En raison de l'interception de la neige par la canopée, l'accumulation et la fonte de neige est bien différente en forêt qu’en milieu ouvert. La neige interceptée peut se sublimer, se décharger ou fondre, causant beaucoup de variabilité dans la distribution de l'épaisseur de la neige au sol. La présence d’une canopée modifie également les échanges d'énergie entre la neige, le sol et l'atmosphère. Compte tenu de l'importance de la fonte de neige sur les secteurs dépendants de l’eau tels que la production hydroélectrique, l'approvisionnement en eau agricole et urbaine, il est donc essentiel de surveiller / modéliser les propriétés et les processus du manteau neigeux en forêt. Le suivi de la neige sur le terrain est une tâche fastidieuse. Ainsi, au fil des ans, plusieurs études ont utilisé des produits satellitaires ou tenté de modéliser les propriétés du manteau neigeux, s’affranchissant ainsi de mesures exhaustives sur le terrain. En général, il existe trois types de modèle de fonte de neige (statistique, à indice de température et par modélisation du bilan énergétique) qui sont utilisés dans une variété de couverts comme les forêts, les glaciers, les milieux ouverts, etc. Ils partagent l’objectif commun de modéliser l'évolution de l'équivalent en eau de la neige. Dans cette étude, nous avons combiné des observations sur le terrain avec des modèles de fonte des neiges dans le but d’atteindre l’objectif global de la thèse, soit de mieux comprendre le comportement de la neige dans un petit bassin versant de la forêt boréale humide. La thèse présente trois objectifs spécifiques : (i) quantifier et modéliser la variabilité spatiotemporelle de la distribution d’équivalent en eau de la neige; (ii) explorer la performance de modèles de fonte de neige à indice de température et (iii) documenter la variabilité spatiale du déficit calorifique du couvert de neige. Chaque objectif spécifique est associé à un chapitre de la présente thèse. Pour les besoins de cette recherche, nous avons recueilli 1810 échantillons de carottiers à neige, de même que 70 puits de neige, dans 9 sites forestiers distincts d’un bassin expérimental de la forêt boréale humide (Forêt Montmorency; 47°N, 71°O) de l’Est du Canada lors des hivers de 2016-17 et 2017-18. À proximité de ces sites, nous avons fabriqué et déployé des stations mesurant le profil vertical de température de la neige, la température de l'air, l'épaisseur de la neige et le profil de température du sol. Sur ces sites, des données détaillées sur la végétation telles que l'indice de surface foliaire (LAI), la densité du couvert, la hauteur des arbres, la densité des arbres et le diamètre des arbres ont été recueillies à l'aide de mesures sur le terrain et d'un produit LiDAR. Notre analyse a été de plus supportée par les observations de deux tours de flux, nous fournissant ainsi les flux de chaleur sensible et latente entre la surface terrestre et à l’atmosphère à chaque 30 minutes. Dans le premier chapitre, nous avons mis au jour une relation entre l'épaisseur de neige et le diamètre des arbres environnants. Le site avec une forêt juvénile est celui où la plus grande variabilité spatiotemporelle a été observée. Nous avons utilisé trois modèles statistiques soit la régression linéaire multiple, les arbres de régression et les réseaux de neurones (NN) pour identifier les variables pertinentes affectant la variabilités patio temporelle de l’équivalent en eau de la neige. Avec un coefficient de Nash de 0,77 en calage et de 0,72en validation, le modèle NN a présenté les meilleures performances, identifiant ainsi la hauteur de la neige, le diamètre des arbres, l'âge du manteau neigeux et la densité des arbres comme des facteurs clés contrôlant la variabilité spatiotemporelle de la neige en forêt. Dans le deuxième chapitre, nous avons exploré différents modèles de fonte à indice de température (TI) en s’intéressant à leur performance dans un contexte de données d’entrée rarement disponibles, comme la température de surface de la neige, le rayonnement intrant sous-couvert et la sublimation. Nous nous sommes aussi intéressés à la pertinence de tenir compte de l'interception de précipitation par la canopée et du déficit calorifique du couvert de neige. Sur la base de notre évaluation, à l’exception de la sublimation et de la température de surface qui ont permis de faibles gains de performance, aucun des processus additionnels ou données d’entrée testés n’a généré de gain appréciable de performance. Enfin, au troisième chapitre, nous avons documenté la variabilité du déficit calorifique de la neige dans quatre sites forestiers à l’aide d’observations récoltées dans des puits à neige. Nous nous sommes également intéressés à la variabilité spatiotemporelle à court terme du déficit calorifique en générant des séries à l’aide d’un approche hybride, basée notamment sur le modèle de surface CLASS (Canadian Land Surface Scheme).Nous avons ainsi pu documenter l'effet de la forêt, de la topographie locale et du régime thermique propre à chaque site sur la variabilité du contenu en froid sur nos sites d'étude. Nous avons entre autres constaté que le contenu en froid était maximal au début février, indépendamment du site, comme c’est là que les températures de l’air étaient les plus froides. Nous avons aussi pu constater qu’en moyenne, 61% du déficit calorifique de la neige était contenu dans les premiers 50 cm. En résumé, cette recherche s'est concentrée sur l’étude des propriétés du manteau