L’augmentation de la diversité végétale des fourrages, par l’ajout d’une plante-abri annuelle lors de l’implantation ou par le mélange de plusieurs espèces pérennes, est vue comme une façon d'en améliorer la performance agronomique et le contrôle des adventices. Le projet visait à évaluer l’effet 1) d’une plante-abri d’orge (Hordeum vulgare L.) ou de trèfle d’Alexandrie (Trifolium alexandrinum L.) à l’implantation et 2) de l’ajout d’une, deux ou trois graminées pérennes à la luzerne (Medicago sativa L.) pure sur la performance des mélanges fourragers. Les résultats concernant des plantes-abris démontrent que l’orge a produit plus de biomasse que le trèfle d’Alexandrie et a permis d’atteindre le rendement fourrager total le plus élevé et la biomasse d’adventices la plus faible aux quatre sites récoltés l’année du semis. Le trèfle d’Alexandrie n’a pas démontré d’avantage au niveau du rendement ou de la compétition aux adventices. L’utilisation d’une plante-abri à l’implantation n’a eu aucun effet sur le rendement fourrager les deux années suivantes. L’utilisation de l’orge a mené au fourrage avec la teneur en protéine la plus faible et le ratio sucre soluble:protéine le plus élevé aux quatre sites récoltés. Le trèfle d’Alexandrie n’a pas eu d’effet sur la teneur en protéine des fourrages, mais a permis d’augmenter les fractions protéiques lentement dégradables et non-digestibles dans le rumen, ce qui pourrait augmenter l’efficacité d’utilisation de l’azote par les ruminants. Aucun effet significatif de l’effet de la composition des mélanges fourragers sur les rendements et la qualité nutritive des fourrages n’a été observé l’année du semis. Les années subséquentes, les mélanges à trois ou quatre espèces ont généralement mieux performé que la luzerne pure. La présence d’adventices était légèrement plus élevée avec la luzerne pure qu’avec certains mélanges. La présence de graminées a généralement mené à une amélioration de l’équilibre énergie:protéine du fourrage.

L'augmentation de la diversité végétale des fourrages, par l'ajout d'une plante-abri annuelle lors de l'implantation ou par le mélange de plusieurs espèces pérennes, est vue comme une façon d'en améliorer la performance agronomique et le contrôle des adventices. Le projet visait à évaluer l'effet 1) d'une plante-abri d'orge (Hordeum vulgare L.) ou de trèfle d'Alexandrie (Trifolium alexandrinum L.) à l'implantation et 2) de l'ajout d'une, deux ou trois graminées pérennes à la luzerne (Medicago sativa L.) pure sur la performance des mélanges fourragers. Les résultats concernant des plantes-abris démontrent que l'orge a produit plus de biomasse que le trèfle d'Alexandrie et a permis d'atteindre le rendement fourrager total le plus élevé et la biomasse d'adventices la plus faible aux quatre sites récoltés l'année du semis. Le trèfle d'Alexandrie n'a pas démontré d'avantage au niveau du rendement ou de la compétition aux adventices. L'utilisation d'une plante-abri à l'implantation n'a eu aucun effet sur le rendement fourrager les deux années suivantes. L'utilisation de l'orge a mené au fourrage avec la teneur en protéine la plus faible et le ratio sucre soluble:protéine le plus élevé aux quatre sites récoltés. Le trèfle d'Alexandrie n'a pas eu d'effet sur la teneur en protéine des fourrages, mais a permis d'augmenter les fractions protéiques lentement dégradables et non-digestibles dans le rumen, ce qui pourrait augmenter l'efficacité d'utilisation de l'azote par les ruminants. Aucun effet significatif de l'effet de la composition des mélanges fourragers sur les rendements et la qualité nutritive des fourrages n'a été observé l'année du semis. Les années subséquentes, les mélanges à trois ou quatre espèces ont généralement mieux performé que la luzerne pure. La présence d'adventices était légèrement plus élevée avec la luzerne pure qu'avec certains mélanges. La présence de graminées a généralement mené à une amélioration de l'équilibre énergie:protéine du fourrage.

