Un grand nombre de chemins forestiers sont présents sur le territoire québécois. Plusieurs de ces chemins sont construits lors de la mise en place de lignes électriques ou de lignes de gaz ainsi que pour l’exploitation forestière. Une fois la construction ou l’exploitation terminée, une forte proportion de ces chemins n’est utilisée que pour le contrôle de la végétation ou pour la vérification des infrastructures. Ces routes ne sont donc presque plus empruntées ni entretenues pendant de grandes périodes, ce qui mène à la dégradation des infrastructures de traverse de cours d'eau. Cette détérioration peut entraîner des dommages considérables à l'environnement. Dans le cadre de ce projet, une alternative de traverse de cours d’eau a été étudiée. Durant cette étude, quatre traverses à gué aménagées ont été mises en place dans deux régions du Québec, soit une en Mauricie et trois sur la Côte-Nord. Le logiciel Hec-Ras a été utilisé afin de modéliser les cours d’eau et les forces de cisaillement exercées sur le lit et les berges Ensuite, un débit de récurrence de 20 ans a été choisi pour la conception des ouvrages. Ce dernier se situe entre 3.92 et 16.17 m3/s pour l’ensemble des traverses, alors que la grandeur des bassins versants ne dépasse pas 14 km2. La longueur totale de l’enrochement prévue sur les différents sites varie entre 12.9 m et 39.6 m en excluant le lit du cours d’eau et le diamètre moyen des pierres prévu est de 100 – 200 mm. Par la suite, les plans de conception ont été effectués sur le logiciel AutoCad afin d’être transmis aux différents entrepreneurs. Les travaux ont eu lieu en octobre et novembre 2018. Finalement, à la suite des travaux, des recommandations ont pu être apportées. Les principales sont que ce type de traverse nécessite l’utilisation de pierre anguleuse, que la mise en place d’une traverse à gué sur un site argileux nécessite un géotextile et qu’il est préférable d’effectuer les travaux en période de débits bas.

Les perturbations en rafales peuvent entraver la régénération naturelle des peuplements forestiers en forêt boréale. En forêt aménagée les coupes forestières sont des perturbations qui ont le potentiel d’affecter la capacité de régénération des forêts. On s’attend à un effet combiné des perturbations naturelles et de l’aménagement sur l’ouverture du couvert forestier, entravant la capacité d’y réaliser un aménagement forestier durable, notamment en réduisant la quantité de peuplements productifs. En milieu boréal, l’accumulation de la matière organique (paludification) contraint la remise en reproduction des peuplements récoltés et peut aussi affecter la productivité forestière. Or ces événements ne sont que partiellement intégrés dans les calculs des possibilités forestières. Il est donc important d’évaluer ce qui se produit si on ne tient pas compte de l’ouverture potentielle des peuplements par les perturbations, ainsi que l’impact de la perte de productivité causée par la paludification. Pour développer des stratégies d’aménagement propices au rétablissementdes peuplements tout en étant économiquement viables, je propose un calcul de possibilités mis à l’épreuve dans un modèle de dynamique des paysages qui intègre le régime de feux, la paludification, la récolte forestière et les accidents de régénération pour mesurer sa robustesse. Je teste trois stratégies d’aménagement concentrées sur le reboisement, une qui correspond aux stratégies actuelles(scénario REF), une basée sur l’accessibilité des superficies à traiter (scénario ACC) et la dernière qui consiste en une remise en production de l’ensemble des superficies brûlées et paludifiées(scénario TOT). J’évalue le succès des stratégies avec les médianes du volume récolté, de la proportion de superficies fermées, ouvertes et paludifiées, d’un indice de la productivité ainsi que du coût de reboisement. Après 150 ans, la productivité du territoire montre une diminution par rapport à l’état actuelde –7,6 % et –2,5 % pour les scénarios REF et ACC et une augmentation de 0,9 % pour le scénario TOT. La récolte sans modalités particulières des superficies paludifiées risque d’engendrer une forte augmentation des peuplements ouverts (+8 % du territoire en 50 ans) compromettant les objectifs de l’aménagement durable. La stratégie qui consiste à reboiser les secteurs accessibles apparait comme la plus propice à l’atteinte des cibles de l’aménagement forestier durable en prenant en compte la faisabilité opérationnelle. Malgré des calculs de possibilités aux 5 ans, les résultats suggèrent que l’historique de coupe du territoire d’étude amènera dans les prochaines décennies une période critique dans la gestion des peuplements paludifiés. Finalement, je montre que l’utilisation du volume maximal potentiel absolu (VMPA) comme indice de productivité a permis d’anticipé les problèmes beaucoup plus tôt qu’avec les indices usuels des calculs de possibilités. / Successive disturbances such as successive fires can hinder the natural regeneration of forest stands in the boreal