Les systèmes de cultures intercalaires (SCI), qui combinent des plantes agricoles et des rangées d' arbres largement espacées les unes des autres, offrent de multiples bénéfices économiques et environnementaux, dans la mesure où les interactions arbre-culture sont bien maîtrisées. L'adoption à grande échelle de ces systèmes au Québec est cependant loin d'être acquise. Cette thèse visait à valider le potentiel des SCI pour le Québec, en accordant une attention particulière à la productivité de la culture intercalaire et des arbres, aux facteurs environnementaux qui la conditionnent et aux façons de l' optimiser. Les effets de différents clones de peupliers hybrides (PH) sur le rendement du soya ont été analysés. Un faible rendement du soya a été observé à l' interface PH-soya en situation de forte densité d' arbres et de concurrence pour la lumière. La floraison et la formation des gousses se sont avérées plus sensibles à l'ombrage des arbres que le remplissage des grains. Suite à une éclaircie des PH, le rendement du soya était toutefois plus régulier dans l' allée. Les résultats suggèrent que la concurrence pour la lumière peut être maîtrisée en optant pour des clones de PH qui minimisent l'ombrage et en favorisant de larges espacements des arbres sur les rangées et entre elles. Différents indices de qualité du sol ont aussi été évalués, dans un SCI avec soya et dans une plantation d'arbres sans culture intercalaire. À certaines dates, la disponibilité de l' azote et la biomasse microbienne étaient supérieures dans le traitement avec soya. On y a aussi observé un plus fort accroissement de la biomasse aérienne des PH, lesquels ont été plus efficaces à utiliser l' azote minéralisé. La qualité du sol à la base des PH, sous le paillis en polyéthylène, était inférieure à celle observée dans l' allée, contrairement à ce qui a été observé dans d'autres études portant sur des SCI sans paillis. Enfin, les effets de la culture intercalaire sur la croissance et le statut nutritif de différents clones de PH ont été quantifiés dans différents SCI. Globalement, la croissance des PH dans le traitement de culture intercalaire était supérieure à celle observée dans le traitement sans culture intercalaire. Les différents clones ont répondu de façon similaire aux traitements. L' azote s' est avéré limitant pour la croissance des PH. Les résultats suggèrent que les PH ont bénéficié de la régie des cultures intercalaires. En plus de démontrer le potentiel des SCI pour intensifier la production de bois en milieu agricole, cette étude indique que les premiers stades de l'association arbre-culture peuvent offrir une grande efficacité au plan de l' utilisation des ressources biophysiques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2009). Bibliogr.

La culture en couloir avec Inga edulis est en promotion en Amérique tropicale dont au district de Toledo, au Belize. Elle consiste à des couloirs de quatre mètres de culture bordés de haies d’Inga edulis en densité de 2500 arbres/ha. La production des plantules d’Inga se fait habituellement à partir de graines plantées en sacs en pépinière. Les coûts associés à cette production de plantules et la nature des graines d’Inga qui sont récalcitrantes sont des facteurs pouvant influencer l’adoption de ce système agroforestier. Le premier objectif est d’évaluer l’efficacité de la propagation végétative en polypropagateur sans brumisation. Le deuxième est l’évaluation du temps de production et d’implantation du système par la propagation végétative ainsi que par les méthodes de propagation par semences en pépinière et en champs. Le troisième objectif consiste à l’évaluation des facteurs jouant sur l’acquisition et la production de plantules d’arbres par les petits producteurs de la région. Celle-ci a été effectuée à l’aide de vingt entrevues semi-dirigées avec des petits producteurs de sept villages et trois ONG du district. Selon les résultats, la production de boutures en polypropagateur est intéressante et montre des taux d’enracinement au-delà de 75 % pour plusieurs traitements. Les différentes méthodes de propagation présentent des temps d’implantation du système agroforestier de 78j.h/ha pour les semis en sac, de 72j.h/ha pour les boutures et de 61j.h/ha pour les semences en champs. Le transport du matériel végétal vers les sites de plantation semble être un facteur clé émanant des entrevues et de l’évaluation des techniques d’implantation. Une distance plus élevée privilégie l’utilisation du semis direct. La consultation de la population locale combinée aux expérimentations sur le terrain ont permis de définir les meilleures méthodes pour l’implantation, selon diverses situations pour la culture en couloir avec Inga edulis / Inga alley cropping is in promotion in tropical America, including Belize in the district of Toledo. This approach consists of a 4 m-wide alley intermitted with row of Inga edulis with a density of 2500 trees/ha. Inga seedling production is normally done with seeds planted in bags at a nursery. The associate cost of this production and the unorthodox seeds of Inga edulis are factors influencing the adoption of this agroforestry system. The first objective is to estimate the efficiency of vegetative propagation of Inga edulis in a non-mist polypropagator. The second is to evaluate the time of production of seedlings and setting-up of the system by vegetative propagation as well as by the methods of propagation by seeds in a tree nursery and but also in direct seeding in the fields. The third objective consists of evaluation of factors playing on the acquisition and the production of seedlings of trees by the small producers of the region. This objective was met by carrying out twenty semi-structured interviews with small producers from seven villages and three NGOs of the Toledo district. According to the results, cuttings production with a non-mist polypropagator is interesting and shows rooting rates above 75 % for several treatments. The various methods of propagation demonstrate times for establishment of the agroforestry system of 78 Man-days/ha for the sowing in bag, of 72 md/ha for cuttings and of 61md/ ha for field direct sowing. The transport of vegetal material towards the plantation sites seems to be a key limiting factor for establishment of the system identified from interviews and from the evaluation of establishment methods. A greater distance from fields favors the use of direct sowing. Local consultations combined with field trials permitted definition of the best methods in diverse situations for Inga alley cropping establishment.