L'aménagement de bandes de protection riveraines par le biais de la revégétalisation est considéré comme un des moyens les plus efficaces pour la réduction de la pollution agricole diffuse. Par ailleurs, la restauration de la zone riveraine en milieu agricole a une importance particulière pour la biodiversité, car les habitats riverains abritent des espèces que l'on ne retrouve nulle part ailleurs dans les agroécosystèmes. Pour contrebalancer les coûts liés à l'implantation et à l'entretien de la bande riveraine, il est possible d'utiliser des végétaux qui créeront des biens alternatifs sur la ferme. La récolte des végétaux permet également de maintenir le potentiel d'accumulation des nutriments dans la végétation riveraine. Parmi les essences utilisées en restauration riveraine, le peuplier hybride (Populus spp.) est particulièrement intéressant en raison de sa forte productivité et de sa tolérance à l'inondation. Il permet donc de restaurer rapidement plusieurs attributs fonctionnels et structuraux dans l'agroécosystème (accumulation de nutriments, stabilisation du sol et des berges, couvert forestier, microclimat, etc.) tout en permettant la production de biomasse et de bois. Cette thèse a pour objet l'étude de bandes riveraines de peuplier hybride (4,5 m de largeur et 2222 tiges ha-1) âgées de six ans, comprenant cinq clones non apparentés de peuplier hybride, qui ont été plantées simultanément sur quatre sites agricole de l'Estrie (sud du Québec). Ces bandes riveraines sont toutes situées sur des petits cours d'eau de tête de faible largeur (1 à 2 m). Le premier chapitre a pour objectif d'évaluer la production de bois et de biomasse dans de tels systèmes riverains (4 sites et 5 clones). Cet aspect est un des éléments importants pour évaluer la faisabilité économique des projets de restauration riveraine. Il est donc nécessaire d'identifier les facteurs édaphiques qui influencent la productivité de ces systèmes. Le second chapitre aborde la séquestration du carbone et l'accumulation des nutriments dans la biomasse épigée des peupliers hybrides (4 sites et 5 clones). L'objectif est d'évaluer à quel point les peupliers hybrides sont des puits de carbone, d'azote et de phosphore efficaces dans la zone riveraine agricole et quels sont les facteurs (choix du site, choix des clones) qui influencent cette efficacité. Dans ce chapitre, une comparaison est également réalisée avec des bandes herbacées adjacentes aux plantations. Le troisième chapitre vise à évaluer l'effet des bandes riveraines de peuplier hybride et des différents clones sur la biomasse et la diversité végétale en sous-couvert (3 sites et 2 clones). L'objectif est d'évaluer dans quelle mesure les conditions lumineuses en sous-couvert dans les bandes ont un effet sur la biomasse végétale et sur la richesse et le recouvrement de différents groupes d'espèces. Une comparaison avec des bandes herbacées naturelles adjacentes est également réalisée. Le quatrième chapitre aborde les différences clonales qui peuvent exister au chapitre de l'assimilation de l'azote, un aspect fondamental pour l'adaptabilité des clones de peupliers hybrides à différents milieux de croissance (sol riche vs sol pauvre). Les résultats montrent le fort potentiel des bandes riveraines de peuplier hybride pour produire du bois et de la biomasse et pour séquestrer du carbone et des nutriments (N et P) dans les parties épigées (tronc, branches et feuilles). Ce potentiel est très variable d'un site à l'autre puisque des écarts de croissance d'environ un ordre de grandeur ont été observés entre les sites, essentiellement en raison de la fertilité du sol. Un rendement en volume de 40 m3 ha-1 an-1 a été atteint au site fertile de Bromptonville, un rendement qui n'avait jamais été obtenu auparavant au Québec. Sur ce site la séquestration du carbone, l'accumulation de l'azote et du phosphore s'élevait après 6 ans à 52 t ha-1 de C, 770 kg ha-1 de N et 82 kg ha-1 de P. Au site pauvre de Magog, le rendement en volume était aussi faible que 4 m3 ha-1 an-l, alors que la séquestration du carbone et l'accumulation de l'azote et du phosphore n'était que de 6,4 t ha-1I de C, 90 kg ha-1 de N et 10 kg ha-1 de P. Le principal