neigeux dans un petit bassin versant de la forêt boréale, à l’aide de mesures exhaustives sur le terrain et en utilisant différents modèles de fonte des neiges. En documentant les processus, nous avons pu mettre en lumière que malgré la présence de couvert forestier aux propriétés contrastées, le couvert de neige présentait de nombreuses similitudes d’un site à l’autre, ce qui est porteur d’espoir pour la modélisation de la neige en forêt. / Because of the interception of snow by the canopy, the accumulation and melting of snow in the forest is different than in the open environment. The intercepted snow can sublimate, discharge or melt, causing a great deal of variability in the distribution of snow depth on the ground. The presence of a canopy also modifies the energy exchanges between the snow, the soil and the atmosphere. Given the importance of snowmelt on waterdependent sectors such as hydroelectric production, agricultural and urban water supply, it is therefore essential to monitor/model the properties and processes of snow cover in the forest. Monitoring snow in the field is a tedious task. Thus, over the years, several studies have used satellite products or attempted to model snowpack properties, thus avoiding exhaustive field measurements. In general, there are three types of snowmelt models (statistical, temperature index and energy balance model) that are used in a variety of cover types such as forests, glaciers, open environments, etc. They share the common objective of modelling the evolution of snow water equivalent. In this study, we combined field observations with snowmelt models in order to achieve the overall goal of the thesis, which is to better understand the behaviour of snow in a small watershed of the humid boreal forest. This main objective is declined into the three following specific objectives: (i) to quantify and model the spatial and temporal variability of snow water equivalent distribution; (ii) to explore the performance of temperature index snowmelt models; and (iii) to document the spatial variability of the cold content of the snow cover. Each specific objective is associated with a chapter of this thesis. For the purpose of this research, we collected 1810 snow core samples, as well as 70 snow pits, from 9 distinct forest sites in an experimental catchment of the humid boreal forest (Montmorency Forest; 47°N, 71°W) during the winters of 2016-17 and 2017-18. In the vicinity of these sites, stations measuring the vertical snow temperature profile, air temperature, snow depth and soil temperature profile were deployed. At these sites, detailed vegetation data such as Leaf Area Index (LAI), canopy density, tree height, tree density and tree diameter were collected using field measurements and a LiDAR product. Our analysis was further supported by observations from two flux towers, providing us with sensible and latent heat fluxes between the Earth’s surface and the atmosphere every 30 minutes. In the first chapter, we have highlighted a relationship between snow depth and the diameter of the surrounding trees. The site with a juvenile forest was the one where the greatest spatiotemporal variability was observed. We used three statistical models: multiple linear regression, binary regression trees and neural networks (NN) to identify the relevant variables affecting the spatial and temporal variability of the snow water equivalent. With a Nash coefficient of 0.77 in calibration and 0.72 in validation, the NN model showed the best performance, identifying snow depth, tree diameter, snowpack age and tree density as key factors controlling the spatialtemporal variability of forest snow. v In the second chapter, we explored different temperature-index (TI) melting models by looking at their performance in the context of rarely available input data such as snow surface temperature, incoming shortwave radiation and sublimation. We also investigated the relevance of taking into account canopy interception and cold content. On the basis of our evaluation, with the exception of sublimation and surface temperature, which resulted in small performance gains, none of the additional processes or inputs tested generated appreciable performance gains. Finally, in the third chapter, we documented the variability of the snowpack cold content at four forest sites using observations collected from snow pits. We also investigated the short-term spatial and temporal variability of the snowpack cold content by generating series using a hybrid approach, based in part on the Canadian Land Surface Scheme (CLASS) surface model. We were thus able to document the effect of the forest, the local topography and the thermal regime specific to each site on the variability of the cold content at our study sites. Among other things, we found that the cold content was highest in early February, regardless of site, as this is when air temperatures were the coldest. We were also able to observe that, on average, 61% of the snow's heat deficit was contained in the first 50 cm. In summary, this research focused on studying the properties of the snowpack in a small watershed of the boreal forest, using extensive field measurements and different snowmelt models. By documenting the processes, we were able to highlight that despite the presence of forest cover with contrasting properties, the snow cover showed many similarities from one site to another, which is hopeful for snow modeling in the forest.

