La production de canneberges au Québec est l’une des plus importantes au monde. L’avancée de la production de canneberges au Québec est due, en partie, à une gestion optimisée des conditions d’irrigation et de drainage. Toutefois, il a été estimé que 75% des champs de canneberges du Centre-du-Québec ont des problèmes de drainage. Les problèmes de conception du système de drainage entraînent des réductions de 25% de rendement des canneberges tandis que le problème de colmatage des drains induit une réduction de 39%. De ce constat, le présent a pour objectif de prédire le degré de colmatage des drains à partir des hauteurs de la nappe à la mi-écartement, au-dessus du drain ainsi que du temps de rabattement de la nappe. Pour se faire, des modèles de prédiction par apprentissage supervisé et par régression linéaire multiple sont utilisés. Les expériences de drainage ont été menées en laboratoire à l’aide d’un simulateur de drainage afin de modéliser de façon analogique le degré de colmatage du drain. Les données expérimentales collectées à la fin de chaque expérience ont permis, entre autres, de générer les variables d’entrée des modèles prédictifs. Les résultats montrent qu’une augmentation du degré de colmatage du drain entraîne : (i) des augmentations du temps de rabattement de la nappe et de la résistance à l’entrée du drain, (ii) une diminution de la conductivité hydraulique équivalente du système de drainage et (iii) l’accumulation d’eau au voisinage du drain. Le modèle prédictif d’apprentissage supervisé ajusté explique 98,9% de la variation du degré de colmatage tandis que la régression n’explique que 58,9% de cette variation. Avec l’introduction de la conductivité hydraulique équivalente du système de drainage dans le modèle, la qualité de l’ajustement du modèle d’apprentissage supervisé passe de 98,9 à 99,8% et celle de régression linéaire multiple passe de 58,9 à 83,8%. / Quebec is one of the largest cranberry producer in the world. The substantial yields in cranberry production in Quebec is due in part to optimized management of irrigation and drainage conditions. However, it has been estimated that 75% of the cranberry fields in Central Quebec have drainage problems. Drainage system design problems result in 25% reduction in cranberry yields drain clogging issues are responsible for a 39% reduction. The present project proposes to predict the degree of clogging based on water table heights at the mid-spacing and above the drain in addition to the water table drawdown time. To do this, predictive models using supervised learning and multiple linear regressions are used. The drainage experiments were conducted in the laboratory using a drainage simulator to analogically reproduce the degree of drain clogging. The experimental data collected at the end of each experiment served, among other things, to generate the input variables of the predictive models. The results show that an increase in the degree of clogging leads: (i) to an increase in water table drawdown time and the drain entrance resistance, (ii) a decrease in the equivalent hydraulic conductivity of the drainage system and (iii) the accumulation of water in the vicinity of the drain. The adjusted supervised learning predictive model explains 98.9% of the variation of the clogging degree, while the regression model explains only 58.9%. With the introduction of the equivalent hydraulic conductivity of the drainage system, the quality of the supervised learning model goes from 98.9 to 99.8% and that of multiple linear regressions from 58.9 to 83.8%.

Nombreux sont les pays, régions, villes et communautés dans le monde, notamment au Québec, qui tournent maintenant leur regard vers leur propre système alimentaire dans le but d’en analyser les forces et faiblesses. La présente étude constitue l’un des volets du projet REPSAQ : Vers une alimentation territorialisée et durable : une recherche participative pour comprendre le système alimentaire de Québec. Ce mémoire présente les résultats de l’analyse du maillon « consommation » du système alimentaire de Québec, qui s’intéresse plus précisément aux consommateurs de la Communauté métropolitaine de Québec (CMQ). Les deux phases successives de cette étude ont permis de mieux comprendre les pratiques et habitudes d’un échantillon de consommateurs à l’égard des aliments produits localement, d’en vérifier les liens avec la qualité nutritionnelle de l’alimentation et d’explorer les barrières et facilitants perçus à la consommation d’aliments locaux selon la Théorie du comportement planifié. Les résultats, rapportés sous forme d’un score Locavore, illustrent un faible recours aux circuits courts de distribution alimentaire ainsi qu’une faible consommation d’aliments produits dans la région ou la province de Québec chez les participants. Une association modeste mais significative entre la qualité nutritionnelle de l’alimentation et le score Locavore a été identifiée. De plus, bien que les attitudes des consommateurs soient très positives à l’égard des aliments locaux, il semble que plusieurs barrières liées à l’offre et au prix nuisent au comportement. Par ailleurs, les grands consommateurs d’aliments locaux paraissent plus informés sur le système alimentaire en général et