à l'ADF. La question des conditions locales est approchée en étudiant les valeurs forestières, les attitudes par rapport à l'aménagement forestier et les préférences des groupes d'intérêt provenant de trois régions boréales concernant l'ADF. Les régions étudiées diffèrent dans leur utilisation actuelle et historique des forêts. L'effet de l'introduction de nouvelles informations est étudié en mesurant les valeurs forestières, les attitudes face à l'aménagement forestier et les préférences touchant l'ADF avant et après la présentation des résultats de simulations illustrant les effets probables des scénarios alternatifs à long terme et à grande échelle. Les régions étudiées, le sud-est de la Finlande, le centre du Québec et le centre du Labrador, accordent, respectivement, une grande, moyenne et basse importance à la foresterie industrielle. L'importance de la foresterie industrielle est utilisée comme indice permettant de décrire le gradient de l'utilisation actuelle et historique dans les trois régions. Les participants à cette étude, 252 personnes au total, représentent des groupes environnementaux, des utilisateurs des produits forestiers non ligneux, des groupes autochtones, des propriétaires de forêts privées et des professionnels forestiers des trois régions étudiées. Les résultats démontrent des variations dans la priorité accordée aux composantes environnementales et économiques menant à la durabilité ainsi qu'à quelques attributs de l'ADF en fonction de l'importance de la foresterie industrielle. Le résultat le plus intéressant montre que les différences entre les groupes s'accentuent pour plusieurs aspects lorsque l'importance de la foresterie industrielle augmente. Les tendances observées reflètent, entre autres, l'influence de l'utilisation actuelle et historique des forêts sur les perceptions face à l'aménagement durable des forêts. Des différences ainsi que des similarités ont été détectées entre les groupes d'intérêt entre les régions et au sein même des régions. Les différences les plus grandes entre les régions se trouveraient dans les perceptions des professionnels forestiers. Par contre, les environnementalistes ont des perceptions relativement similaires dans les trois régions. Les perceptions des groupes d'intérêt devraient être influencées par les conditions locales, incluant l'utilisation caractéristique de la forêt, ainsi que par des questions partagées par les groupes similaires des différentes régions, comme l'agenda global des environnementalistes, l'éducation technique des professionnels forestiers ou l'expérience des chasseurs dans la forêt. Après avoir montré aux participants les résultats des simulations forestières à long terme et à grande échelle, nous observons aussi quelques changements significatifs au niveau des valeurs et des attitudes, mais aucun changement des préférences. Le changement le plus commun est la formation des opinions. Les participants ont aussi signalé qu'ils ont appris durant la présentation. Autant les professionnels forestiers que les autres utilisateurs des forêts ont fait des apprentissages, mais à des niveaux différents. Cette observation reflète des différences qualitatives entre les connaissances techniques et les connaissances locales. Le fait qu'il n'y a pas de changements significatifs des préférences peut être expliqué par le contexte de balancement des divers attributs sous-jacent aux expériences de choix. Il est aussi possible que les préférences soient plus stables que les valeurs et les attitudes. Quelques groupes d'intérêt étudiés ont signalé qu'ils préfèrent le changement de régime forestier. Des perceptions conflictuelles entre groupes ont aussi été détectées spécialement dans la région de grande importance de la foresterie industrielle, le sud-est de la Finlande. Des opinions conflictuelles peuvent possiblement être réconciliées par l'utilisation d'approches innovatrices comme le commerce des valeurs de conservation ou l'approche de zonage TRIADE. La présentation des résultats de simulations illustrant les effets des scénarios alternatifs à long terme et à grande échelle est une manière efficace pour améliorer la compréhension entre les professionnels forestiers et les autres utilisateurs des forêts. La communication répétée des résultats de simulations et l'opportunité de les commenter et de discuter durant le processus de modélisation améliore la qualité des modèles développés ainsi que la profondeur de la compréhension des participants. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement forestier durable, Aspects sociaux de la foresterie, Interactions nature-homme, Modèles culturels, Attitude, Valeur, Préférence, Comparaison régional, Mesure de changement, Changement de préférence, Simulations forestiers.