facteur qui a influencé la croissance des peupliers et, par conséquent, leur capacité à séquestrer du carbone et des nutriments a été la disponibilité en nitrates (NO3) dans le sol riverain. Des relations hautement significatives (p<0,001) ont été obtenues entre la disponibilité du nitrate dans le sol et le volume moyen par arbre (R2=0,58), la biomasse moyenne (tronc + branches + feuilles) par arbre (R2=0,54), la séquestration moyenne du carbone par arbre (R2=0,54), l'accumulation moyenne de l'azote par arbre (R2=0,59) et l'accumulation moyenne du phosphore par arbre (R2=0,56). La forte disponibilité en nitrates a été observée sur les sites (Bromptonville et St-Isidore-de-Clifton) où l'on pratique un élevage plus intensif du bétail (fertilisation annuelle du pâturage, densité élevée d'animaux). Ainsi, le peuplier hybride semble être un arbre idéal pour intercepter la pollution azotée qui provient de la fertilisation agricole. Non seulement le peuplier hybride croît plus vite lorsque l'azote est plus abondant dans le sol, mais on retrouve également l'azote en plus forte concentration dans ses tissus, ce qui produit un effet synergétique sur l'accumulation totale de l'azote dans l'arbre. Cette synergie positive a également été observée pour l'accumulation du phosphore. D'ailleurs, des relations hautement significatives (p<0,001) ont été observées entre la disponibilité du nitrate dans le sol et la concentration d'azote dans les feuilles de peuplier (R2=0,47), de même qu'entre la disponibilité du phosphore et sa concentration foliaire (R2=0,22). Au site de Magog, la forte teneure en magnésium dans le sol, la plus faible survie, la fertilité moindre et le drainage imparfait sont tous des facteurs pouvant expliquer les faibles valeurs obtenues en termes de production de bois, de séquestration du carbone et des nutriments. Les concentrations de Mg dans les feuilles, les branches et le tronc étaient d'ailleurs environ deux fois supérieures à Magog comparativement aux autres sites. Au sujet des clones, le clone 3729 (P. nigra x P. maximowiczii) et le clone 9153ll (P. maximowiczii x P. balsamifera) se sont particulièrement démarqués avec une forte croissance en biomasse et en volume, de même que pour leur aptitude à séquestrer du carbone et à accumuler de l'azote et du phosphore. D'importantes différences clonales ont aussi été observées en ce qui concerne la répartition de la biomasse dans les parties épigées. Par ailleurs, lorsque l'on compare les bandes riveraines de peuplier hybrides avec des bandes herbacées qui se développent naturellement, on constate que les bénéfices des bandes riveraines de peuplier hybride en terme de séquestration de carbone et de nutriments (N et P) augmentent davantage en fonction de la fertilité du site que dans le cas des bandes herbacées. Les bandes riveraines de peuplier hybride créent, à mesure qu'elles croissent, une ambiance forestière en termes de conditions lumineuses. Ce phénomène ne semble pas affecter négativement l'abondance et la richesse des espèces végétales indigènes et de milieux humides en sous-couvert. D'ailleurs aucune relation significative n'a été observée entre l'ouverture de la canopée et la richesse et le recouvrement de ces deux groupes d'espèces. De plus, aucun effet Site n'a été observé pour la richesse moyenne en espèces indigènes et de milieux humides. Toutefois, à mesure que la canopée se referme, on observe une exclusion des espèces végétales introduites et de milieux mésiques. Ainsi, des relations hautement significatives (p<0,001) et positives ont été observées entre l'ouverture de la canopée et le nombre d'espèce introduites (R2=0,46) et de milieux mésiques (R2=0,43), de même qu'entre l'ouverture de la canopée et le recouvrement des espèces introduites (R2=0,51) et de milieux mésiques (R2=0,65). Parallèlement, un effet Site significatif a été observé pour la richesse totale moyenne, la richesse moyenne en espèces introduites et en espèces de milieux mésiques. Ces richesses en espèces étaient plus élevées à Magog où l'ouverture de la canopée est plus importante. À l'échelle de chaque site, la fermeture de la canopée est également significativement (p<0,00l) et fortement reliée