engagés dans la « cause » de l’alimentation locale alors que les consommateurs occasionnels recherchent plutôt la commodité dans leurs choix alimentaires. Une meilleure promotion, une stratégie d’éducation et de sensibilisation des consommateurs ainsi qu’une modification des stratégies de distribution comptent parmi les pistes identifiées pour favoriser la consommation d’aliments locaux. / Many countries, regions, cities and communities around the world, particularly in Quebec, are now investigating their own food systems in order to analyze their strengths and weaknesses. This study is part of the REPSAQ project: Vers une alimentation territorialisée et durable : une recherche participative pour comprendre le système alimentaire de Québec. This dissertation presents the results of the analysis of the "consumption" link in the Québec City food system, which focuses more specifically on Québec Metropolitan Community’s consumers. The two consecutive phases of this study provided a better understanding of the practices and habits of a sample of consumers with respect to locally produced foods, verified their associations with diet quality and explored perceived barriers and facilitators to the consumption of local foods according to the Theory of Planned Behaviour. The results, reported as a Locavore score, illustrate a low use of short food supply chains and a low consumption of food produced in the region or province of Québec among participants. A modest but significant association between the diet quality and the Locavore score has been identified. In addition, although consumer attitudes towards local foods were very positive, it appears that several barriers such as limited offer and high prices affect behaviour. On the other hand, high consumers of local foods appear to be more informed about the food system in general and engaged in the "cause" of local food, while low consumers seek convenience in their food choices and provisioning schemes. Better promotion, an appropriate consumer education and awareness strategy, and a change in distribution strategies are among the avenues identified to promote the consumption of local food.

Cette étude porte sur la pertinence économique de la stabilité des marchés agricoles. Pour ce faire, nous avons exploré les explications proposées par la littérature économique sur la dynamique des marchés agricoles, notamment les effets de la volatilité des prix sur l’allocation optimale des ressources au niveau du producteur et sur l’efficience des marchés. De plus, les effets de la stabilité des prix, associés particulièrement à la gestion de l’offre, sont évalués qualitativement à l’aide d’une enquête auprès d’acteurs du secteur agroalimentaire québécois. Une certaine littérature économique considère que le risque et l’incertitude, liés à la volatilité des prix, impactent négativement l’atteinte d’un optimum économique théorique. De mini-études de cas et les résultats de notre enquête semblent confirmer ces effets. Nos résultats suggèrent que les agriculteurs accordent une grande importance à la stabilité des prix en général. La prévisibilité des prix facilite l’optimisation de la production et la gestion financière des fermes. Des prix stables, qui reflètent le coût de production, contribuent à la pérennité de ces fermes dès lors qu’ils peuvent rémunérer suffisamment les exploitants ainsi que les actifs utilisés. Ils sont donc un incitatif aux investissements et aux projets de croissance, lesquels bénéficient aux fournisseurs d’intrants et de services, selon les principaux intéressés. Finalement, la stabilité des marges, associée à la gestion de l’offre, est perçue comme étant une contribution positive à la vitalité économique des villages québécois, ainsi qu’à la présence et la diversité des modèles de production agricole. / This study focuses on the economic relevance of stable agricultural markets. To do this, we explored the explanations offered by the economic literature on the dynamics of agricultural prices, including the effects of price volatility on the optimal allocation of resources at the producer level and the efficiency of markets. In addition, the effects of price stability, associated for instance with supply management, are qualitatively assessed by surveying stakeholders of the Quebec's agrifood sector. Some economic literature considers that the risk and uncertainty associated with price volatility negatively impact the economic optimum. Mini-case studies and the results of our survey seem to confirm these effects. Our results also suggest that farmers attach great importance to price stability in general. Predictability of prices facilitates the optimization of production and the financial management of farms. Stable prices, which reflect the cost of production, contribute to the sustainability of farms as they adequately pay farmers and their assets. Hence, they are an incentive for investments and growth projects that, in turn, benefit input and service providers, according to key stakeholders. In the end, the stability of the margins associated with supply management is seen as a positive contribution to the economic vitality of Quebec villages, as well as to the presence and diversity of agricultural production models.

