Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 13 janvier 2010). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 57-62. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Contrairement à ce que décrivaient Fretwell et Lucas (1969) dans leur approche de distribution idéale libre, la sélection d’habitat est régie par un certain nombre de contraintes que prennent en compte les animaux chaque fois qu’ils se déplacent dans un paysage. Pourtant, ces contraintes sont rarement prises en compte dans les études de sélection des habitats, et leur évaluation est rare. Les modèles spatialement explicites, de plus en plus courants pour prédire les répartitions spatiales futures des populations animales, reposent donc le plus souvent sur des jugements experts à propos de paramètres tels que la résistance aux déplacements et l’horizon de perception. Enfin, la radio-télémétrie est la technique employée le plus communément pour récolter des données de déplacement, mais il s’agit d’une méthode coûteuse à laquelle d’autres alternatives existent. Cette étude a pour objectif de (1) développer une approche peu coûteuse permettant d’analyser des déplacements à partir de données de répartition spatiale, et (2) évaluer la valeur de deux paramètres (la résistance aux déplacements dans différents habitats et la résolution spatiale) intégrés dans les études de simulation appliquées à la martre d’Amérique (Martes americana). Les données ont été obtenues par pistage hivernal entre 2004 et 2008 à la forêt Montmorency, 70 km au Nord de Québec, Canada. Pour chaque année de données, j'ai défini 150 scénarios de résistance, basés sur trois résolutions spatiales (5 m, 25 m et 100 m), 10 résistances aux déplacements en milieu ouvert (facteur de 4 à 1000) et cinq scénarios variant en termes d'effet de lisière ou de coûts associés aux jeunes peuplements (11-30 ans). J'ai ensuite simulé des trajets au moindre coût avec un système d'information géographique (SIG). Les points d’intersection entre les trajets simulés et les transects suivis constituaient des pistes de martres simulées qui étaient comparées aux pistes réelles de martres pour évaluer la performance de chaque modèle de résistance. Dans 78 % des cas (45 % significatifs), les simulations ont mieux performé que le modèle nul correspondant (coûts égaux dans tous les habitats), suggérant que la structure en mosaïque du site d’étude limite les déplacements de la martre d’Amérique. Avec l’ajout d’un milieu intermédiaire (11-30 ans) entre le milieu ouvert (0-10 ans) et la forêt mature (> 31ans), le pourcentage de succès des simulations s'élevait à 93 % (53 % significatives), ce qui porte à croire que les milieux jeunes limitent davantage les déplacements que les forêts matures. De plus, toutes les simulations avec une résolution spatiale de 100 m étaient significativement plus performantes que le modèle nul, ce qui laisse supposer que l’horizon de perception de la martre était au moins de 100 m. Cependant, la performance des modèles variait peu d'un coût hypothétique à un autre (à l'intérieur d'un scénario), ce qui ne m'a pas permis d’estimer la résistance précise pour chaque type d’habitat. L’étude des déplacements à partir de données ponctuelles de répartition spatiale semble prometteuse, et pourrait livrer des résultats utiles dans des paysages fortement fragmentés. / In contrast to the ideal free distribution (Fretwell and Lucas 1969) framework, animals have to face numerous constraints when moving through landscapes. However, these constraints have rarely been integrated, let alone quantified, into habitat selection studies. Spatially-explicit models are increasingly used to make predictions about distribution of animal populations, but they are based on subjective estimations of movement parameters such as resistance to movement and perceptual range. Finally, most ecologists studying movements collect data by radio-telemetry, but this is an expensive method to which alternatives exist. The objectives of this study were to (1) develop an inexpensive approach to analyze movements from spatial distribution data, and (2) estimate value of two parameters (movement resistance and perceptual range) integrated in simulation models of American martens (Martes americana). Every winter from 2004 to 2008, marten tracks were located by snow-tracking. For each year, I designed 150 movement resistance scenarios differing by three spatial resolutions (5 m, 25 m, and 100 m), 10 resistance factors in open areas (range 4-1000), and five scenarios differing by edge effect and relative movement cost in young stands (age 11-30 y). With a Geographical Information System (GIS), ‘least-cost’ paths were generated across the study area, according to each cost scenario. Nearest-neighbor distances between points where simulated paths met transects and real marten tracks were used to assess simulation performance. In 78 % of cases (45 % significant), resistance scenarios performed better than corresponding null models (equal resistance in all habitats), suggesting that mosaic structure of our study area did limit movements of American martens. Adding intermediate movement values for young forests increased simulation performance to 93 % (53 % significant), suggesting that movement resistance in young stands was higher than in mature forest. All simulations with a pixel size of 100 m performed significantly better than null models, suggesting that marten perceptual range was at least 100 m. However, model performance was similar among hypothetical movement costs in the open (within scenarios), preventing a reliable estimate of relative movement cost in the open. Studying movements with snow-tracking data appears promising, and may yield useful results in highly fragmented landscapes.