forest. Futhermore, in managed forests, logging is a disturbance that has the potential to affect the regenerative capacity of forests. The combined effect of natural disturbance and management is therefore expected to have an impact on the opening of forests coverand to hinder the ability to achieve sustainable forest management notably by reducing the amount of productive forest stands. In addition, in the boreal environment, the accumulation of organic matter (paludification) causes constraints in growth of harvested stands and can affect forest productivity. These events are only partially integrated into the computations of annual allowable cuts. It is therefore important to evaluate the impacts of not considering the potential opening of stands by disturbances and the loss of productivity caused by paludification on a managed forest landscape. In addition, it isuseful to develop management and evaluate strategies able to promote the restoration of stands through growth and adequate regeneration while being economically viable. To do this, the computation of annual allowable cut is done in a model that integrates the fire regime, the paludification process, forest harvesting and regeneration failure to measure the robustness of different management strategies. Three management strategies focused on reforestation are developed and tested, one that corresponds to the current strategy (REF scenario), one based on the accessibility of the areas to be treated (ACC scenario) and the last one, which consists to return all the burned and paludified areas to production via planting (TOT scenario). The results are analyzed with different indicators of success (volume harvested, proportion of closed, open and paludified areas, reforestation costs, productivity index) and expressed as medians to ensure a reasonable level of protection. After 150 years, territory’s productivity decreases for scenarios REF and ACC (-7.6 % and -2.5 %) and increases for TOT scenario (+ 0.9 %). Harvesting paludified area without specific modalities concerning regeneration failure and stand opening may result in a sharp rise in open stands (+ 8% of the territory in 50 years) compromising the objectives of sustainable development. The strategy of reforesting accessible areas appears to be the most likely to achieve sustainable forest management targets by taking into account operational feasibility.The results suggest that despite the computation of annual allowable cuts every 5 years, the harvesting history of the study area has led to the arrival of a critical period in the management of paludified stands. Finally, I showed that using the absolute maximum potential volume (VMPA) as a productivity index made it possible to anticipate easily problems much earlier than with the usual indices of possibility calculations

Les objectifs de cette étude étaient d’établir la succession d’espèces saproxyliques chez le sapin baumier (Abies balsamea [L.] Mill.), défolié par la tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana [Clemens]) et de déterminer le niveau seuil au-dessus duquel la colonisation survient massivement. Nous avons également déterminé l’influence du niveau de défoliation sur la préférence et la réussite de ponte du longicorne noir (Monochamus scutellatus [Say]), espèce connue pour causer des dommages considérables dans le bois. Les niveaux de défoliation étudiés étaient léger, modéré, sévère et totale. Afin de caractériser la communauté d’insectes visitant les arbres sélectionnés, des pièges à interception fixés au tronc ont été utilisés. Une quarantaine d’espèces ont visité davantage les arbres présentant une défoliation sévère et totale comparativement aux autres niveaux. Par les procédés d’écorçage et la mise en élevage, de sections de tronc, on a mis en évidence une succession d’espèces qui ont colonisé les arbres affaiblis, soit Serropalpus substriatus, Pityokteines sparsus, Monochamus scutellatus et Pissodes substriatus et les arbres morts, soit Sirex cyaneus et Trypodendron lineatum. Cette communauté d’insectes est connue pour former des galeries et transporter des champignons qui peuvent accélérer la dégradation du bois. Par conséquent, il était nécessaire de déterminer le niveau de défoliation auquel les insectes répondaient le plus. Nous avons déterminé qu’à partir de 90 % de défoliation globale de l’arbre, les insectes secondaires colonisaient massivement les sapins. Nous n’avons pas établi de lien entre la présence des insectes et les concentrations de monoterpènes contenu dans l’écorce des sapins. Des tests de choix ont révélé une préférence d’oviposition, par les femelles de longicorne noir, pour les arbres sévèrement défoliés, mais les cicatrices d’oviposition ont été retrouvées sur tous les niveaux de défoliation avec un nombre plus élevé sur les arbres de défoliation légère. L’installation de pièges à interception semble être un outil efficace afin de prédire les dommages au bois et ainsi fournir des recommandations pour les plans spéciaux de récupération.