On considère généralement que la coupe progressive irrégulière (CPI) est un procédé de régénération respectueux de la dynamique naturelle en forêt boréale et tempérée nordique et qu'elle s'intègre bien dans le concept d'aménagement écosystémique. Cependant, les effets de la CPI sur le maintien d'attributs écologiques clés tels que les arbres à vocation écologique, les arbres morts debout ainsi que les bois morts au sol ont été très peu étudiés au Québec. Dans cette étude, nous avons comparé ces attributs écologiques dans des peuplements traités en CPI et des peuplements témoins pairés répartis en forêt feuillue, mixte et résineuse sur le territoire québécois. Un total de 304 placettes-échantillons permanentes ont été implantées en peuplements traités et témoins une année après la récolte. Ces placettes ont été distribuées selon les six plus importantes végétations potentielles que l'on retrouve au Québec : l'érablière à bouleau jaune (FE3), la bétulaie jaune à sapin et érable à sucre (MJ1), la bétulaie jaune à sapin (MJ2 et MS1), la sapinière à bouleau blanc (MS2), la sapinière à épinette noire (RS2) et la pessière à mousse ou à éricacées (RE2). Nous avons constaté que les effets de la CPI sont significatifs et qu'ils varient selon les attributs écologiques et en fonction des végétations potentielles. Nous avons observé des densités moindres d'arbres à vocation écologique dans les peuplements traités situés en FE3, en MJ2-MS1, en RS2 et en RE2 par rapport aux peuplements témoins. Les peuplements à dominance résineuse (MS2; RE2; RS2) traités en CPI présentent également des densités d'arbres morts debout significativement moins importantes que dans les peuplements témoins. Finalement, dans les peuplements traités, nous avons constaté des volumes significativement plus importants de petit bois mort au sol non dégradé en FE3 et en MJ1, de plus faibles volumes de petit bois mort au sol bien dégradé en FE3 et en MJ2-MS1, ainsi qu'un plus grand volume de gros bois mort au sol très dégradé en MJ2-MS1. Malgré ces écarts entre les peuplements traités et témoins, nos résultats indiquent une abondance en attributs écologiques après la coupe supérieure aux cibles de maintien actuellement proposées dans la littérature. Ces conclusions fournissent des indications importantes pour l'amélioration des prescriptions et des directives afin de concilier l'aménagement forestier et la conservation des écosystèmes forestiers matures.

Les objectifs de ce projet étaient, en premier lieu, de comprendre l’effet d’une perturbation naturelle (le feu) sur la disponibilité et l’abondance des arbres morts sur pied et sur les oiseaux résidant dans la forêt boréale non-aménagée de l’Est du Québec. En deuxième lieu, j’ai voulu comprendre l’effet des changements de structure et de composition des forêts boréales sur les communautés d’oiseaux en général et ce, le long de deux chronoséquences couvrant plus de 200 ans après feu. Mes résultats montrent que le taux de mortalité des arbres forme un patron en U caractérisé par une forte abondance de chicots dans les jeunes peuplements et dans les peuplements âgés. Ces peuplements sont caractérisés par un plus grand nombre de cavités et de signes d’alimentation de la part des oiseaux résidents. Toutefois, la richesse en espèces des oiseaux n’a que très peu varié en fonction des classes d’âge des peuplements, mais plusieurs espèces sont disparues et d’autres ont été recrutées en fonction des stades de succession. Cette étude souligne l’attention qu’il faut porter à tous les stades de succession de la forêt boréale, spécialement aux vieilles forêts qui procurent un environnement hétérogène requis par un grand nombre d’espèces. / The first objective of this project was to understand the effect of natural fire disturbance on the availability and abundance of dead trees (snags) and their use by cavity-nesting birds in the northeastern part of Quebec’s unmanaged boreal forest stands. Secondly, I aimed to understand the effects of the structure and composition of the boreal forest on bird species communities along two long-term chronosequences after fire (0 to > 200 years postfire). Results show that tree mortality follow a U-shape pattern, with more snags in young and old-growth forests, where I also found more nest cavities and foraging signs. Although bird species richness did not vary greatly according to the different age classes, many species were lost and others recruited following succession stages. This study highlights the need to protect the forest at all stages, especially old-growth, which provides a heterogeneous environment suitable for several bird species.