En plus de leur taille, la configuration des coupes forestières influence la quantité de lisières dans un paysage. La martre d'Amérique est considérée sensible aux opérations forestières puisqu'elle évite les milieux ouverts comme les coupes forestières. Il n'est pas clair comment la martre réagit aux lisières des milieux ouverts. Celles-ci peuvent offrir des proies mais également exposer les martres à leurs prédateurs et aux intempéries. Nous avons analysé l'effet de ces lisières sur la répartition spatiale des mammifères en hiver, avec une attention particulière à la martre d'Amérique. Nous avons également comparé les résultats basés sur des images LiDAR de 2011 et 2016 et sur la couche thématique écoforestière du gouvernement du Québec afin de déterminer l'effet de la résolution spatiale sur la mesure des effets de lisière. Nous avons géolocalisé des pistes de martres et d'autres mammifères à la forêt Montmorency, le long de transects répartis systématiquement, entre 2009 et 2018. Nous avons comparé les distances des pistes et de points de référence disposés sur les transects aux lisières avec des modèles linéaires généralisés. Les pistes de martres se retrouvaient davantage éloignées des lisières d'ouvertures forestières que les points de référence, tout comme les espèces qu'elle consomme. Avec les images LiDAR, la distance des pistes de martres aux lisières de chemins, de rivières et de lacs ne se distinguait pas de celle des points de référence. Avec la couche thématique écoforestière, nous n'avons trouvé aucune influence des lisières forestières, suggérant qu'une délimitation précise des lisières est nécessaire pour en mesurer l'effet. L'évitement des lisières LiDAR était obtenu en n'appliquant aucune taille minimale aux ouvertures utilisées pour leur délimitation. La taille des coupes n'aurait donc pas d'influence sur l'évitement des lisières. Nous concluons qu'une configuration spatiale réduisant la quantité de lisières augmenterait la superficie d'habitat de la martre dans la sapinière à bouleau blanc de l'Est. / Besides their size, spatial configuration of clear cuts determines the amount of edges in a landscape. The American marten is considered sensitive to forest management since it avoids open areas such as clear-cuts. It is unclear how marten respond to edges of open areas. Edges may represent foraging opportunities, but also increased exposure to predators and severe weather. We analyzed the edge effect on the spatial distribution of wintering mammals with a focus on marten. We compared the results obtain by LiDAR images (2011 and 2016) and Quebec government's photo interpretation data to determine the impact of spatial resolution on measured responses to edges. We geolocated marten and other mammal snow tracks in Forêt Montmorency, along systematically distributed transects, between 2008 and 2018. We compared distances of snow tracks and reference points along transects to edges with generalized linear models. Martens were found further from the edges of forest openings than reference points, as were prey species. With LiDAR images, we found no association of martens to roads, rivers and lakes edges. With the photo interpretation layer, we found no influence of forest openings edges suggesting that a fine and precise delineation of edges is necessary to measure edge effects. LiDAR edge avoidance was obtained by applying no minimum size to the openings used for their delineation. Thus, the size of clear cuts would therefore not have an influence on edges avoidance. We conclude that a spatial configuration with fewer edges would increase the area of suitable habitat for martens in the eastern balsam fir-white birch forest.