Le présent travail vise à expliquer les facteurs favorisant la contamination par les aflatoxines dans la filière arachide en Haïti. Les résultats obtenus à partir d’une revue de la littérature, d’observations et d’entretiens avec des acteurs de la filière dans les départements Nord et Nord-Est du pays ont permis de relever différentes pratiques favorables à la contamination des produits telles que : l’absence de rotation culturale, la récolte précoce ou tardive, le séchage et le stockage inadéquats, la faible rigueur dans la sélection des arachides pendant et après la récolte. D’autres pratiques néfastes comme le mouillage des arachides et le mélange incontrôlé voire délibéré d’arachides de bonne et de mauvaise qualités augmentent substantiellement les risques de contamination pendant la commercialisation. Les résultats des tests d’aflatoxines réalisés sur certains produits ont montré des taux élevés allant de 22 ppb à 36 864 ppb pour 55 des 100 échantillons collectés sur le terrain, ce qui témoigne du grave problème auquel est confrontée la filière. Plusieurs facteurs à la base des mauvaises pratiques et de la contamination des produits ont été analysés. Ces facteurs sont d’ordre organisationnel, socioéconomique, institutionnel, politique, technologique et environnemental. Nous avons ainsi pu construire un schéma systémique qui montre comment ces multiples facteurs se conjuguent pour entrainer des pratiques qui favorisent la contamination par les aflatoxines et fourni des pistes d’intervention pour une amélioration de la qualité des produits dans la filière. / This work aims to explain the factors that facilitate aflatoxins contamination in the peanut sector in Haiti. The results obtained from by literature review, observations and interviews with actors in North and North-East areas of the country have revealed several practices favorable to the contamination of products such as : lack of crop rotation, early or late harvest, inadequate drying and storage, poor rigor in peanut selection during and after harvest. Other harmful practices such as wetting peanut and uncontrolled or even deliberate mixing of good and poor-quality peanuts substantially increase the risk of contamination during marketing. Aflatoxin test results on some products showed high rates ranging from 22 ppb to 36 864 ppb in 55 out of 100 field-collected samples, indicating the serious quality problem in the chain. Several factors sustaining the bad practices and product contamination were analyzed. Dimensions are organizational, socio-economic, institutional, political, technological and environmental. We have thus been able to build a systemic diagram that shows how these multiple factors combine to lead practices that strengthen aflatoxins contamination and provided paths of intervention for improving products quality in the commodity chain.

Les fromages de spécialités supportent un écosystème complexe regroupant des bactéries, des levures et des moisissures. Bien que des ferments d’acidification et des cultures d’affinage soient ajoutés lors du procédé de fabrication, plusieurs autres microorganismes peuvent s’y développer. Ainsi, les levures indigènes, naturellement présentes dans l’environnement laitier, pourraient contribuer de façon directe et/ou indirecte au développement des propriétés sensorielles (saveur, odeur, texture) des fromages. Une étude précédente a permis de caractériser la microflore des fromages québécois. Trois espèces de levures indigènes (Cyberlindnera jadinii, Kazachstania servazzii et Pichia k udriavzevii) ont été détectées dans le lait cru et/ou dans les fromages de spécialité provenant de la province de Québec, mais leur prédominance et leur rôle n’avaient pas été déterminés. Le but de ce projet était d’évaluer la distribution de ces trois espèces de levures indigènes dans les fromages de spécialités du Québec. Pour ce faire, une méthode spécifique et sensible utilisant la PCR quantitative en temps-réel a été développée afin de pouvoir détecter et quantifier ces trois espèces de levures. Par la suite, la croûte et la pâte de fromages québécois ont été analysées afin d’obtenir plus d’indices quant à la localisation de ces espèces dans les fromages et leur importance dans l’affinage de ceux-ci. Ce projet a permis de mettre en évidence que C. jadini iet P. k udriavzevii sont des levures fréquemment retrouvées dans la majorité des fromages de spécialités du Québec. Il serait donc intéressant d’approfondir leur impact au niveau de la production de composés aromatiques et d’analyser si le développement de nouveaux ferments qui contiendraient ces espèces serait bénéfique. / The complex fungal ecosystems of specialty cheeses are increasingly studied because of the potential contribution of indigenous yeasts to the development of the cheese’s sensory properties. They may contribute directly or indirectly by their interaction with the funga l ecosystem or the modification of the cheese matrix. Previous studies detected Cyberlindnera jadinii, Kazachstania servazzii and Pichia k udriavzeviiin both raw milk and/or artisanal specialty cheeses from the province of Québec. The aim of this project was toanalyze the distribution of these three yeast species in cheeses made in the province of Québec. A highly specific and quantitative real time PCR assay was developed to quantitate these yeast species. The rind and the core of cheeses made in the province of Québec were sampled and analyzed using this method. Tracking of C. jadinii and P. k udravzeviirevealed that these yeasts are found within the majority of the analyzed cheeses. This study is the first step toward a better understanding of the possible contribution of these indigenous yeasts species in the development of cheese flavors, and their role in the cheese’s fungal ecosystem.