Cette thèse analyse les opportunités de développer un aménagement forestier durable dans un contexte de changements climatiques et dans une région soumise à une fréquence de feu élevée lorsqu'on la compare à celle d'autres régions de la forêt commerciale du Québec. Le premier chapitre examine la relation entre la distribution des classes d'âge, qui reflète l'activité régionale des feux, et les variations climatiques à grande échelle (circulation atmosphérique et océanique). Les variations interdécennales de l'activité des incendies forestiers de la région de Waswanipi, située dans le centre du Québec, ont été reconstituées pour la période 1920-2000 à l'aide d'analyses dendrochronologiques. Nous avons estimé le cycle de feu autour de 153 ans, avec un allongement de 99 ans avant 1940 à 282 ans après 1940. Cette reconstitution a été analysée à l'aide de différents indices climatiques tels que l'Oscillation Pacifique Décennale et l'Oscillations Nord-Atlantique, sur la période 1880-2000. Les corrélations entre la variabilité décennale des feux et les indices climatiques indiquent une influence positive de l'Oscillation Pacifique Décennale. Cette relation a été validée à l'échelle interannuelle pour les années de grands feux entre 1899 et 1996. Le principal objectif du deuxième chapitre est de déterminer si un patron climatique particulier contrôle l'activité régionale des feux et se distingue de ceux contrôlant l'activité des feux dans d'autres parties de la forêt boréale québécoise. La carte de corrélation entre des hauteurs géopotentielles et l'aire brûlée annuellement dans la région d'étude a été produite et comparée avec celles produites pour l'aire brulée annuellement au Québec, et dans les zones de protection intensive (sud du Québec) et restreinte (nord du Québec). Ensuite, des analyses dendroclimatiques ont été réalisées afin d'obtenir des estimées de l'aire brûlée dans les différents territoires examinés de 1904 à 2001 afin d'évaluer la stabilité temporelle de l'influence climatique sur l'activité des feux. Le patron climatique qui contrôle l'activité des feux dans la région d'étude est intermédiaire entre ceux responsables de l'activité des feux dans les zones de protection intensive et restreinte. Ce patron serait relativement stable au moins depuis 1948. Le troisième chapitre examine les taux de changement futurs de l'activité des feux sous l'influence des changements climatiques dans la région de Waswanipi, au centre du Québec. Tout d'abord, nous avons utilisé des régressions linéaires pour modéliser la relation historique (1972-2002) entre les conditions météorologiques et l'activité des feux. Ensuite, nous avons calculé les composantes du système de l'Indice Forêt-Météo à partir des simulations quotidiennes des conditions météorologiques du Modèle Régional Canadien du Climat (1961-2100). Nous avons testé les tendances linéaires de l'activité des feux sur la période 1961-2100, et calculé les taux de changement entre les périodes 1975-2005, 2030-2060, et 2070-2100. Nos résultats suggèrent que le risque de feu du mois d'août pourrait doubler d'ici 2100, alors que celui du mois de mai pourrait diminuer. Ainsi, le pic saisonnier de l'activité des feux pourrait se réaliser et se prolonger plus tard dans la saison. Bien que nos résultats suggèrent une faible augmentation à long terme de l'activité des feux, la variabilité interannuelle qui y est associée reste un défi bien plus grand pour le développement d'un aménagement forestier durable. Traditionnellement au Québec, le risque de feu est géré a posteriori en foresterie: quand un feu survient dans un territoire aménagé, une partie des pertes encourues est atténuée par des coupes de récupération. Dans le quatrième chapitre, nous explorons des approches davantage proactives pour inclure les risques et les incertitudes à la planification forestière. Nous présentons d'abord les concepts communs à l'adaptation aux changements climatiques et à l'aménagement forestier durable. Ensuite nous présentons différents indicateurs climatiques du risque de feu régional qui pourraient contribuer à mieux prévoir et intégrer le risque de feu dans la planification forestière stratégique et tactique. Enfin, nous discutons de différentes stratégies d'aménagement forestier qui permettent d'intégrer plus facilement le risque de feu à la planification forestière. Bien que nous ayons déjà de plusieurs outils pour intégrer les risques et les incertitudes dans la planification forestière, d'importants changements dans la perception de ces risques et incertitudes sont nécessaires pour les mettre en place. En conclusion, il est techniquement possible de développer un aménagement forestier durable qui tienne mieux compte du risque de feu prévalant dans la région de Waswanipi. Cependant notre capacité technique et scientifique ne suffit pas à garantir qu'un tel aménagement sera effectivement réalisé puisque sa mise en place nécessiterait une véritable volonté politique et de profonds changements dans la perception des risques et incertitudes en aménagement forestier. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Feux de forêts, Changements climatiques, Aménagement forestier écosystémique, Adaptation aux changements climatiques, Dendroclimatologie, Circulation atmosphérique, Circulation océanique, Indice forêt-météo, Risque de feu.