à une diminution de la biomasse végétale en sous-couvert (Bromptonville, R2=0,81; St-Isidore-de-Clifton, R2=0,64; Magog, R2=0,51). Un important effet Clone a également été observé en matière d'ouverture de la canopée et de biomasse végétale en sous-couvert, avec le clone 915311 qui présentait les valeurs les plus faibles comparativement au clone 3570 (P. deltoides x P. nigra). Sur la plupart des sites, le clone 915311 a réduit également le recouvrement de tous des groupes d'espèces par rapport au clone 3570. Par ailleurs, d'importantes différences en termes de biomasse végétale en sous-couvert sont observées entre les bandes riveraines de peuplier hybride et les bandes herbacées. Ces dernières ont davantage de biomasse végétale au sol, principalement en raison de leur fort ensoleillement. La richesse moyenne totale en espèces n'était toutefois pas différente entre les deux types de bandes riveraines. Il existe enfin d'importantes différences d'activité de la nitrate réductase dans les feuilles des cinq clones de peuplier hybrides non apparentés. Le clone 3570, dont les deux espèces parentales appartiennent à la section des Aigeiros, se démarque des autres clones, car son activité nitrate réductase était beaucoup plus élevée sur le site riche en nitrate (Bromptonville) que sur le site pauvre en nitrate (Magog). Peu de différences d'activité de la nitrate réductase ont été observées d'un site à l'autre pour les autres clones, tous apparentés à la section Tacamahaca. Ces différences sont probablement liées à l'assemblage génétique des différents clones et suggèrent que les clones ont probablement des préférences différentes pour les formes d'azote dans le sol. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : bandes riveraines, peuplier hybride, séquestration du carbone, accumulation de phosphore et d'azote, biomasse, diversité végétale

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L'effet de la rétention variable du peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx) sur la croissance de l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) ainsi que sur le recouvrement, la composition et la diversité des espèces de la strate de sous-bois est évalué dans ce mémoire. Les bénéfices en termes de transmission de la lumière et d'enrichissement de la litière qu'entraîne la présence de peuplier faux-tremble dans un peuplement pourraient influencer positivement la croissance de l'épinette noire. Par contre, la croissance rapide du peuplier limite celle d'autres espèces d'arbres à ses côtés, en particulier les essences à croissance plus lente comme l'épinette noire. Pour les sylviculteurs il est donc important de trouver quelle densité de peupliers doit être maintenue dans le parterre de coupe pour contrecarrer les impacts négatifs du conifère sur le cycle des éléments nutritifs et la productivité du peuplement. Une quantité adéquate de feuillus constituerait un équilibre entre les effets positifs sur le sol favorisant la croissance de l'épinette et les effets négatifs découlant de la possibilité de compétition pour les ressources entre les deux espèces. Un dispositif expérimental a été mis en place en Abitibi-Témiscamingue où les mesures dendrométriques prises sur les épinettes ont permis d'évaluer les variations de croissance rencontrées chez les jeunes conifères (environ 20 ans) selon un gradient naturel de présence de peuplier faux-tremble dans le milieu. Ensuite, par l'emploi d'une éclaircie précommerciale, un gradient de rétention du peuplier a été produit dans les parcelles expérimentales (n = 45) afin d'évaluer selon quelles proportions la présence du feuillu peut être bénéfique pour la croissance du résineux. Ainsi, quatre densités résiduelles différentes de tiges de peuplier par hectare ont été créées: 0, 65, 130 et 195 tiges/hectare. Les résultats d'études antérieures proposent qu'à l'échelle du peuplement, le volume marchand total des épinettes matures est augmenté par la présence de peupliers dans des proportions plus basses que 41 % de la surface terrière totale. Qu'en est-il pour des jeunes peuplements? L'effet positif du peuplier faux-tremble peut-il déjà se faire ressentir après une vingtaine d'années? Il semble