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.

Il a été montré que les oiseaux forestiers sont affectés par leur environnement local, mais également par les caractéristiques du paysage environnant. Ainsi, la structure des communautés des peuplements résiduels de milieux agroforestiers fortement fragmentés peut être altérée par rapport à celles de paysages moins fragmentés. Dans ces milieux, la prédation et le parasitisme par le Vacher à tête brune (Molathrus ater) peuvent également affecter le succès de reproduction des oiseaux forestiers des peuplements résiduels. Dans le contexte de paysages forestiers aménagés à des fins de foresterie, il est ainsi possible que la perte d'habitat et la fragmentation influencent également la structure des communautés aviaires ainsi que leur reproduction. Or, les effets de ces deux phénomènes ont jusqu'à maintenant été moins documentés que dans les territoires forestiers modifiés par l'agriculture ou le développement urbain. Le premier chapitre de ce mémoire analyse la structure et la composition des communautés d'oiseaux dans les habitats résiduels de territoires aménagés, en forêt boréale mixte de la Haute-Mauricie, Québec, Canada. Le deuxième chapitre porte une attention particulière sur l'occupation d'habitat et l'activité reproductrice d'une espèce associée aux forêts matures, le Roitelet à couronne dorée (Regulus satrapa). L'objectif est de vérifier les effets des conditions locales et du contexte du paysage sur la composition des communautés aviaires des peuplements résiduels ainsi que sur la densité de territoires, l'activité reproductrice et le succès de nidification des Roitelets à couronne dorée. Entre 2006 et 2009, des points d'écoute et de la repasse de chants ont permis de répertorier plus de 86 espèces dans 72 stations d'échantillonnage. De plus, le succès d'appariement et d'envol des juvéniles de 59 territoires de Roitelets, distribués dans 14 peuplements résiduels, ont été mesurés à l'aide de la cartographie des territoires et un suivi intensif des groupes familiaux en 2009. Pour les deux études, les données ont été récoltées dans des peuplements résiduels caractérisés par une végétation mature à dominance résineuse et enclavées dans des aires de régénération d'âges variables. Ainsi, certains paysages (1 km de rayon) étaient très jeunes (< 13 % de forêts matures) et d'autres étaient principalement composés de forêts matures (> 78 % de la superficie). L'étude montre que la perte d'habitat mature à l'échelle du paysage ne semble pas affecter significativement les assemblages d'oiseaux des peuplements résiduels, ni la reproduction d'une espèce associée aux forêts matures, le Roitelet à couronne dorée. En effet, la structure des communautés et le succès de reproduction des Roitelets étaient peu variables, peu importe le degré de perte et de fragmentation de l'habitat à l'échelle du paysage. Nous interprétons ce résultat étonnant au fait que la matrice forestière est dominée par de la jeune forêt (7 -12 m) qui constitue un milieu qui est vraisemblablement peu hostile aux mouvements des oiseaux forestiers, et ce, malgré le fait qu'il ne subsiste que 10 % du territoire en forêts résineuses matures. Nos résultats indiquent donc que les populations d'oiseaux des forêts matures persistent dans ces environnements fortement fragmentés par la coupe. Cette tolérance à la coupe pourrait être associée aux patrons de coupes en Haute-Mauricie qui, à l'échelle régionale, maintiennent un couvert forestier plus hétérogène (assiettes de coupes plus petites et habitats matures et âgés mieux répartis dans le paysage) que dans d'autres régions aménagées de la forêt commerciale du Québec où les agglomérations de coupes se juxtaposent sur des milliers de kilomètres carrés. Les habitats résiduels des territoires aménagés en Haute-Mauricie semblent donc avoir une capacité élevée à être utilisés comme habitats-refuges par l'avifaune des forêts matures et âgées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Oiseaux, perte d'habitat, fragmentation, forêt boréale, paysage aménagé, peuplement résiduel, communautés, succès de reproduction.