Mon mémoire vise, en premier lieu, à réaliser une présentation générale de la problématique forestière mondiale, un examen critique des implications des relations Nord-Sud et des développements du droit international s'intéressant à la protection des forêts avant la Conférence de Rio, en 1992. Dans la deuxième partie, sont présentées et analysées les déclarations et les conventions internationales adoptées au Sommet de Rio en 1992 et qui interviennent dans la protection de la forêt, ainsi que leurs origines et objectifs. La troisième partie est consacrée à une analyse des initiatives juridiques internationales entreprises depuis Rio et intéressant la protection des forêts ainsi que les aspects commerciaux et financiers de l'exploitation des ressources forestières où la certification forestière représente une initiative prometteuse pour un développement durable des forêts. En conclusion, de nouvelles initiatives prometteuses pour une gestion efficiente et durable des forêts sont présentées. Enfin, il est évident que la récupération et la préservation des territoires forestiers s'inscrivent dans une prise de conscience de l'importance de protéger la Terre, dont ses ressources forestières qui sont nécessaires à la pérennité des espèces vivantes. La mise en pratique des propositions de réforme commandera sans doute une utilisation plus large des divers instruments légaux internationaux en matière d'environnement, afin d'offrir une protection plus efficace aux écosystèmes forestiers. Mots clés: protection, conservation et gestion des forêts, développement des accords internationaux, certification forestière et gestion intégrée.

Le discours sur le développement durable appelle une réinterprétation de l'idée de rendement soutenu en foresterie. Concept élaboré de longue date pour encadrer la gestion des forêts, le rendement soutenu formalise ce que "devrait être" une forêt humanisée. Il précise un processus décisionnel. Il procède donc d'une démarche politique. Mais, la manière dont les gestionnaires font intervenir le rendement soutenu dans les décisions d'aménagement de la forêt peut être plus ou moins sensible à la dynamique sociale. C'est ce que nous questionnons au moment où une foule d'analystes dissertent sur la façon de conjuguer économie et environnement. Traditionnellement, le concept de rendement soutenu autorise une récolte périodique de matière ligneuse qui est constante et s'aligne sur la croissance autonome de la forêt. Cependant, le progrès technologique et l'essor d'une économie d'échange relativisent l'importance d'obtenir d'un espace donné une production régulière de bois. La préoccupation de l'aménagiste forestier doit ainsi se porter sur la pérennité du couvert forestier. Ce faisant, le concept de rendement soutenu devient une ligne de force pour guider l'adaptation de la forêt aux besoins de la société sans diminuer les possibilités de celle-ci à satisfaire les attentes des générations futures. Afin de comprendre le changement dans la signification et la portée du concept de rendement soutenu, nous avons développé un modèle d'analyse socio-politique. Appliqué à l'étude de l'histoire de la gestion des forêts publiques des Etats-Unis et du Québec, il laisse voir que ce concept se prête à cinq interprétations différentes selon l'état de l'économie et les valeurs éthiques de la société. De plus, nous observons que l'hypothèse de la rareté engendre une cohérence entre ces interprétations. Cette hypothèse permet de faire un lien entre l'analyse économique et l'éco-viabilité des forêts dans la mesure où le domaine public est considéré comme une infrastructure et que la rareté économique prime sur la rareté physique dans l'interprétation du concept de rendement soutenu. L'hypothèse de rareté montre également comment le concept de rendement soutenu peut déborder la gestion des inventaires de matière ligneuse au profit d'objectifs plus globaux. Elle laisse voir que l'aménagement forestier est un outil de répartition de la richesse forestière autant que de perpétuation du capital forestier. Ainsi, le concept de rendement soutenu équivaut à une philosophie d'aménagement forestier permettant à des groupes sociaux une adaptation ordonnée face aux changements biologiques et économiques qui affectent la forêt.