L’exploitation forestière implique la mise en place d’un dense réseau de routes. Au Canada, 15 000 km de nouvelles routes forestières sont construites annuellement, s’ajoutant ainsi à la fragmentation causée par l’exploitation de 6 100 km2 de forêt par an. De plus, la structure de la végétation proche des routes forestières est souvent différente de celle rencontrée ailleurs, ce qui pourrait influencer les comportements d’approvisionnement de la faune et ses déplacements. Les ouvertures du couvert forestier pourraient par conséquent affecter les patrons de déplacement de la faune, mais cette conséquence est peu documentée. Nous avons évalué le comportement de déplacement de la Martre d'Amérique (Martes americana) en réponse aux lisières forestières créées par les routes et les coupes, à la Forêt Montmorency, forêt d’enseignement et de recherche de 66 km2 localisée au nord de la ville de Québec, Canada. Durant 3 hivers, 84.6 km de pistes de martre ont été suivies à raquettes et géoréférencées par GPS. La répartition des pistes de Martre d’Amérique était indépendante de la proximité des lisières de routes et de coupe. Par contre, les martres avaient tendance à se déplacer de façon parallèle aux lisières, en lien avec l’occurrence plus élevée de ses deux principales proies, l’Écureuil roux (Tamiasciurus hudsonicus) et le Lièvre d’Amérique (Lepus americanus), à proximité des lisières de routes et de coupes. Cette association entre les proies et les lisières était elle-même associée aux changements de végétation à proximité des lisières. En conclusion, des attributs de végétation des lisières pourraient expliquer à la fois le patron de distribution des proies et indirectement, les déplacements des martres. / Large-scale forestry fills boreal landscapes with roads and clearcuts. In Canada alone, 15,000 km of new forestry roads are built annually, adding to habitat fragmentation caused by the logging of 6 100 km2 of forest annually. Furthermore, vegetation near forestry roads often differs from vegetation elsewhere, and may influence animal foraging and other movements. Gaps in the forest cover may therefore affect species distribution patterns, but underlying mechanisms are unknown most of the time. We asked whether and how American marten (Martes americana) respond to forest edges adjoining roads and clearcuts at the Montmorency Research Forest, a 66-km2 area north of Quebec City, Canada. We followed 84.6 km of marten tracks by snowshoe over 3 winters, and recorded their location with high-resolution GPS receivers. The distribution of marten tracks was independent of distance to road or clearcut edges. However, martens tended to move along edges, apparently because of the higher occurrence of prey (squirrels Tamiasciurus hudsonicus and hares Lepus americanus) near clearcut and road edges. High prey abundance near edges was itself associated to vegetation differences close to edges. I conclude that edge effects on vegetation affected prey distribution, which in turn affected marten movements.