La perte et la fragmentation de l'habitat constituent les deux principaux types de perturbations qui influencent la biodiversité mondiale. Dans l'hémisphère nord, l'exploitation forestière commerciale génère la perte et la fragmentation du couvert forestier mature, affectant de nombreuses espèces fauniques. En forêt boréale, plusieurs travaux se sont intéressés à caractériser et quantifier les impacts des opérations forestières sur plusieurs taxons fauniques et floristiques. Maintenant que les impacts du prélèvement forestier sont mieux documentés dans cet écosystème, le défi de conservation s'inscrit davantage dans la configuration et le maintien d'habitats forestiers résiduels à l'échelle du paysage. Le premier chapitre de cette thèse présente la situation actuelle de la forêt boréale, de son exploitation commerciale, de même que plusieurs impacts découlant de cette exploitation sur la faune vertébrée. Y sont présentées aussi certaines notions d'écologie du paysage relatives aux processus de perte et de fragmentation de l'habitat, ainsi que les objectifs et hypothèses de la thèse. Le chapitre II résume quant à lui les connaissances relatives à différentes approches d'écologie numérique utilisées tout au long de la thèse. Le chapitre III évalue le potentiel de conservation faunique de deux types de configurations de la forêt résiduelle. L'abondance de 2 espèces de petits mammifères et de 25 espèces d'oiseaux forestiers a été estimée dans des unités mosaïques de 85-100 ha ainsi que dans des méga-blocs de 250-300 ha, de même qu'en forêt mature non perturbée (à titre de situation témoin). Aucune espèce ne présentait d'abondance inférieure à celle observée en forêt témoin, quoiqu'une faible réplication limitait la puissance statistique. Les relations faune -habitat ont été explorées à l'aide de régressions multiples entre les abondances, les variables de structure de peuplement et les caractéristiques de paysage, sur une base spécifique. Ces modèles d'utilisation d'habitat (MUHs) expliquaient une large part de la variation en abondance dont la majeure part correspondait aux effets de la structure forestière des peuplements résiduels. Les résultats suggèrent que les mosaïques et les méga-blocs sont des approches de dispersion de coupes favorables au maintien des espèces recensées, et que la planification des peuplements résiduels devrait intégrer tant la structure des peuplements résiduels que les caractéristiques du paysage. Le chapitre IV s'interroge sur le potentiel faunique des parterres en régénération. Plusieurs législations forestières canadiennes permettent la récolte des structures forestières résiduelles lorsque la régénération adjacente atteint une hauteur moyenne de 3 m, sans toutefois que la capacité de tels peuplements à soutenir les espèces vertébrées des forêts originales n'ait été démontrée. Ainsi, l'abondance de 2 espèces de petits mammifères et de 19 espèces d'oiseaux a été estimée dans des parterres en régénération ainsi qu'en forêt mature continue (à titre de témoin). Les parterres en régénération permettaient de soutenir des abondances supérieures à la forêt témoin pour six des 21 espèces, et équivalentes pour 12 autres. Cependant, l'abondance de trois espèces (i.e. roitelet à couronne dorée, grimpereau brun et campagnol à dos roux de Gapper) était significativement moins élevée dans les parterres en régénération qu'en forêt témoin. Les modèles de relations faune -habitat expliquaient en moyenne 87,3 ± 1,9 % de la variabilité en abondance pour 21 espèces. La structure des peuplements expliquant encore la plus grande part de la variation en abondance. Ces résultats suggèrent que certaines espèces associées à la forêt mature pourraient montrer de fortes diminutions en abondance et voir leur maintien ultimement compromis à l'échelle du paysage suivant l'application rigoureuse de la législation en vigueur. Jusqu'à ce que les effets de la récolte des peuplements résiduels sur la faune soient mieux quantifiés, il serait favorable de maintenir de grands massifs de forêt mature tout au long de la rotation forestière. Le chapitre V modélise les effets respectifs de la perte et de la fragmentation du couvert forestier mature sur l'abondance de 11 espèces d'oiseaux. Les simulations montrent que: 1) la perte d'habitat a une influence plus marquée que la fragmentation sur l'abondance des espèces étudiées; 2) la distribution spatiale des attributs fixes de paysage (routes, lacs, cours d'eau) est le deuxième facteur ayant le plus d'effet; 3) la fragmentation influence significativement l'abondance mais n'explique qu'une faible portion de variation. Dans une perspective appliquée, les principaux résultats de cette thèse suggèrent que des efforts de conservation devraient être investis en vue de réduire l'intensité de la perte d'habitat et de maintenir davantage de forêt mature dans les paysages exploités. Puisque les espèces d'intérieur sont souvent des spécialistes de forêt mature sensibles à l'exploitation forestière, il appert que la fragmentation des habitats forestiers matures devrait également être limitée. Dans un cadre d'aménagement écosystémique en forêt boréale, diversifier la configuration des interventions devrait garantir le maintien d'un spectre plus naturel de paysages et de structure des peuplements que ce que génère actuellement l'exploitation forestière. Cette variabilité ne pourra que faciliter la conservation des populations, des espèces, des communautés et des processus écologiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Forêt boréale exploitée, Oiseaux forestiers, Paysages, Perte et fragmentation d'habitat, Petits mammifères, Structures forestières résiduelles.