Plusieurs aliments fonctionnels sont et seront développés à partir de molécules aux propriétés nutraceutiques. Parmi ces molécules, l’épigallocatéchine-3-gallate (EGCG), principal antioxydant du thé vert, présente un grand intérêt en raison de ses propriétés antioxydantes qui pourraient jouer un rôle préventif vis-à-vis de certaines pathologies. Cependant, sa biodisponibilité est faible à cause de son instabilité en milieu intestinal. De son côté, la β-Lactoglobuline (β-Lg) est connue pour sa capacité à lier des molécules bioactives les protégeant de l’oxydation. L’objectif général de ce projet de recherche vise à étudier les interactions entre l’EGCG et la β-Lg et l'impact de ces interactions sur les propriétés fonctionnelles du système formé. La caractérisation moléculaire des interactions entre l’EGCG et la β-Lg, à l’état natif et dénaturé thermiquement, a été réalisée par des méthodes spectroscopiques. Les résultats montrent que l’EGCG interagit avec la β-Lg au niveau moléculaire en formant un complexe 1:1 induisant un changement de la structure moléculaire de la β-Lg. L'interaction provoque une diminution de l’activité antioxydante de l’EGCG dans toutes les conditions étudiées. Cependant, on observe que la β-Lg assure une protection limitée à l'EGCG contre la dégradation dans le temps : la forme dénaturée de la protéine à pH 7 étant légèrement plus efficace. L’impact de l’EGCG sur le comportement thermique de la β-Lg et sur la microstructure des gels obtenus a été étudié par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et par microscopie électronique. La présence d’EGCG change le profil d’agrégation de la protéine. Cependant, ces interactions n'entraînent pas de changements majeurs dans la microstructure des gels formés, qu'il s'agisse des gels filamenteux ou particulaires. Cette étude démontre que la β-Lg peut lier l’EGCG et maintenir une activité antioxydante non négligeable dans les deux types des gels formés par la protéine. / Molecules with nutraceutical properties can be used to develop functional foods. The major antioxidant in green tea, epigallocatechin-3-gallate (EGCG), could be valuable for preventing certain pathologies. However, its bioavailability in the intestine needs to be improved. The milk protein β-lactoglobulin is known for its ability to protect bioactive molecules from oxidation. The general aim of this research was to study EGCG–β - lactoglobulin interactions and their effects on nutraceutical functionality using spectroscopic methods. The results show that EGCG forms complexes with β-lactoglobulin in a 1:1 ratio and induces changes in the molecular structure of the protein. This interaction causes a decrease in the antioxidant activity of EGCG. However, EGCG degradation is slowed, more in the case of thermally denatured β-lactoglobulin. Using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and electron microscopy to study β-lactoglobulin thermal behaviour and gel microstructure, it was determined that binding EGCG changes the protein aggregation pattern but has little effect on the microstructure of filamentous gels or particulate gels. This study shows that both types of β-lactoglobulin gel can bind EGCG and maintain its antioxidant activity.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2019-2020. / La polarisation de concentration et le colmatage membranaire sont deux problèmes communs en électrodialyse qui affectent l’intégrité des membranes et l’efficacité du procédé de déminéralisation du lactosérum doux. L’utilisation des champs électriques pulsés (CÉPs) est l’une des méthodes les plus prometteuses pour contrer ces phénomènes. Néanmoins, les CÉPs n’ont jamais été étudiés pour la déminéralisation de solutions alimentaires complexes comme le lactosérum doux. Sept combinaisons de CÉPs (0.1s-0.1s, 1s-0.1s, 1s-1s, 10s-0.1s, 10s-1s, 10s-10s et 100s-1s) ont été testées pour évaluer leur impact sur la déminéralisation du lactosérum doux en comparaison avec le procédé conventionnel d’électrodialyse en courant continu (CC). Par rapport au CC, il a été démontré que les CÉPs avec les plus hautes fréquences, tels que 0.1s-0.1s (5 Hz), amélioraient le taux de déminéralisation de 81 % pour le même nombre de charges transportées tout en diminuant l’énergie consommée de 20 % pour le même taux de déminéralisation. Quelle que soit la condition de CÉP testée, un gain en transfert de masse élevé a été observé au début de la période d’impulsion, ce qui causait une chute du potentiel électrique des membranes environ 10 fois plus élevée que les valeurs moyennes observées en CC. Ce gain rapide en transfert de masse, présent seulement au début de la période d’impulsion, a permis la formation de phénomènes complexes, semblables à ceux observés en régime de courant surlimite, tels qu’un glissement électroosmotique de second degré avec l’émergence de vortex électroconvectifs (VEC) et la dissociation des ions H+ des acides faibles. Les CÉPs de haute fréquence donnaient lieu à une répétition plus fréquente de ce gain, en plus d’avoir un temps de pause suffisamment court pour maintenir les vortex. Ainsi, malgré le temps de pause de la condition 0.1s-0.1s (la plus haute fréquence testée), sa durée de traitement totale a été la même que le CC pour atteindre le même taux de déminéralisation tout en diminuant les variations de pH et l’énergie consommée. / Concentration polarization phenomena and membrane fouling remain the most common problems in electrodialysis (ED) that alter irreversibly the membrane integrity