que le peuplier aurait un effet facilitant sur les composantes du sol affectant ainsi positivement la croissance de l'épinette noire. Par contre, l'absence de compétition entre les arbres avant l'application de l'éclaircie précommerciale n'a pu mettre en évidence un impact du gradient de rétention du feuillu sur la croissance du conifère. L'épinette noire n'est probablement pas la seule espèce à pouvoir profiter des effets positifs de la présence de peupliers dans le peuplement. Ainsi, le deuxième volet de l'étude porte sur l'effet de la densité variable du peuplier sur la composition, le recouvrement et la diversité de la strate de sous-bois. Des relevés de pourcentage de recouvrement (8 quadrats de 1m x 1m/ parcelle) des espèces bryophytes et vasculaires (incluant toutes celles mesurant moins de 1m de hauteur) ont été effectués dans les parcelles expérimentales (n = 45). Il est donc possible de déterminer si les espèces du sous-bois ont été influencées par la plus grande quantité de lumière qualité et la quantité de litière au sol. Étant donné la récupération du milieu face aux activités forestières antérieures, à court terme, la strate inférieure n'a démontré aucune réaction en termes de composition, de recouvrement ou de diversité face au changement de présence de peuplier faux-tremble dans le milieu. À long terme, les effets positifs ou négatifs de la coexistence entre différentes quantités de peupliers faux-tremble, l'épinette noire et les espèces de sous-bois pourront être observés grâce au dispositif expérimental mis en place. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Épinette noire, Peuplier faux-tremble, Croissance, Sous-bois.

Les lichens constituent une composante importante de la biodiversité en milieu arctique et subarctique et y jouent plusieurs rôles écologiques. En raison de leur métabolisme poïkilohydrique et de leur croissance lente, les lichens apparaissent toutefois comme étant vulnérables dans le présent contexte de changement climatique. Afin de mieux comprendre les conséquences des changements climatiques sur les lichens, nous avons identifié les patrons et déterminants de l’abondance et de la diversité des lichens le long d’un gradient latitudinal au Nunavik et évalué l’impact du couvert arbustif sur les communautés lichéniques. Nos résultats révèlent que les types de formation végétale, qui influencent les interactions compétitives entre les espèces, et la latitude, qui agit comme indicateur du climat régional, sont les principaux déterminants de l’abondance, de la diversité et de la composition des communautés lichéniques à l’échelle du gradient. À l’échelle locale, le couvert arbustif et graminoïde réduit l’abondance et la diversité, ce qui témoigne de la faible compétitivité des lichens. La comparaison des communautés lichéniques en milieu ouvert et sous arbuste révèle un déclin du couvert lichénique de plus de 50% sous la canopée. De plus, les arbustes engendrent une réduction de la diversité lichénique qui augmente avec le temps, et modifient la composition des communautés en excluant les espèces nécessitant les conditions environnementales spécifiques aux milieux ouverts. En combinant deux approches distinctes, nous avons démontré l’importance de l’impact de la végétation vasculaire sur les lichens. Nos résultats laissent présager une restructuration majeure des communautés lichéniques, alors que les changements climatiques favorisent un déplacement des zones de végétation vers le nord ainsi qu’une expansion croissante des arbustes. En permettant une meilleure compréhension des facteurs environnementaux influençant les lichens, ce projet s’inscrit dans un effort visant à comprendre la dynamique des écosystèmes nordiques, en vue de mieux prédire les changements de végétation futurs. / Lichens are a key component of arctic and subarctic ecosystems, as they constitute an important part of biodiversity and are involved in many ecological processes. However, lichens appear vulnerable in the present context of climate change because of their poikilohydric metabolism and their slow growth rate. In order to understand the implications of climate change on lichens, we identified patterns and determinants