La modélisation de la déformation, de la rupture et de la fracturation des milieux rocheux représente un enjeu majeur dans de nombreux domaines scientifiques et pratiques, notamment pour l'exploitation des réservoirs fracturés. Cependant, cette modélisation se heurte à la mauvaise connaissance des lois constitutives, ce qui rend particulièrement importantes les approches expérimentales et en particulier la modélisation physique, qui est au coeur de ce travail.<br /> Nous avons développé une technique originale d'une telle modélisation, basée sur un nouveau matériau Crack1 à l'échelle physique par rapport à une roche réservoir typique: le calcaire. Un programme étendu d'expérimentation avec les modèles de Crack1 a été réalisé avec un dispositif de chargement poly-tridimensionnel. Ce dispositif combine à la fois la simplicité et l'efficacité des solutions réalisées pour la réduction et l'élimination complète de la friction aux bords des modèles. Les résultats principaux peuvent être résumés de la façon suivante:<br />1.Des réseaux de diaclases ont été reproduits pour la première fois dans des conditions de chargement homogènes.<br />2.Les diaclases se forment, dans nos expériences, sous une compression triaxiale. Elles ne sont donc pas des fractures en Mode I. <br />3.Les figures fractographiques visibles sur les surfaces des diaclases naturelles et celles obtenues dans les modèles sont très similaires, ce qui suggère que la similarité physique est assurée pas seulement à macro-échelle, mais aussi à micro-échelle.<br />4.L'espacement S entre les diaclases ne dépend pas de l'épaisseur du modèle , contrairement au concept de « saturation » largement adopté dans la littérature et les modèles de réservoirs. Il a été démontré que S est contrôlé par l'état des contraintes imposé et la déformation accumulée du modèle.<br />5.Nous avons pu également reproduire dans des modèles les couloirs fracturés dont la formation est contrôlée par la rigidité des contacts aux limites de l'unité mécanique affectée par la fracturation.<br />6.L'augmentation de la pression moyenne appliquée au modèle résulte en un changement du style de la fracturation, qui évolue de manière continue des diaclases vers des fractures «obliques » conjuguées.<br />7.L'analyse des conditions de cette transition à partir de la théorie de la bifurcation de la déformation montre qu'elle est associée à la réduction du facteur de dilatance β de Crack1 avec l'augmentation de la pression p (ce type de dépendance β (p) est également connu pour les roches réelles).<br />Les résultats obtenus confirment donc que les lois constitutives contrôlent directement la fracturation. Des études expérimentales plus larges doivent désormais être menées pour contraindre ces lois dans toute leur complexité et avec une précision nécessaire.

Ce travail de thèse est dédié à l'étude des liens génétiques existant entre les plis et les fractures formés dans la croûte terrestre superficielle, i.e., dans le domaine élastique/fragile. Ce problème est abordé à la fois d'un point de vue académique et dans la perspective d'une amélioration de l'exploration et de la production des réservoirs naturels (eau et hydrocarbures). <br />Les principaux résultats de ce travail sont les suivants :<br />- Une classification originale des relations entre plis et fractures est établie sur la base d'études comparatives de terrain. La cinématique et les origines mécaniques des différentes associations observées sont discutées, ainsi que de possibles implications au niveau de la dynamique dans les réservoirs plissés fracturés sont proposées.<br />- Le rôle prédominant de zones de fractures appelées articulations sur l'accommodation de la courbure des plis est démontré par de nombreuses études de terrain. Une typologie de ces zones de fractures est proposée sur la base d'exemples naturels et leur origine mécanique est discutée. L'origine mécanique de ces articulations est précisée dans une étude expérimentale. On utilise des multicouches de paraffine cassante, sollicités dans un dispositif de chargement original. Ce dispositif permet une étude paramétrique des conditions de chargement et de la structure du multicouche, tout en autorisant l'observation en continu de la déformation. Les paramètres les plus importants contrôlant la distribution des articulations et leur évolution géométrique sont la pression de confinement et la friction interfaciale dans le multicouche.<br />- On présente en outre une étude de cas intégrant l'ensemble des résultats et des concepts. Il s'agit de l'anticlinal de la Montagna della Majella (Italie), qui représente un analogue de réservoir plissé/fracturé.<br />- Des implications des résultats précédents aux problèmes des écoulements dans les réservoirs sont discutées.