Pour mettre en application le principe de "développement durable", le secteur forestier compte aujourd'hui différentes initiatives engagées au niveau international. Cependant, ces efforts sont encore insuffisants pour freiner la dégradation des ressources forestières qui s'accentue particulièrement dans les pays pauvres. Ainsi, l'actuel défi du secteur forestier consiste à redoubler les efforts visant à améliorer la mise en œuvre concrète des engagements forestiers internationaux. Une des voies envisagées actuellement par les organismes internationaux est d'encourager une meilleure articulation du principe de durabilité aux politiques et programmes nationaux. Participant à ce même objectif, cette thèse aborde l'analyse du processus de décision publique forestière afin d'examiner l'utilisation effective du concept de gestion durable des forêts, et plus particulièrement à travers un des principaux outils de celle ci: les critères et indicateurs (C&I). Ainsi, dans le domaine de la gestion durable des forêts et des politiques forestières, le pilier central de ce travail de recherche est constitué des sujets suivants: les aspects conceptuels associés à la gestion durable des forêts; l'articulation des C&I avec un modèle de formulation de la politique forestière; l'étude de cas portant sur les C&I et les politiques forestières dans le cadre des forêts de montagne. Le principal résultat obtenu correspond à l'identification d'un ensemble de C&I servant à caractériser, globalement, une politique forestière pour la gestion durable des forêts de montagne européennes.

Cette étude porte sur l’Administration des Eaux et Forêts dans le Nord-Ouest du département des Ardennes sous la Révolution française. En Ardenne septentrionale, la forêt est omniprésente, tant et si bien que ses habitants sont des hommes des bois jouissant et abusant des droits d’usage sylvestres. Octroyés par les seigneurs des lieux afin de sédentariser les populations sur leurs terres, les droits d’usage aux bois deviennent indispensables et constituent la principale source de subsistance des communautés d’habitants. Les Ardennais puisent donc dans leur forêt et le fruit de leur travail sylvestre est multiple. L’affouage, le charbonnage, l’écorçage, l’essartage, le pâturage et les droits de chasse et de pêche procurent aux habitants de l’Ardenne forestière le nécessaire à leur survie sur ces terres dépourvues de champs cultivables. L’encadrement de ces droits d’usage forestiers s’avère donc indispensable tant sous l’Ancien Régime que sous la période révolutionnaire. L’Ardennais n’est rien sans sa forêt : en Ardenne, l’usage forestier est sociologiquement incontournable. Pour autant, ce précieux patrimoine forestier doit être protégé. Un cadre législatif s’impose dès août 1669 et la période révolutionnaire assure la continuité de cette réglementation forestière. Les agents forestiers gèrent de façon rationnelle les forêts françaises - donc ardennaises - et s’assurent ainsi de la pérennité des ressources. Cependant, la Révolution introduit un nouvel acteur dans la gestion des bois et forêts : les corps administratifs tiennent le rôle principal tant pour les réquisitions de bois pour l’Armée, les forges et la construction navale - spécialement à compter d’avril 1792 - que pour la vente des bois devenus nationaux. En Ardenne, l’administration forestière et l’administration générale doivent s’unir pour la conservation et la gestion rationnelle des forêts de la République. Au préalable, une présentation du département des Ardennes s’avère indispensable tant les changements territoriaux, administratifs et forestiers sont nombreux et influent sur le quotidien des administrés donc des usagers des bois. / No summary in English

La livrée des forêts (Malacosoma disstria Hbn.) est un défoliateur épidémique très connu en Amérique du Nord. Lors d'épidémies, l'éventail des plantes qu'elle consomme s'élargit considérablement mais la façon dont l'insecte se comporte face à cette hétérogénéité reste peu connue. L'objectif de cette étude est de comparer le comportement de chenilles de livrée des forêts lors de leur consommation de feuillage d'espèces différentes. Il s'agit également d'évaluer l'effet de l'âge des larves et de leur expérience alimentaire sur ce comportement et d'en évaluer les conséquences sur la biologie de l'insecte. Un total de 111 chenilles ont été filmées en laboratoire alors qu'elles s'alimentaient d'une feuille de peuplier faux-tremble (Populus tremoloides), d'érable à sucre (Acer saccharum), de bouleau blanc (Betula papyrifera) ou de chêne rouge (Quercus rubra). Leurs activités (consommation, déplacement, pauses) ont été enregistrées durant une heure. Leur taux de consommation durant la période