of lichen abundance and diversity along a latitudinal gradient in Nunavik and evaluated the impact of shrubs on lichen communities. Our results reveal that vegetation types, which influence competitive interactions, and latitude, which is used as a proxy of regional climate, are the main factors involved in driving lichen abundance, diversity and community composition at the gradient scale. At the local scale, shrub and graminoid cover induces a lower lichen cover and diversity, highlighting the low competitive abilities of lichens. When comparing lichen communities in open area and under shrubs, we observe a decline of lichen cover of more than 50% under shrub canopy. Shrubs also induce a decline of lichen diversity that seems to intensify with time, and modify community composition by excluding species that require the open environment conditions. By combining two distinct methods, we highlighted the predominance of vascular plants in profiling lichen communities. As climate change is promoting further shrub expansion and a northward shift of vegetation zones, a major restructuration of lichen communities is likely to be observed in the next decades. By identifying environmental drivers of lichen communities at different spatial scales, this project takes part in a global effort towards a better understanding of northern ecosystems dynamics that aims to improve our ability to predict future changes in vegetation.

La région maritime du Nunavik, composé de l’est de la baie d’Hudson, du détroit d’Hudson et de la baie d’Ungava, est d’une importance capitale pour les populations Inuit qui y vivent grâce à son apport substantiel en nourriture et matériaux, en plus de permettre un passage des traditions et une cohésion sociale dans la communauté. Les Inuit consomment surtout du poisson et des mammifères marins comme le phoque et le béluga, des espèces particulièrement riches en composés essentiels comme les acides gras polyinsaturés et les pigments caroténoïdes, qui sont synthétisés par les microalgues à la base de la chaîne alimentaire marine. Cependant, les qualités nutritives de ces organismes sont susceptibles d’être altérées par la transformation rapide de l’environnement arctique. Ce projet avait pour but d’évaluer l’influence des paramètres physico-chimiques de l’eau sur la composition taxonomique et les qualités nutritives des microalgues marines au Nunavik pendant l’été en 2017 et en 2018. Les résultats ont révélé de forts contrastes entre les régions maritimes quant aux paramètres physico-chimiques; les eaux de la Baie d’Hudson était relativement chaudes, peu salées et peu alcalines, alors que celles du détroit d’Hudson et la baie d’Ungava étaient plutôt froides, salées et alcalines par comparaison. La composition taxonomique des communautés était très différente entre les deux années, avec une dominance de diatomées en 2017 et une transition vers une communauté comportant une proportion accrue de flagellés en 2018. Les contenus en pigments caroténoïdes étaient influencés négativement par la température, le pH ainsi que la contribution des flagellés à la communauté, mais étaient positivement influencés par la salinité et la contribution des diatomées. Le contenu en acide eicosapentaénoïque (EPA),un acide gras essentiel, était plutôt corrélé positivement à la salinité, au pH et à la contribution des diatomées, mais négativement à la température et à la contribution des flagellés. La température, la salinité et le pH ont aussi montré de fortes corrélations avec les proportions de diatomées et de flagellés, mettant en évidence une juxtaposition d’effets directs (via une réponse physiologique des microalgues) et indirects (liés à la composition des communautés) de l’environnement changeant de l’Arctique sur les propriétés nutritives des microalgues marines