La structure des communautés de lichens épiphytes de la forêt boréale demeure peu décrite, particulièrement dans les forêts d'épinette noire de l'est de l'Amérique du Nord. Il est important de mieux décrire ces communautés et de mieux comprendre les facteurs qui déterminent l'abondance des différentes espèces ou groupes d'espèces de lichens épiphytes. Ces connaissances seront utiles pour formuler des recommandations d'aménagement, dans l'optique où il est de plus en plus reconnu que les pratiques d'aménagement forestier ne doivent pas mettre en péril le maintien de la biodiversité et des processus écosystémiques. Le premier chapitre contient une évaluation de l'influence du temps depuis le dernier feu, de la structure du peuplement, de la taille et de l'âge des arbres ainsi que la hauteur des branches sur la biomasse de lichens épiphytes dans la forêt boréale de l'Ouest du Québec. Nous avons échantillonné 12 sites appartenant à quatre stades de développement (de 50 à >200 ans). Nous avons estimé la biomasse de trois groupes de lichens épiphytes (Bryoria, Evernia et Usnea) sur 12 arbres dans chaque site. Nos résultats ont montré que la biomasse de Bryoria et d'Usnea était plus élevée dans les stades intermédiaires de développement (entre 101 et 200 ans) comparativement aux plus jeunes (50-100 ans) et plus vieux stades (>200 ans). La biomasse des trois groupes était supérieure sur les arbres de plus gros diamètres (>16 cm) comparativement aux plus petits arbres (<16 cm). Ces résultats indiquent que la protection des peuplements après feu âgés de 101 à 200 ans devrait être priorisée afin de maintenir le rôle fonctionnel des lichens épiphytes dans les paysages aménagés. Le second chapitre vise à comparer les communautés de lichens épiphytes dans différents types de forêts résiduelles laissées après coupe et de comparer les effets de lisière entre des forêts résiduelles linéaires étroites et de plus grandes forêts. Nous avons comparé la biomasse totale de différents groupes de lichens épiphytes (Bryoria spp., Usnea spp., and Evernia mesomorpha) dans quatre différents types de forêts : séparateurs de coupe linéaires, bandes riveraines, grands blocs de forêts résiduelles et forêts d'intérieur. Nous avons aussi examiné si les effets de lisières sur la biomasse lichénique étaient présents dans deux types de forêts résiduelles parmi les quatre, soit les séparateurs linéaires et les grands blocs de forêts résiduelles. Les résultats indiquent que la biomasse de Bryoria était plus élevée dans les grands blocs résiduels et dans les forêts d'intérieur par rapport aux bandes riveraines et aux séparateurs de coupe, et que la biomasse d'Evernia était plus élevée dans les bandes riveraines que dans les autres types de forêts. La biomasse d'Usnea ne variait pas selon les types de forêts. Le long des transects localisés perpendiculairement à la lisière dans les deux types de forêts résiduelles linéaires, la biomasse de Bryoria à 0 et 15 m à l'intérieur de la lisière était significativement plus basse qu'à 30 m. La biomasse d'Evernia et d'Usnea était significativement plus basse à la lisière de la coupe totale (0 rn) comparativement aux parcelles localisées à l'intérieur (30 rn). Nos résultats suggèrent que dans un paysage où seuls des séparateurs de coupe et des bandes riveraines seraient laissés en guise de forêts résiduelles, les communautés de lichens épiphytes typiques des forêts d'intérieur pourraient ne pas se maintenir, particulièrement les biomasses élevées de Bryoria observées dans les forêts d'intérieur. Le troisième chapitre porte sur la colonisation des jeunes peuplements par les lichens épiphytes, un phénomène important pour le maintien de populations viables dans les paysages forestiers affectés périodiquement par les perturbations sévères. Nous avons examiné la colonisation de différentes espèces relativement communes de lichens foliacés et fruticuleux épiphytes dans des peuplements d'épinette noire en régénération dans la forêt boréale de l'ouest du Québec. Le nombre de thalles ainsi que l'abondance des espèces ont été mesurés sur des branches prélevées sur des jeunes arbres localisés dans des coupes totales, à différentes distances de forêts matures adjacentes (de 5 m à 100 m). Nous avons échantillonné des peuplements régénérés de deux façons, soit des peuplements issus d'une régénération naturelle qui s'est établie en sous-étage avant la coupe totale, et des peuplements régénérés par plantation suite à la coupe. Les lichens ont aussi été inventoriés dans deux classes d'âge de coupes, soit des coupes âgées de 12 à 18 ans et des coupes âgées de 6 à 12 ans. Les résultats