Les systèmes agroforestiers intercalaires (SAI) se caractérisent par l'intégration d'espèces ligneuses disposées en rangées largement espacées dans les champs cultivés. Dans un contexte où les paysages agricoles, qu'ils soient marqués par l'intensification des pratiques agricoles ou un abandon plus ou moins marqué de l'agriculture, sont en quête de durabilité, les SAI sont proposés comme des systèmes écologiques et productifs ayant le potentiel de répondre aux enjeux vécus à l'échelle des fermes et des paysages. Afin d'optimiser la participation des SAI à la construction de paysages durables, il est nécessaire d'acquérir une vision intégrée de leur cohérence paysagère, c'est-à-dire de leur arrimage avec les dimensions écologiques et sociales des paysages, ainsi que de développer des outils pouvant guider leur aménagement dans une perspective paysagère. Or, la cohérence potentielle des SAI avec les dimensions sociales des paysages reste encore peu documentée, et les outils permettant d'envisager l'intégration et l'aménagement des SAI dans une perspective paysagère rares et peu adaptés au contexte québécois. En se basant sur un cadre conceptuel associant les approches dialectiques du paysage aux systèmes socio-écologiques, la thèse a évalué, ex-ante, certains aspects de la dimension sociale de la cohérence paysagère des SAI dans deux contextes paysagers fortement contrastés : la municipalité régionale de comté (MRC) des Maskoutains, marquée par des paysages d'intensification agricole, et celle de Charlevoix-Est, marquée par la déprise agricole. Les perceptions de 40 professionnels (agriculteurs, conseillers agricoles et forestiers, aménagistes et élus) travaillant dans des territoires à l'étude furent scrutées à travers des entrevues semi-dirigées et des groupes de discussion. L'impact des SAI et de leur aménagement (espacement des rangées et diversité des espèces ligneuses) sur l'appréciation des paysages agricoles par les résidents fut sondé via un questionnaire en ligne. La dimension écologique de la cohérence paysagère des SAI fut analysée via une revue de littérature des services écosystémiques qu'ils peuvent potentiellement fournir, une analyse des enjeux vécus dans les paysages agricoles du Québec et des entrevues semi-dirigées réalisées avec quatre experts agroforestiers. Les dimensions sociale et écologique furent ensuite combinées pour créer deux outils d'aide à la décision multicritères pour guider le choix des sites d'implantation et des aménagements des SAI dans une perspective paysagère. Les entrevues semi-dirigées et les groupes de discussion ont révélé que les facteurs influençant l'intégration des SAI dans les paysages variaient d'un milieu à l'autre. Dans les Maskoutains, les SAI s'arriment très bien aux enjeux écologiques prioritaires perçus par les acteurs et répondent même à certains enjeux esthétiques, mais leur rentabilité incertaine, l'inadéquation des politiques agricoles avec ces systèmes et les habitudes liées aux pratiques intensives limitent leur cohérence paysagère. Dans Charlevoix-Est, c'est l'intérêt esthétique des SAI et la nécessité de diversifier les revenus issus de l'agriculture qui sont apparus comme les éléments favorisant le plus l'implantation des SAI, alors que les prix du bois, très bas, sont apparus comme un élément limitant majeur. Les analyses multivariées et qualitatives des appréciations paysagères des résidents ont démontré que, peu importe la MRC ou le profil des répondants, les scénarios présentant des SAI et des paysages ordinaires étaient également appréciés, hormis pour la prairie qui s'avéra significativement plus appréciée que les SAI. Les répondants ont aussi exprimé des préférences régionales contrastées pour l'aménagement des SAI, démontré une certaine préférence pour des systèmes diversifiés et révélé que l'aspect linéaire des systèmes diminuait leur attrait. En somme, dans les Maskoutains, les SAI présentent, malgré leur pertinence écologique et les plus grandes possibilités offertes en matière de choix d'espèces ligneuses, une cohérence paysagère faible en raison de contraintes sociales relativement peu favorables à leur intégration. Le contexte de Charlevoix-Est, plus équilibré, est globalement plus propice à l'intégration des SAI, notamment à cause de facteurs sociaux plus favorables et malgré des possibilités plus restreintes en matière de diversité végétale. La thèse démontre ainsi l'importance d'une approche territorialisée et intégrant à la fois une analyse des dimensions écologiques et sociales pour choisir les sites d'implantation, les espèces et les types d'aménagement à prioriser afin d'optimiser la cohérence des SAI dans les paysages. Les résultats plaident globalement pour une diversification et une « délinéarisation » des modèles de SAI afin de mieux les arrimer aux conditions socio-écologiques des paysages, dans le respect de leurs dynamiques évolutives. / Agroforestry intercropping systems (AIS) are characterized by the integration of woody species arranged in widely spaced rows in cultivated fields. In a context where agricultural landscapes, whether shaped by the intensification of agricultural practices or by a more or less important agricultural decline, are in search for