L'aménagement forestier durable et la conservation de la biodiversité sont des priorités en matière d'aménagement au Québec. Cette étude visait à évaluer des coupes partielles réalisées dans la zone d'aménagement écosystémique du projet Triade en Haute Mauricie. Nous avons mesuré la richesse spécifique, l'abondance, la composition de carabes (Carabidae : Coleoptera), une famille de coléoptère reconnue pour sa sensibilité aux perturbations dans les habitats forestiers et la masse moyenne de deux espèces de carabe, et ce, dans deux coupes partielles; la coupe progressive d'ensemencement (50 % de rétention) et la coupe multicohorte (60-70 % de rétention) comparativement à des coupes totales et à des témoins de forêts non coupées. Les traitements de coupe en général ont affecté ponctuellement les assemblages de carabes surtout en ce qui a trait à l'abondance et aux patrons de distribution des abondances des espèces dominantes bien que ces effets étaient beaucoup plus prononcés dans les coupes totales. L'abondance des carabes a été réduite significativement par les opérations forestières. La richesse spécifique dans les coupes partielles était similaire à celle de sites non coupés contrairement à celle dans les coupes totales qui était plus élevée. La distribution des abondances des espèces dominantes par rapport à leurs congénères était homogénéisée dans les traitements de coupe, mais dans une moindre mesure dans les coupes partielles. Les patrons de distribution des abondances des espèces dominantes semblaient se reformer la deuxième année de prise de données dans les coupes partielles. L'abondance était plus élevée dans le corridor de passage de la machinerie que dans les autres bandes (coupée partiellement et non coupée) dans les coupes partielles. Afin d'établir si les conditions du milieu ou les ressources présentes dans le milieu sont responsables des changements dans la composition des carabes suite à une coupe forestière, nous avons mesuré la masse corporelle de deux espèces de carabes dominants (Pterostichus pensylvanicus et P. coracinus) qui illustre leur taux d'alimentation et donc, la disponibilité des ressources alimentaires. Le traitement sylvicole n'avait pas d'effets significatifs sur la masse corporelle moyenne pour P. pensylvanicus. Bien que la masse ait été significativement plus élevée dans la coupe totale que dans le témoin pour P. coracinus, cette différence est relativement faible et a peu de chances de compenser pour la perte d'individus survenue dans ce traitement. À la lumière de nos résultats, on peut rejeter l'hypothèse selon laquelle la masse moyenne des individus a une relation positive avec le niveau de rétention des traitements sylvicoles. En somme, bien que les deux coupes partielles étudiées aient des effets similaires à court terme, nous nous attendons à ce que la coupe multicohorte soit un meilleur traitement puisqu'à long terme, elle maintient un niveau de rétention d'arbres élevé sur une plus longue période. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : conservation de la biodiversité, aménagement forestier, coupes partielles, carabidae, masse sèche, coupe par bandes, filtre brut

Maîtrise (M.E.S.R.)--Université du Québec à Chicoutimi, 2002. / La seconde copie de la carte accompagne le document (2000): Étude de faisabilité du parc de la nordicité et du développement durable du Cap-à-L'Ouest, Ville De La Baie GV191.46S129E85.2000 (cartothèque). CaQCU Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

La préservation des écosystèmes hydrologiques est cruciale pour la gestion durable des forêts. Le programme "Couverture LiDAR du Québec méridional" a permis de collecter des données géospatiales de haute résolution et de produire des réseaux hydrographiques à partir de modèles numériques de terrain (MNT). Cependant, les méthodes de cartographie actuelles requièrent des ajustements manuels. Une nouvelle approche utilisant une surface triangulée et un réseau linéaire a été proposée pour modéliser automatiquement le réseau hydrographique, mais les ponceaux restent invisibles, entraînant des déviations des écoulements simulés le long des chemins. Des stratégies de renforcement du drainage sont nécessaires pour résoudre ce problème, mais elles modifient les données. Ce projet vise à intégrer les ponceaux dans le réseau linéaire, permettant un calcul précis du réseau hydrographique, y compris la composante souterraine, sans altérer le MNT et sans nécessiter d'interventions manuelles. Le processus implique une modélisation minutieuse des ponceaux, une conception réfléchie de la structure de données du réseau hydrographique, une redéfinition de l'algorithme de calcul du réseau de surface, et une validation rigoureuse du réseau hydrographique calculé. Ainsi, la cartographie précise des cours d'eau favorisera la protection des ressources en eau et contribuera à la durabilité des écosystèmes forestiers au Québec et au Canada. / The preservation of hydrological ecosystems is crucial to the sustainable management of forests. The "LiDAR coverage of southern Quebec" programme has made it possible to collect high-resolution geospatial data and produce hydrographic networks from digital terrain models (DTMs). However, current mapping methods require manual adjustments. A new approach using a triangulated surface and a linear network has been proposed to automatically model the hydrographic network, but the culverts remain invisible, causing deviations in the simulated flows along the paths. Drainage reinforcement strategies are needed to solve this problem, but they modify the data. This project aims to integrate culverts into the linear network, enabling accurate calculation of the hydrographic network, including the subsurface component, without altering the DTM or requiring manual intervention. The process involves careful modelling of the culverts, thoughtful design of the hydrographic network data structure, redefinition of the algorithm for calculating the surface network, and rigorous validation of the calculated hydrographic network. In this way, accurate mapping of watercourses will help protect water resources and contribute to the sustainability of forest ecosystems in Quebec and Canada.