La martre d'Amérique {Martes americana) a été l'objet de nombreuses préoccupations chez les biologistes de la conservation, vu sa réputation de spécialiste peuplements matures et surannés en forêt boréale. Cependant, des études récentes ont remis en question cette réputation en démontrant une fréquentation régulière de peuplements plus jeunes par cette espèce. Néanmoins, l'utilisation réelle des divers types de peuplements demeure méconnue. J'ai étudié les mouvements de la martre d'Amérique en fonction des caractéristiques structurelles de la forêt et de l'activité locale des proies à la Forêt Montmorency, Québec. Au cours des hivers 2004 et 2005, j'ai suivi à pied et géoréférencé par GPS 34 pistes de martre totalisant de 57 km, ainsi que toutes les pistes de proies et les accès sous-nivéaux croisés par les pistes de martre. La sinuosité des mouvements de la martre était associée positivement à la quantité locale de pistes d'écureuils (Tamiasciurus hudsonicus) et de lièvres (Lepus americanus), indépendamment du type de peuplement. Les mouvements sinueux de la martre étaient associés à de fréquentes visites des accès sous-nivéaux, particulièrement à fine échelle (résolution de 10 m vs. 20 - 50 m). Après avoir tenu compte du nombre de pistes de proies, la sinuosité des mouvements de martre était peu ou pas associée au type de peuplement. Ces résultats réaffirment l'idée que la Martre d'Amérique peut s'accommoder d'une certaine diversité d'âges de peuplements en sapinière boréale humide, pourvu qu'un nombre suffisant de proies s'y retrouve. / American Marten (Martes americana) has long preoccupied wildlife conservationists, given its reputation as an old-growth forest specialist. However, recent work showing marten's presence in a variety of forested landscapes has led scientists to reconsider the latter reputation. Despite this, forest stand use by marten remains little understood. I studied the movements of the American marten in relation with the structural characteristics of the forest and local prey activity, at the Montmorency Research Forest, Québec, Canada. In the winters of 2004 and 2005, I followed and monitored by GPS 34 tracks of martens for a total length of 57 km, and recorded ail prey tracks and sub-nivean accesses crossed by the marten tracks. Marten movements were more tortuous in the presence of high track counts of squirrel (Tamiasciurus hudsonicus) and snowshoe hare (Lepus americanus), independently of forest structure. Tortuous marten movements were associated with frequent visits of sub-nivean accesses, particularly at fine spatial scale (10 m vs. 20 - 50 m resolution). After accounting for prey activity, marten movement patterns were seldom associated to stand type. These results support the idea that American martens can occur in a variety of forest stand ages, as long as prey activity is high.

Un des objectifs majeurs de l'Ecologie est de comprendre les mécanismes qui facilitent la coexistence des espèces. L'hypothèse de la complémentarité des niches prédit qu'afin de coexister, deux espèces sympatriques doivent différer dans les conditions nécessaires à leur survie pour une des trois principales dimensions écologiques, la dimension spatiale, la dimension temporelle et la dimension alimentaire. Les mécanismes qui permettent la syntopie chez les mammifères terrestres sont complexes et variés et, parmi les méso-carnivores, la sélection d'habitat différentielle est un phénomène très répandu permettant la coexistence. La martre Européenne (Martes martes) et la fouine (Martes foina) sont les deux espèces carnivores sympatriques les plus similaires en termes de phylogénie, morphologie, régime alimentaire et rythme d'activité. Dans une région rurale française (la Bresse) où les deux espèces sont présentes en sympatrie, nous avons montré une sélection de l'habitat différentielle qui pourrait expliquer leur coexistence. En utilisant des suivis télémétriques, nous avons montré que les deux espèces diffèrent dans leur patron d'utilisation des gîtes de repos diurnes (nombre de gîtes, surface couverte par les gîtes, principal habitat utilisé pour le gîte). De plus, à partir d'un nombre important d'individus génotypés, nous avons montré que les différences dans l'utilisation de l'habitat n'ont que de faibles conséquences sur les éléments du paysage qui influent sur les flux de gènes. En effet, alors que nous avons montré un impact négatif de la pression de piégeage plus important pour la fouine que pour la martre, la connectivité pour les deux espèces est principalement assurée par le couvert végétal alors que les routes, le bâti humain et le milieu ouvert la réduisent partiellement. Ces résultats, collectivement avec une comparaison morphométrique et une approche en dynamique de population, fournissent des éléments de réponse quant à ce patron de coexistence et ses conséquences sur ces deux espèces sympatriques / One of the major goals of ecology is to understand the