Le feu dynamise la forêt boréale. De part son long cycle de feu, la forêt boréale de l'est du Québec présente une proportion élevée de vieilles forêts. Les perturbations secondaires y maintiennent une grande hétérogénéité dans l'habitat, permettant la présence d'une diversité d'espèces végétales. La coupe à blanc, qui a également eu lieu sur ce territoire, produit des impacts sur la végétation et le sol qui diffèrent de ceux du feu de forêt. Ceci peut conduire à une dissociation entre les successions végétales après coupe et après feu, en termes de diversité, de composition en espèces ou de variabilité dans les communautés végétales de sous-bois. Afin d'étudier ceci, nous avons comparé des chronoséquences après coupe et après feu. Notre dispositif se situe dans la Côte-Nord et comprend deux chronoséquences formées de 25 peuplements issus de feux et de 28 peuplements issus de coupes à blanc. La chronoséquence après feu comprend 5 classes d'âge, la dernière >200 ans, alors qu'après coupe, les classes sont 20-50 ans et 50-80 ans. Les variables environnementales ont été étudiées à l'intérieur d'une placette circulaire de 400 m2 et portent sur la structure et la composition du peuplement, le bois mort, le parterre forestier et le sol. Les plantes vasculaires et les bryophytes ont été inventoriées dans 20 quadrats de 1 m2. Des indices de biodiversité, des analyses de redondance (RDA) et des analyses de correspondance détendancées (DCA) ont été utilisés. Après un feu, une plus grande hétérogénéité de l'habitat s'observe en début de succession et après 150 ans, associée à une richesse plus élevée en plantes vasculaires et non-vasculaires. À la fermeture de la canopée, une diminution des espèces intolérantes à l'ombre se produit ainsi qu'une augmentation des mousses hypnacées au sol. Le parterre forestier présente alors moins de micro-habitats disponibles, ce qui explique la diminution de la richesse des bryophytes. Après 150 ans, les espèces plus sensibles et dépendantes des micro-habitats, telles les hépatiques, sont davantage riches et répandues. Ceci semble dû à la présence du sapin baumier et des perturbations secondaires. La variabilité de la composition des plantes vasculaires devient maximale en vieille forêt, ce qui peut s'expliquer par les divergences successionnelles des peuplements. De son côté, la coupe à blanc ne diminue pas la diversité des plantes vasculaires et non-vasculaires de sous-bois par rapport au feu pour les peuplements de même âge. Cependant, nous n'avons pas observé les mêmes changements successionnels pour les mêmes groupes d'espèces après coupe. La dominance des espèces résiduelles de forêt mature après coupe empêche la présence de changement chez les plantes vasculaires à la fermeture de la canopée. Toutefois, la richesse des hépatiques diminue dans le temps après coupe. Les limitations en quantité et en qualité du bois mort dans les peuplements coupés à blanc peuvent limiter les micro-habitats disponibles et constituer une atteinte au maintien des espèces sensibles sur ces territoires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : feu de forêt, coupe à blanc, forêt boréale, plantes de sous-bois, bryophytes, diversité, hétérogénéité de l'habitat

La flore du sous-bois représente près des deux tiers de la richesse spécifique des végétaux supérieurs dans les forêts tempérées décidues. Ce pool d'espèces, composé presque essentiellement de plantes pérennes, agit sur la régénération, la structure et la composition du couvert forestier, et sur les fonctions de l'écosystème (par exemple : productivité et cycles biogéochimiques). La présente thèse montre les effets de plusieurs facteurs qui modulent la richesse et la productivité des espèces de sous-bois en forêt décidue. Les deux premiers objectifs de la thèse portent sur l'influence de l'hétérogénéité structurale et de l'hétérogénéité de la répartition spatiale des nutriments sur les espèces de sous-bois. Le dernier objectif porte sur la complémentarité entre les groupes fonctionnels, une propriété essentielle pour le maintien de tout écosystème forestier. À mesure que l'hétérogénéité structurale de la forêt augmente, la complexité environnementale et la diversité végétale augmentent également. Toutefois, une perturbation (e.g. aménagement acéricole) peut réduire la richesse et la variabilité de la taille des arbres (simplification de la stratification), altérer les multiples interactions entre les facteurs environnementaux et entraîner une diminution de la richesse en sous-bois. Nos résultats indiquent que l'hétérogénéité structurale, qui