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.

Le secteur des transports est considéré comme la source principale des émissions des GES au Québec. Le boisement et l'aménagement des écosystèmes routiers existants peuvent jouer un rôle très important dans la séquestration de carbone et la lutte contre les changements climatiques. La présente thèse visait à évaluer le potentiel de boisement des écosystèmes routiers pour la séquestration de carbone et la lutte contre les changements climatiques. Les analyses effectuées dans le cadre de cette thèse ont été réalisées sur des écosystèmes situés à proximité du réseau routier et répartis dans deux domaines bioclimatiques, soient l'érablière à tilleul et l'érablière à caryer cordiforme. Les résultats ont montré que les sites routiers dominés par la végétation arborée et arbustive représentent un réservoir important de carbone. De plus, la présence d'une végétation avec une dispersion fonctionnelle (FDIS) élevée permet d'augmenter le stockage de carbone dans l'écosystème. La mise sous conservation de ces sites permettrait la protection de ces stocks de carbone, alors qu'une plantation sous couvert en accompagnement de la végétation déjà existante permettrait d'augmenter la diversité fonctionnelle de ces sites et donc leur potentiel de séquestration de carbone. Par ailleurs, les résultats de simulation ont suggéré que le boisement des sites anthropisés ou artificialisés pourrait permettre de construire un nouveau couvert forestier et un puits de carbone sur ces sites; cependant, le boisement de terres agricoles abandonnées semble ne procurer que peu de bénéfices, comme la succession naturelle semble pouvoir s'y installer et séquestrer sans intervention humaine des quantités importantes de carbone. Bien que l'inventaire terrain des sites routiers ait montré que leurs sols représentent un réservoir important de carbone, ils sont aussi caractérisés par des propriétés physico-chimiques différentes de celles trouvées en milieu forestier; par exemple, ils sont exposés à des sources de contamination par les métaux lourds et les sels de déglaçage. Cela dit, cet état des sols routiers ne nuit pas à la stabilité physique du carbone dans le sol; il est même possible que la matière organique du sol immobilise ces métaux et inhibe leur lessivage. Finalement, le manque de documentation sur l'évolution de la végétation naturelle des sites routiers rend nécessaire le remesurage des sites témoins dans le temps; leur suivi et leur documentation permettront d'établir des scénarios de référence, ce qui permettra de mieux estimer l'effet du boisement de ces sites quant à la séquestration de carbone et la lutte contre les changements climatique / The transportation sector is considered the primary source of GHG emissions in Quebec. Afforestation andmanagement of existing road ecosystems play an important role in carbon sequestration and mitigation ofclimate change. This thesis aimed to evaluate the afforestation potential of road ecosystems for carbonsequestration and mitigation of climate change. The analyses were carried out on ecosystems located near theroad network in Quebec and distributed in the two bioclimatic domains: the sugar maple-basswood and thesugar maple-bitternut hickory. The results showed that roadsides dominated by trees and shrubs represent animportant reservoir of carbon; in addition, the presence of vegetation with high functional dispersion (FDIS) canenhance carbon storage in both the ecosystem and the biomass. Protecting these sites can preserve theircarbon stocks, while planting trees to accompany existing vegetation would increase the functional diversity ofthese sites and, therefore, their carbon sequestration potential. Furthermore, the simulation results suggestedthat the afforestation of anthropized or artificialized sites can create a new forest cover and increase carbonsequestration on these sites. However, the afforesting of abandoned agricultural land may not provide significantbenefits, as natural succession can take place and sequester carbon without human intervention. While the fieldinventory of road sites showed that the soils of roadsides represent a significant reservoir of carbon, these soilsare different from those found in the forest environment and are exposed to contamination from heavy metalsand de-icing salts. That said, this state of road soils does not affect the physical stability of carbon in the soil; itis even possible that organic matter in the soil immobilizes these metals and inhibits their leaching. Finally, thelack of documentation on the evolution of the natural vegetation of roadsides makes it necessary to remeasurecontrol sites over time; monitoring and documentation can help establish reference scenarios and estimate betterthe effect of roadsides afforestation in terms of carbon sequestration and mitigation of climate change.