indiquent que pour les jeunes coupes, le nombre de thalles et l'abondance par branche étaient supérieurs dans les peuplements issus de régénération naturelle pour la plupart des espèces de lichens épiphytes, alors que cette différence entre les deux types de régénération s'estompait dans les peuplements plus âgés. La distance par rapport au peuplement adjacent exerçait peu d'influence sur l'abondance des thalles pour la plupart des espèces, sauf pour celles qui se dispersent principalement par fragments de thalles, et particulièrement Bryoria spp., pour lesquelles le nombre de thalles était significativement plus élevé à 5 m qu'à 100 m. Ces résultats suggèrent donc que la plupart des espèces de lichens parviennent à coloniser les microsites présents dans les peuplements en régénération, peu importe l'origine de cette régénération. Dans le quatrième chapitre, nous examinons les taux de croissance de deux espèces de lichens épiphytes, Bryoria nadvornikiana et Evernia mesomorpha, en fonction de différents gradients d'ouverture du couvert. Les taux de croissance ont été évalués à partir de transplants installés dans deux types de peuplements, soit de vieux peuplements vierges et des vieux peuplements récemment traités par coupe partielle. Les accroissements ont été mesurés sur une période de deux ans, et plusieurs variables environnementales ont été mesurées directement sur les sites pour faciliter l'interprétation des résultats. Les résultats indiquent que malgré une variation importante dans les taux de croissance chez les deux espèces de lichens dans les différents types de peuplements, la création d'ouvertures dans le couvert dominant suite à des coupes partielles a un effet significatif et affecte négativement la croissance des deux espèces. La réponse négative est proportionnelle au degré d'ouverture dans le couvert dominant et B. nadvornikiana, une espèce généralement davantage associée aux couverts forestiers fermés, est significativement plus affectée qu'E. mesomorpha, une espèce plutôt associée aux couverts forestiers plus ouverts. Dans la discussion, nous soulignons que cette réponse négative contraste avec ce qui est généralement rapporté dans la littérature en ce qui concerne l'effet de la création d'ouvertures sur la croissance des lichens épiphytes. En fonction de l'analyse des différents paramètres environnementaux mesurés, nous suggérons que la réduction de la durée d'hydratation dans les coupes partielles, le risque accru de la fragmentation des thalles dans les coupes partielles, le climat relativement sec qui prévaut dans cette région, ainsi qu'une année particulièrement sèche lors de la deuxième année de l'étude peuvent expliquer ces résultats. Les résultats ne remettent pas en cause le fait que les coupes partielles peuvent contribuer au maintien des populations de lichens épiphytes au niveau du paysage, surtout lorsque l'on compare cette pratique aux coupes totales qui prévalent généralement dans cette région. Ils suggèrent néanmoins que, dans notre région, les peuplements récemment traités par coupe partielle offrent des conditions de croissance inférieures à celles que l'on retrouve dans les peuplements non coupés. Dans l'ensemble, cette thèse a permis de faire avancer significativement les connaissances sur les mécanismes déterminant la structure et la composition des communautés de lichens épiphytes en forêt boréale, en particulier en ce qui concerne la dispersion et la croissance de différentes espèces en fonction de différentes variables environnementales. Nous avons montré que la biomasse en lichens varie en fonction de la qualité et de la quantité de substrats disponibles pour la colonisation, tant à l'échelle de la branche, de l'arbre, du peuplement et du paysage. La qualité et la quantité de substrats pour les lichens sont intimement liées au temps écoulé depuis la dernière perturbation. La structure du couvert forestier influence fortement les conditions environnementales prévalant dans les forêts et ces conditions amont une influence importante sur les populations de lichens épiphytes. Les forêts d'intérieur semblent les plus propices au maintien de populations qui pourront servir de foyers pour la recolonisation des superficies perturbées récemment. Le maintien d'une proportion significative de parcelles de forêts matures (100 à 200 ans) présentant des conditions de forêt d'intérieur apparaît donc comme une mesure de précaution intéressante à adopter dans un contexte d'aménagement forestier. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : lichens alectorioides, effets de lisière, coupes partielles, croissance, dispersion, colonisation.