and decrease the process performance. The use of pulsed electric field (PEF) in ED is one of the most promising methods to counteract these both types of limitations. Nevertheless, PEF-ED has never been studied for the demineralization of complex food solutions such as sweet whey. Seven PEF combinations (0.1s-0.1s, 1s-0.1s, 1s-1s, 10s-0,1s, 10s-1s, 10s-10s and 100s-1s) were tested to assess their impacts on the demineralization of sweet whey in comparison with the conventional continuous current (CC) process. It was shown that PEF with higher frequencies, such as 0.1s-0.1s (5 Hz), improve the demineralization rate by 81 % for the same number of charges transported while decreasing energy consumption by 20 % for the same demineralization rate in comparison with CC. Regardless of the PEF condition tested, a gain in mass transfer was observed at the beginning of the pulse lapse increasing the potential drop of membranes around 10 times higher than the average value observed in the case of CC. This high gain in mass transfer only present at the beginning of the pulse lapse allowed complex phenomena, similar to those observed in the overlimiting current regime, such as an electroosmotic slip of the second kind with the emergence of electroconvective vortices (ECV) and the dissociation of weak acids from their H+ ions. PEF conditions with higher frequencies have a more frequent repetition of this gain while having a pause lapse short enough to maintain the vortices. Hence, despite the pause lapse of the 0.1s-0.1s condition (the highest frequency tested), its duration was the same as the CC condition to reach the same demineralization rate, with lower pH variations and energy consumption.

L’ajustement protéique du lait de fromagerie par ultrafiltration (UF) est une pratique courante, mais très peu d’études ont porté sur l’utilisation de l’osmose inverse (OI) pour la fabrication fromagère. La préconcentration du lait de fromagerie par OI permettrait d’améliorer l’éco-efficience du procédé, ainsi que d’augmenter l’efficacité de production et les rendements. Des travaux récents ont montré que les fromages fabriqués à partir des concentrés d’OI contiennent une teneur importante en lactose et en minéraux et sont plus humides que les autres types de fromages. Dans le cadre de ce projet de recherche, l’ajustement du pH, le lavage du caillé et l’utilisation d’un agent chélateur du calcium sont les leviers qui ont été évalués pour leur potentiel à égoutter et à déminéraliser le fromage. Les propriétés fromagères ont été étudiées en comparaison avec celles des concentrés d'UF. Dans cette étude, il a été possible d’explorer une nouvelle application d’un sel habituellement utilisé pour la fabrication des fromages fondus. Le salage à sec avec le citrate de sodium (TSC) a amélioré la rétention du gras de 4,56 % dans les fromages d’OI, mais des études complémentaires de distribution minérale seront nécessaires pour déterminer s’il s’agit d’un levier d’intérêt. Dans les conditions testées, le lavage du caillé n’a pas amélioré les propriétés des concentrés d’OI. L'acidification a permis d’augmenter les rendements, la rétention du gras et l’égouttage et a diminué la teneur en minéraux et le ratio calcium total / protéines du fromage modèle. Les rendements obtenus lors de la fabrication fromagère à partir des concentrés d’OI étaient de 2 à 3 % supérieurs à ceux obtenus en UF. Cette étude suggère que le pH peut jouer un rôle majeur dans l'amélioration de la qualité des fromages faits de concentrés d'OI et que ce type de concentré peut contribuer à améliorer significativement les rendements fromagers par rapport à l’UF. / The protein adjustment of cheese milk by ultrafiltration (UF) is a common practice, but very few studies have focused on the use of reverse osmosis (RO) for cheesemaking. Milk preconcentration by RO prior to cheesemaking could improve the eco-efficiency of the process, as well as to increase production efficiency and yields. Previous studies have shown that cheeses made from RO concentrates have a high content of lactose, minerals and moisture in comparison to other types of cheeses. As part of this research project, pH adjustment, curd washing and the use of a calcium chelating agent are the levers that have been evaluated for their potential to decrease the level of moisture and minerals in the cheese. Cheesemaking properties of RO concentrates have been studied in comparison with those of UF concentrates and non-concentrated milk. In this study, it was possible to explore a new application of a chelating salt usually used in processed cheese. Dry salting with trisodium citrate (TSC) improved fat recovery by 4.56%, but further studies of mineral distribution will be necessary to determine if it is a lever of interest. In the conditions tested, washing the curd with water or with TSC solution did not improve the properties of RO concentrates. Acidification helped to increase yields, fat recovery and curd drainage and decreased the mineral content and total calcium / protein ratio of model cheese. The yields obtained during cheesemaking from RO concentrates were 2 to 3 % higher than those obtained with UF. This study confirms the importance of controlling pH in cheesemaking and its fundamental impact on cheese mineralization and moisture. It also suggests that pH can play a major role in improving the quality of cheese made from RO concentrates and that this type of concentrate can significantly improve cheese yields compared to UF.