Le succès de l’application d’une coupe partielle dans les peuplements feuillus repose sur la contribution des arbres prélevés et résiduels à la croissance globale du peuplement, ce qui peut être capté par un critère à l’échelle du peuplement appelé le coefficient de dominance de croissance (CDC). L’objectif principal de cette étude était donc de tester la pertinence d’utiliser le CDC pour évaluer le succès de coupes partielles appliquées à des peuplements d’érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) et de bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britt.) de structures équienne et inéquienne. Pour ce faire, le CDC a été calculé de deux façons, c’est-à-dire en utilisant comme base de calculs la biomasse des tiges ou la surface foliaire des arbres. Par la suite, nous avons utilisé des modèles linéaires mixtes pour vérifier si une coupe de jardinage dans les peuplements de structure inéquienne occasionnait un changement de CDC à court et à moyen termes, et pour vérifier si les effets de la vigueur et de la taille de l’arbre avant la coupe influençaient la croissance en diamètre de l’arbre après la coupe. Les résultats indiquent que les CDC calculés à partir de la biomasse des tiges étaient semblables aux CDC calculés à partir de la surface foliaire des arbres dans les peuplements de structure équienne (p = 0,7200), mais qu’ils avaient des valeurs plus basses dans les peuplements de structure inéquienne (p < 0,001). De plus, les coupes partielles n’ont pas significativement modifié les CDC à court (p = 0,7721) et à moyen (p = 0,8363) termes. Cependant, plusieurs arbres qui avaient une croissance rapide avant la coupe ont réagi négativement à la coupe partielle alors que de nombreux arbres qui avaient une croissance lente avant la coupe ont réagi positivement. En somme, l’évaluation du succès d’une coupe partielle semble difficile en utilisant un critère à l’échelle du peuplement comme le CDC. Une telle évaluation, ainsi qu'une meilleure compréhension des effets d'une coupe partielle, pourraient toutefois être obtenues par une analyse de croissance à l’échelle de l'arbre ou de la classe de diamètre. / The success of applying a partial cut in northern hardwood stands is based on the contribution of harvested and residual trees to overall stand growth, which can be captured by a stand-level criterion called the growth dominance coefficient (GDC). The main objective of this study was to test the relevance of using the GDC to evaluate the success of partial cuts applied to even-aged and uneven-aged sugar maple (Acer saccharum Marsh.)-yellow birch (Betula alleghaniensis Britt.) stands. To do this, we first determined whether GDC calculated with two indicators of resource acquisition, stem mass and tree leaf area, produce similar results after partial cutting according to stand structure. Second, using mixed linear models, we determined the effect of selection cuts on GDC in uneven-aged stands over the short and medium term, and we quantified the effects of tree vigour and size before cutting on diameter growth response of trees after cutting. Results indicate that GDC calculated based on stem mass were similar to GDC calculated based on tree leaf area in even-aged stands (p = 0.7200) but were significantly lower in uneven-aged stands (p < 0.001), likely because of a limited ability for crown expansion in large trees. Furthermore, selection cutting in uneven-aged stands did not significantly change GDC in the short (p = 0.7721) and medium (p = 0.8363) term. However, several trees that grew rapidly before cutting responded negatively to partial cutting while many trees that grew slowly before cutting responded positively. Overall, assessing the success of a partial cut seems difficult using a stand-level criterion such as the GDC. Such an assessment, as well as a better understanding of the effects of a partial cut, could, however, be obtained by a more detailed growth analysis performed at the tree or diameter class level.

Les perturbations naturelles font partie intégrante de l’aménagement des forêts boréales canadiennes. Des débouchés doivent être trouvés pour les quantités importantes de bois provenant d’arbres dégradés ou morts. Une option prometteuse est la bioénergie. Cependant, il est essentiel de regarder la rentabilité de cette filière. Une approche par étude de cas a été réalisée pour évaluer la rentabilité d’une usine de bioénergie qui utilise de la biomasse dégradée, dans la province de Québec (Canada), en s’approvisionnant sur les mêmes territoires que les usines de sciage et de pâte. Les opérations forestières de récolte et transport ont été simulées. La rentabilité d’un scénario témoin, pour lequel seulement la récolte de bois marchand destiné au sciage et à la pâte et qui laisse les arbres trop dégradés intacts, a été comparée à la rentabilité d’un scénario transformant les arbres dégradés en bioénergie, tout en transformant les arbres sains en sciage et pâte. Aussi, l’effet de la répartition des coûts fixes sur un plus grand volume de bois a été évalué. Les bénéfices de la récolte de biomasse pour la bioénergie, en termes de réduction de l’intensité des travaux de préparation de terrain, a aussi été évaluée. Les résultats montrent qu’au prix actuel du marché, dominé par les granules de bois, la récolte de bois morts ou dégradés pour faire de la bioénergie n’est pas aussi rentable que de laisser les arbres debout, non coupés. Le scénario de bioénergie reste rentable lorsque le niveau de dégradation moyen est modéré. Aussi, la répartition des coûts fixes sur un plus grand volume de bois a permis de réaliser des économies de 2.83$C/m3 en moyenne. Finalement, la récolte de biomasse pour la bioénergie a permis de réaliser des économies allant de 0 à 500$/ha, en évitant des coûts de préparation de terrain.