mechanisms which promote species coexistence. The niche-complementarity hypothesis predicts that two sympatric species must differ in their requirements for one of the three main ecological dimensions, i.e. habitat use, diet and activity time, to coexist. Mechanisms that allow for synthopy in terrestrial mammals are complex and varied and, among mesocarnivores, differential habitat selection is a widespread evidenced phenomenon facilitating coexistence. Plus, this differential habitat selection must have consequences on the landscape elements influencing gene flow. It is thus important to gather information on species life history traits in terms of habitat use and selection and in terms of demographic and genetic responses to environmental perturbations. The European pine marten (Martes martes) and the stone marten (Martes foina) are the most similar sympatric carnivores in Europe taking into account phylogenetic relationships, morphology, foraging behaviour, and activity pattern. In a French rural region (Bresse, eastern France) where both species are present in sympatry, we evidenced differential habitat use which could theoretically explain their sympatry. Using telemetry data set, we shown that both species differed in their resting site patterns (number of resting sites, area over which they are distributed, main habitat type used for resting). Additionally, using large data set of genotyped individuals, we found that these habitat use differences have slight consequences on the landscape elements influence on gene flow. Indeed, while we shown a differential negative impact of the trapping pressure on the spatial genetic variation, connectivity in both species is mainly provided by vegetation cover while roads human buildings and open area partially impede it. These results, collectively with morphometric comparison and population dynamics approaches, provided better insights on the pattern and the consequences of the coexistence of the two sympatric species

Les modifications du paysage engendrées par les activités humaines sont une des causes majeures du déclin de la biodiversité. En générant une perte de la connectivité fonctionnelle du paysage, elles limitent les déplacements des individus et entraînent la rupture des flux de gènes, processus clés dans le maintien et la persistance des populations. Cependant, le lien entre ces processus et la structure du paysage est encore mal compris. Dans ce contexte, nous avons conduit une étude sur la Martre des pins, une espèce a priori forestière, bien que capable de s’installer durablement dans des paysages fragmentés. A partir de l’analyse de la variabilité génétique de groupes échantillonnées sur 13 sites forestiers à l’échelle de la région Champagne-Ardenne, et du suivi des déplacements d’individus à fine échelle, en milieu continu et fragmenté, nous avons estimé la résistance du paysage aux différents déplacements, c’est-à-dire dans quelle mesure ceux-ci sont freinés ou facilités par les éléments du paysage. Nous avons mis en évidence que les déplacements sont freinés, d’une part par la présence d’une large plaine agricole, et d’autre part, par certaines infrastructures de transport. Nous avons également mis en évidence que les déplacements des martres entre les taches d’habitats sont facilités par la présence de haies et que la hauteur du couvert végétal des habitats non boisés pourrait jouer un rôle dans ces déplacements. Cette étude apporte d’importantes connaissances sur l’écologie des déplacements de la Martre des pins et souligne la nécessité de la prise en compte de la réponse des organismes dans l’établissement des futurs réseaux écologiques. / Landscape changes, generated by anthropogenic activities, are widely recognised as one of the main causes of global biodiversity decline. Leading to a loss of functional landscape connectivity, they disrupt movements and gene flow which play a primordial role for the persistence of populations. However, the relationship between these processes and landscape structure remains unclear. In this context, we studied landscape connectivity in European pine marten, a forest species present in fragmented landscapes. We evaluated landscape resistance, i.e. how landscape features impede or facilitate movements and gene flow, analysing genetic variability of groups sampled in 13 forest sites of the Champagne-Ardenne regional area, and studying individual fine-scale movements in both continuous and fragmented areas. We showed that intensive agricultural plain and certain linear infrastructures could impede movements. In addition, we showed that hedgerows facilitate movements between forest patches and we suggested that vegetation height of open habitats could play a role for these movements. This study provides important insights on movement ecology of the European pine marten and underlines the need to take into account responses of organisms in the establishment of ecological networks.