L’urbanisation est l’une des causes principales du déclin de la biodiversité à l’échelle mondiale, mais ses conséquences sur les milieux humides urbains n’ont que rarement été étudiées. Nous examinons ici comment la richesse spécifique et la diversité bêta des marécages varient en fonction de l’urbanisation dans l’agglomération de Québec, Canada. Nous avons échantillonné 34 marécages distribués le long d’un gradient d’urbanisation, évalué en fonction de la couverture de canopée dans une zone tampon d’un rayon de 100m à la périphérie des marécages. Les espèces vasculaires ont été recensées et des variables environnementales furent mesurées dans 92 quadrats. Nous avons testé la variation de la richesse spécifique selon le gradient d’urbanisation en tenant compte du statut des espèces (indigène indicatrice de milieux humides, indigène terrestre, et exotique). La diversité bêta a été calculée comme la similarité de la composition floristique entre les sites et les différences obtenues furent évaluées en utilisant un test de dispersion de l’homogénéité de la variance. Nous avons également effectué un partitionnement la diversité bêta en ses deux composantes (remplacement et différence de richesse) afin d’expliquer la variation de la composition en espèces selon le niveau d’urbanisation. Nos résultats ont montré que la richesse en espèces exotiques augmentait avec l’urbanisation alors que la richesse en espèces indigènes demeurait constante. Nous avons également constaté une plus grande diversité bêta dans les marécages urbanisés et que cette différenciation biotique était principalement causée par le remplacement d’espèces. Ces patrons, combinés à une augmentation des espèces exotiques terrestres avec l’urbanisation, suggèrent un relâchement de la contrainte anoxique au moins dans quelques sites, ce qui a pu contribuer à la diversification biotique à l’échelle régionale. Cependant, ce résultat pourrait n’être que temporaire et refléter les premières étapes de la colonisation des espèces exotiques dans les marécages. / Urbanization is one of the main drivers of biodiversity decline worldwide, but this process has seldom been evaluated for urban wetlands. Here, we examine how plant species richness and beta diversity of swamps varied with urbanization in the Quebec City, Canada. We inventoried 34 swamps distributed along an urbanization gradient (forest cover between 25 and 87% in a 100m radius buffer zone). Vascular species were sampled in 92 plots and abiotic variables as well as proxies (bryophyte abundance, microtopography, and pedologic data) were measured. We tested whether species richness varied along the urbanization gradient and according to the species type (native wetland, native upland or exotic species). Beta diversity was calculated as between-site similarities in composition, and differences were evaluated using tests for homogeneity in multivariate dispersion. We also partitioned beta diversity into its component (turnover and richness difference) for each species type to better understand their response to an increase of urbanization. We found that exotic species richness increased with urbanization while native wetland and upland species richness were similar to each other and remained constant along the same gradient. Yet, exotics were six to 27 times less diversified than native species. We also found a greater beta diversity in urbanized swamps, mostly caused by species turnover. We also observed a decrease of bryophyte abundance and a decrease of microtopography, thus fewer microhabitats, with an intensification of urbanization. These changes, combined with an increase of exotic upland species suggest the release of the anoxia constraint at least in a few sites, which might have favored spontaneous colonization by exotics, and enhance diversification at the regional scale. This result might reflect only the first stages of exotic colonization and thus might be temporary.