La perte et la fragmentation des habitats sont des problématiques considérablement étudiées en écologie animale depuis plus d'une vingtaine d'années. Ces phénomènes ont des répercussions nombreuses tant au niveau des interactions fauniques que des processus de dispersion des organismes, ce qui peut influencer la pérennité des populations animales dans les paysages affectés. En Abitibi, la foresterie et l'agriculture ont fragmenté le paysage en différents massifs boisés créant ainsi une hétérogénéité du couvert forestier. Les seuils limites de tolérance des espèces plus spécialisées aux forêts matures et âgées, donc plus susceptibles d'être touchées négativement par la fragmentation ou la perte d'habitat de ces habitats, doivent être connus avant de mettre en péril les individus de ces espèces. La Petite Nyctale, un strigidé nocturne chassant en milieu forestier et nichant en cavités, fait partie des espèces susceptibles d'être fortement incommodées par la raréfaction et la fragmentation des forêts plus âgées. Ce projet de maîtrise vise à déterminer dans quelle mesure la Petite Nyctale est affectée par la perte et la fragmentation des habitats matures et âgés qui provient de la coupe forestière et de la déforestation à des fins agricoles. Nous avons tenté, dans un premier chapitre, de vérifier si la Petite-Nyctale est spécialisée dans la chasse d'une espèce de proie ou d'un groupe particulier de proies et si l'abondance de ces proies a une influence sur le succès reproducteur des couples nicheurs. Dans le deuxième chapitre, nous avons déterminé les types de paysages sélectionnés par les couples nicheurs pour l'initiation d'une nidification. En second lieu, nous avons vérifié si les différents degrés de perte et de fragmentation des habitats forestiers matures et âgés avaient une influence sur le succès reproducteur des couples et sur la condition physiologique des individus. Pour ce faire, nous avons récolté des données depuis 2006 à l'intérieur d'un réseau de 310 nichoirs où ceux-ci sont distribués en paires sur 155 stations. Ces données ont permis de conclure, dans un premier chapitre, que la quantité de proies transportées au nichoir varie selon les années dans notre aire d'étude, indiquant une possible cyclicité dans les populations de proies. Nous avons aussi observé que la Petite Nyctale chasse principalement les rongeurs forestiers alors que les oiseaux et les insectivores constituent des proies alternatives. Aussi, le succès reproducteur de la Petite Nyctale dans notre étude augmente avec le nombre de proies principales (rongeurs, Dipodidae et Cricetidae) transportées aux nichoirs, mais diminue avec l'augmentation du nombre d'oiseaux. Dans un deuxième chapitre, nous avons déterminé que l'année et non les variables de composition ou de fragmentation des habitats avaient une influence prépondérante sur les initiations de nichées. Néanmoins, l'augmentation du degré de fragmentation de l'habitat dans le domaine vital influence positivement le risque de prédation des œufs et des jeunes alors que l'augmentation des zones forestières a l'effet inverse. Aussi, nous avons déterminé que le niveau de stress (ratio Hétérophiles/Lymphocytes) chez les jeunes était influencé par l'année, plutôt que par les conditions de perte et de fragmentation des habitats forestiers. Nous concluons également que les précipitations influencent à la baisse le nombre d'œufs pondus ainsi que le nombre de jeunes qui s'envolent, et que les mâles plus âgés obtiennent un meilleur succès reproducteur que les mâles d'un an. Sans négliger l'importance potentielle des effets de perte et de fragmentation des habitats chez les rapaces chassant en milieu forestier, peu d'études similaires à la nôtre ont tenu compte de ces effets en intégrant d'autres causes connues pour réduire le taux d'occupation ou de succès reproducteur des adultes. Ajouté au fait que la matrice demeure principalement forestière dans notre aire d'étude (40% de couvert forestier mature de 12 m et plus à l'échelle des domaines vitaux de l'espèce), nos conclusions invitent donc à relativiser les effets négatifs de la perte et de la fragmentation des habitats dans un contexte majoritairement forestier. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Petite Nyctale, fragmentation, perte d'habitat, succès reproducteur, alimentation, nichoirs, forêt boréale