tient compte de la richesse et de l'abondance relative des espèces ligneuses, agit positivement sur la diversité de la flore herbacée du sous-bois. En présumant que l'hétérogénéité structurale est inversement reliée à l'intensité de l'aménagement, l'aménagement acéricole semble avoir des effets délétères sur la diversité des plantes herbacées. Pour ce qui est des facteurs environnementaux, le pH et l'humidité du sol contribuent au maintien de la diversité des espèces herbacées de sous-bois. Par contre, l'absence de relation entre la lumière et la diversité des espèces herbacées nous porte à croire que la plupart de ces espèces sont bien adaptées ou tolérantes à de faibles niveaux d'irradiance. La richesse spécifique et la richesse fonctionnelle contribuent à maintenir et à pérenniser les fonctions écosystèmiques dans un environnement variable. Pour simplifier cette complexité écologique, la flore du sous-bois peut être subdivisée en groupes fonctionnels (e.g. espèces printanières éphémères, espèces printanières persistantes, espèces estivales, fougères, et plantules et juvéniles des espèces ligneuses). Nous proposons que la perte d'un groupe peut avoir des conséquences variées sur le maintien des interactions entre les groupes fonctionnels pour une fonction donnée. Nos résultats révèlent que la contribution directe de chacun des cinq groupes fonctionnels à la richesse spécifique, au couvert et à l'équitabilité est positive. Les plantules et juvéniles des espèces ligneuses et les espèces printanières persistantes ont un effet positif sur les autres groupes fonctionnels, alors que les espèces estivales semblent avoir un effet négatif sur les autres groupes. Ces interactions correspondent à des boucles de rétroactions négatives qui pourraient contribuer au maintien et la pérennité de la communauté. Ainsi, ces différents groupes ne sont pas strictement indépendants les uns des autres, mais sont plutôt interconnectés. De plus, les espèces de sous-bois semblent peu sensibles à l'hétérogénéité spatiale des nutriments. Une croissance lente ou une faible plasticité peut expliquer l'absence de réponse de la richesse et du couvert des plantes de sous-bois à l'hétérogénéité spatiale des nutriments. Par contre, la variété des espèces estivales en ce qui a trait au système racinaire permet de maximiser leur couvert à une très fine échelle spatiale d'hétérogénéité des nutriments. Ces différences dans les stratégies racinaires représentent une spécialisation de niche, favorisant la coexistence des espèces vis-à-vis de l'hétérogénéité spatiale. Toutefois, ces résultats montrent que, de façon générale, ce pool d'espèces est peu sensible à la disponibilité et à l'hétérogénéité spatiale des nutriments.

Le long de l’estuaire du Fleuve Saint-Laurent, les marais intertidaux sont affectés par une forte érosion induisant une perte d’habitat des espèces végétales et animales. Les facteurs en cause peuvent être anthropiques, naturels ou la combinaison des deux. Dans l’estuaire d’eau douce du Saint-Laurent, les produits de cette érosion sont illustrés par, entre autres, de grands radeaux de végétation du schorre supérieur qui sont arrachés et évacués par les marées d’équinoxe, les fortes tempêtes ou encore par la glace. Cette étude vise à documenter l’ampleur et l’impact de l’érosion du schorre supérieur de l’estuaire d’eau douce. La démarche méthodologique inclut une analyse multidate des photographies aériennes et orthophotos et des relevés géomophologiques mensuels sur une période de deux ans (2011-2012). Les principaux résultats montrent que l’érosion du schorre supérieur de l’estuaire d’eau douce est de l’ordre de quelques centimètres par mois. Les taux d’érosion les plus élevés sont engendrés par des tempêtes telle la tempête Irène survenu le 28 août 2011), caractérisée par de forts vents (> 62 km/h) et d’abondantes précipitations (80 mm). L’analyse de l’évolution historique des sites à l’étude sur une cinquantaine d’années a mis en évidence une diminution de la superficie du schorre supérieur généralement accompagnée d’une augmentation de celle du schorre inférieur; un déplacement du schorre supérieur vers l’intérieur des terres a aussi été observé.