La fertilisation du pâturin des prés (Poa pratensis L.), utilisée fréquemment comme graminée à gazon, requiert un dosage de N, de P et de K permettant de répondre aux attentes d’entretien extensif, intermédiaire ou intensif des espaces verts établis sur des sols de diverses classes texturales mais généralement variant de loameuse à sableuse telles les verts et les allées des terrains de golf, les terrains sportifs et municipaux, les champs de gazonnières, les terrains de jeux, les espaces verts résidentiels et scolaires, les abords de routes, les cimetières, les cours de tennis, etc. Beaucoup d’études sur la fertilisation du pâturin des prés ont été menées aux États-Unis sous climat tempéré chaud. De plus, le diagnostic nutritif du pâturin des prés, basé sur des concentrations critiques, ne tient pas compte des interactions entre les éléments nutritifs, conduisant à des diagnostics peu fiables. Afin de guider la fertilisation des gazons au Québec, il y a un double besoin de calibrer les besoins nutritifs du pâturin des prés selon la texture du sol et de développer des normes diagnostiques qui intègrent les interactions multiples à l’aide de méthodes numériques robustes telles le diagnostic nutritif compositionnel (Compositional Nutrient Diagnosis CND). Cette thèse vise donc à produire de nouvelles connaissances sur la fertilisation azotée, phosphorique et potassique du pâturin des prés pour l’entretien extensif, intermédiaire ou intensif des espaces engazonnés sous climat tempéré froid, également à développer et à valider des normes nutritives permettant de détecter tout déséquilibre nutritif. Le but ultime de l’entretien du pâturin des prés en espace vert est de produire un gazon de haute qualité visuelle. En fait, le rendement maximum des rognures de tonte n’est pas un attribut recherché. L’équilibre nutritif N : K est particulièrement nécessaire pour atteindre ce but. Une étude en plein champ fut réalisée pendant trois années consécutives pour évaluer les réponses quantitatives (le rendement des rognures de tonte et la biomasse souterraine) et qualitatives (la densité de tallage et la couleur du feuillage) du pâturin des prés (Poa pratensis L.) aux ajouts de 0 ou 50 à 300 kg N ha-1 an-1, de 0 ou 21,8 à 87,3 kg P ha-1 an-1, et de 0 ou 41,7 à 250 kg K ha-1 an-1, épandus également six fois par période de croissance sur un site en sol sableux qualifié de Norme U.S.G.A. pour les verts de golf et sur un autre site adjacent d’un sol natif loameux. Les normes CND ont été élaborées à l’aide des essais de fertilisation et validées à l’aide d’une base de données sur 318 spécimens provenant des gazonnières commerciales. Une réponse quadratique significative du rendement des rognures de tonte fut obtenue avec un maximum à 200 kg N ha-1 en loam et 300 kg N ha-1 en sable. Aux deux sites, l’ajout d’azote a réduit linéairement la biomasse souterraine et a significativement augmenté de façon quadratique la densité de tallage et la couleur du feuillage. Les ajouts de P et de K ne montraient aucune réponse significative sur le rendement des rognures de tonte ni sur la biomasse souterraine aux deux sites, non plus sur la densité de tallage et la couleur du feuillage au site loameux. Par contre, les ajouts de P et de K ont montré de faibles effets significatifs sur la couleur foliaire au site sableux. La transformation logarithmique centrée (clr = centred log ratio) des concentrations d’azote des rognures de tonte a réduit le degré d’inter-corrélation de 0,6 à 0,1 entre les éléments nutritifs lors de l’analyse en composantes principales, facilitant ainsi l’atteinte d’une distribution χ2 des indices du diagnostic nutritif compositionnel CND. En utilisant l’indice de déséquilibre critique CND r2 de 5,6 et un indice critique CND IN 2 de 1,5 pour un simplexe de cinq éléments nutritifs (N, P, K, Ca, Mg), la méthodologie CND a diagnostiqué 179 spécimens provenant des gazonnières commerciales à succès de 99 % comme étant déséquilibrés dont 110 en azote. Le diagnostic CND s’est avéré efficace pour déceler les niveaux d’azote des rognures de tonte chez le pâturin des prés en régie de gazon. La composition minérale foliaire du pâturin des prés, particulièrement la variable azote (N), influence significativement la qualité esthétique telle la densité de tallage et la couleur du feuillage. L’excès d’azote diminue la biomasse souterraine du gazon tout en augmentant la couleur du feuillage et la densité de tallage. Pour une croissance harmonieuse, il ne faut pas que l’amélioration de la qualité esthétique soit au détriment de la biomasse souterraine du pâturin des prés. À cette fin, un modèle de diagnostic nutritif compositionnel comprenant onze éléments nutritifs (N, S, P, K, Ca, Mg, B, Cu, Zn, Mn, Fe) a été développé en se servant des ratios logarithmiques centrés clr ainsi que des ratios logarithmiques isométriques ilr par lesquels les intervalles critiques établis