sustainability, AIS are proposed as alternative, ecological and productive land-use systems that could tackle the challenges experienced both at the farm and landscape levels. Optimizing the contribution of AIS to landscape sustainability requires an integrated vision of their landscape coherence, understood as their match with the ecological and social dimensions of landscapes, as well as the use of tools aimed at guiding their design and implementation in a broad, landscape perspective. Up to now, the potential coherence of AIS with the social dimensions of landscapes remains poorly documented, and the tools enabling the choice of optimal AIS designs following a landscape perspective rare and not suited to Quebec's context. Using a conceptual framework linking landscape dialectic approaches to socio-ecological systems, the thesis assessed, ex-ante, some aspects of the social dimension of AIS landscape coherence in two highly contrasted agricultural landscape contexts: the regional county municipality (RCM) of Les Maskoutains, shaped by agricultural intensification landscapes, and the RCM of Charlevoix-Est, featuring agricultural decline. The perceptions of 40 professionals (farmers, farm and forestry advisors, landscape planners and local authorities) working within the studied territories were scrutinized through semi-directed interviews and focus groups. The impact of AIS and of their design features (row spacing and woody species diversity) on agricultural landscape appreciation by residents was surveyed using an online questionnaire. The ecological dimension of AIS landscape coherence was analysed through a literature review of the ecosystem services they may provide, an analysis of the challenges faced within agricultural landscapes in Québec and semi-directed interviews conducted with four agroforestry experts. The social and ecological dimensions were then combined and enabled the creation of two multicriteria decision-tools aimed at guiding the implementation sites and designs of AIS in a landscape perspective. Semi-directed interviews and focus groups revealed that the factors influencing AIS integration within landscape vary between regions. In Les Maskoutains, AIS match the most crucial ecological issues perceived by stakeholders, and even some landscape aesthetic concerns, but their uncertain economic viability, the mismatch of public agricultural support to these systems and the habits linked to intensive agricultural practices limit their landscape coherence. In Charlevoix-Est, the AIS aesthetics and the necessity to diversify agricultural income appeared as the elements most facilitating AIS implementation, while very low wood prices appeared as a major constraint. Multivariate and qualitative analysis performed on the landscape appreciation declared by residents demonstrated that, regardless of the region or the profile of the respondents, AIS and ordinary agricultural landscapes were equally appreciated, excepted for the hay field which was significantly more appreciated than the other landscapes. Respondents also expressed contrasted regional preferences for AIS designs, demonstrated a slight preference for AIS featuring diversified woody species and revealed that the linear aspect of AIS was lowering their attractivity. Globally, in Les Maskoutains, AIS present, despite their high ecological relevance, a weak landscape coherence caused by a social context somehow not very favorable to their integration. The context in Charlevoix-Est, more balanced, is globally more suitable to AIS integration despite restrained possibilities in terms of woody perennial diversity. The thesis thus demonstrates the importance of a territorial approach integrating ecological and social dimensions to choose implementation sites, woody species and global AIS designs to optimize their landscape coherence. The results globally advocate for a diversification and a "delinearization" of AIS models to better match them to the socio-ecological conditions of landscape, with respect for their evolutive dynamics.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Ce mémoire examine l'effet de l'agrisylviculture sur les champignons mycorhiziens arbusculaires (MA). Un premier chapitre met en relation les nouveaux développements de la recherche sur les systèmes agrisylvicoles et l'écologie des champignons MA. Le deuxième chapitre examine la diversité des champignons MA dans un système agrisylvicole du sud-ouest du Québec, par analyse moléculaire d'un gène des champignons. Le premier chapitre démontre que la diversité des champignons MA n'est pas forcément plus élevée dans les systèmes agrisylvicoles que dans les systèmes agricoles conventionnels, mais que l'agrisylviculture peut répondre favorablement à certaines imperfections de l'agriculture biologique. La composition des communautés de champignons MA trouvée dans le système agrisylvicole étudié était relativement simple, révélant ainsi un degré élevé de perturbations probablement liées aux techniques culturales. Il apparaît en outre que les arbres et la culture supportaient des communautés distinctes suggérant que l'agrisylviculture puisse avoir un potentiel dans l'augmentation de la diversité des champignons MA.