d’après la qualité esthétique (la densité de tallage et la couleur du feuillage) ont été assujettis à la biomasse souterraine du pâturin des prés en phase d’entretien. / The fertilization of Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.), managed as turfgrass, requires a dosage of N, P and K to sustain the performance of extensive, intermediate or intensive maintenance of turfgrass grounds established in diverse soil textures from loam to sand such as golf greens and fairways, sports fields, commercial sod farms, road sides, tennis courts, municipal grounds, play grounds, residential and school green space... A three-year field study was conducted to evaluate the quantitative (clipping yield and underground turf biomass) and qualitative responses (shoot density and foliage colour) of Kentucky bluegrass turf to added (0 or 50 to 300 N); (0 or 21.8 to 87.3 P), and (0 or 41.7 to 250 K) kg ha-1 yr-1 equally broadcast six times per growing season on sand site that met the U.S.G.A. specifications and native loam site. Many studies related to fertilization of Kentucky bluegrass were conducted in the United States under a temperate climate. On the other hand, the nutritional diagnosis of Kentucky bluegrass, usually based on critical nutrient concentrations, does not account for nutrient interactions leading to less reliable conclusions. In order to obtain a fertilizer guide for turfgrasses in Quebec, calibration of nutrient needs must relate to soil texture to develop diagnostic norms for Kentucky bluegrass that include multiple interactions based on robust numeric methods such as the compositional nutrient diagnosis (CND). This thesis puts forth a new knowledge in nitrogen, phosphorus and potassium fertilization of Kentucky bluegrass under extensive, intermediate or intensive green space management in the cold area of the temperate climate then develops and validates nutritional norms enabling the user to identify any unbalanced nutrition. The ultimate goal in Kentucky bluegrass maintenance is to produce a visual high-quality turf from an aesthetic point of view. The maximum clipping yield is not a characteristic to strive for. Rather, nutritional balance N: K is necessary to reach this objective. A threeyear field study was carried out to evaluate the quantitative (clipping yield and underground biomass) and qualitative (shoot density and foliage colour) responses of Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) to added 0 or 50 à 300 kg N, 0 or 21.8 à 87.3 kg P and 0 or 41.7 à 250 kg K ha-1 yr-1 equally spread six times per growing period on a sand site that met the U.S.G.A. sand specifications for golf greens (United States Golf Association) and another site of native loam. CND norms were developed based on fertilization responses and validated using data of 318 qualified specimens from commercial sod farms in Quebec. Clipping yields showed significant quadratic responses at 200 kg N ha-1 in the loam and 300 kg N ha-1 in the sand. On both sites, added nitrogen linearly reduced the underground biomass and showed a quadratic increase in shoot density and foliage colour. Added P and K did not show any significant response on clipping yield and underground biomass on both sites, nor on shoot density and foliage colour in the loam. However, added P and K showed some weak significant effects on foliage colour in the sand. The centred logarithmic transformation (clr = centred log ratio) of nitrogen concentrations in the clippings have reduced the degree of inter-correlation between nutrients from 0.6 to 0.1 in the principal component analysis and was amenable to a χ2 distribution of CND indices. Using a critical imbalance index CND r2 of 5.6 as χ2 value and a critical CND IN 2 of 1.5 for a five-nutrient simplex (N, P, K, Ca, Mg), CND diagnosed 179 qualified specimens as imbalanced of which 110 specimens were excessively high in N level (with a success rate of 99 %) among the total 328 qualified specimens taken from commercial sod farms. Consequently, CND norms proved to be effective in diagnosing the N status in Kentucky bluegrass clippings. The composition of foliar nutrients in Kentucky bluegrass, particularly nitrogen (N), can significantly influence its aesthetic quality such as shoot density and foliage colour. As a result, an overdose of added nitrogen can increase shoot density and foliage colour while reducing the underground biomass. For a balanced growth, the improvement of aesthetic quality should not be at the expense of the underground biomass. To this end, a diagnostic compositional model of eleven nutrients (N, S, P, K, Ca, Mg, B, Cu, Zn, Mn, Fe) has been developed using log-centered ratios clr and log-isometric ratios ilr whereby the critical ranges found in the aesthetic quality (shoot density and foliage colour) have been subjugated to the underground biomass of Kentucky bluegrass during its maintenance stage.