d'observation a aussi été relevé. Les chenilles ont ensuite été suivies durant 24 heures, au terme desquelles leur taux de consommation, ainsi que leur efficacité d'utilisation de la nourriture ont été calculés. On observe deux patrons d'alimentation distincts lorsque l'insecte s'alimente d'hôtes primaires versus secondaires. Sur l'érable et le chêne, des hôtes secondaires, les chenilles s'alimentent de façon discontinue et ce, sur le pourtour de la feuille. De manière générale, elles allouent le même temps à la consommation. Elles consacrent cependant plus de temps aux déplacements que sur le peuplier ou le bouleau. Sur le peuplier et le bouleau, en revanche, leur consommation est peu interrompue et très ciblée et elles allouent plus de temps aux pauses que sur leurs hôtes secondaires. Malgré cette différence de comportement, les taux de consommation restent similaires sur les différentes espèces. Ces résultats indiquent qu'une espèce généraliste telle que la livrée des forêts démontre une flexibilité dans son comportement alimentaire, ce qui peut être un atout face à l'hétérogénéité nutritionnelle à laquelle elle est confrontée. Ils indiquent cependant que sur des hôtes secondaires, ces changements de comportement peuvent engendrer des coûts additionnels à ceux de la déficience nutritive. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Comportement alimentaire, Budget d'activités, Polyphagie, Lepidoptères, Malacosoma disstria, Populus tremuloides, Acer saccharum, Betula papiryfera, Quercus rubra.

Un système basé sur le concept de naturalité, qui évalue la similarité par rapport à la forêt naturelle, a été élaboré dans le but d'évaluer les impacts de la foresterie. Ce système repose sur l'identification d'indicateurs de naturalité sensibles aux enjeux d'aménagement forestier reconnus et utilise des mesures disponibles à partir des cartes écoforestières, des études sur la modélisation des écosystèmes et des données historiques. Ce système fournit une valeur unique permettant de représenter l'effet conjugué de diverses pratiques, incluant la protection, sur les principales caractéristiques de l'écosystème forestier. D'abord développé pour la pessière, puis adapté pour la sapinière, ce système fonctionne de manière bidirectionnelle, permettant d'évaluer aussi bien la dégradation, que l'amélioration de la qualité des écosystèmes résultant d'objectifs de restauration et de mesures de mitigation. Ce système a été utilisé pour comparer l'impact sur la qualité des écosystèmes à l'échelle du paysage de divers scénarios sylvicoles considérés simultanément, comme dans la sapinière, où l'effet combiné de coupes progressives irrégulières et d'une réduction de la révolution de 70 à 50 ans pour les scénarios équiennes (coupe avec protection de la régénération et des sols et plantation) a été examiné. Son utilisation permet également d'éclairer la réflexion pour la détermination d'objectifs de protection aptes à limiter les pertes de biodiversité, tout en tenant compte de l'intensité de l'aménagement pour la production de bois. Ainsi, pour trois unités d'aménagement forestier de la pessière, considérant la combinaison de scénarios sylvicoles actuellement utilisés pour régénérer les forêts productives, le niveau de protection devrait être doublé et atteindre 35% de la superficie forestière afin de limiter d'éventuelles pertes d'espèces. Aussi, les résultats montrent qu'il serait plus avantageux au plan environnemental d'intensifier la production de bois d'espèces indigènes sur une petite proportion du territoire forestier tout en assurant une protection stricte sur la portion non productive, plutôt qu'un aménagement extensif sur la vaste majorité du territoire forestier. Dans le cadre du développement de l'analyse de cycle de vie (ACV) chapeauté par le Programme des Nations Unies pour l'environnement et la Société de toxicologie et de chimie de l'environnement (UNEP-SETAC), les impacts de produits ou services sur la qualité des écosystèmes sont évalués par le biais des impacts de l'utilisation des terres sur la biodiversité. Pour l'intégration à l'ACV, une courbe provisoire reliant l'indice de naturalité à la perte potentielle de biodiversité exprimée sur la base de la richesse en espèces provenant de la base de données PREDICTS est proposée. L'application de cette courbe a permis l'obtention de scores d'impact cohérents avec la proportion d'espèces disparues (PDF) estimée à partir de la naturalité et conformes aux connaissances relatives aux impacts de l'aménagement forestier. Toutefois, les résultats s'avèrent sensibles au paramétrage de la courbe et l'analyse de sensibilité a montré qu'il existait des risques de distorsion, voire d'obtention de résultats erronés. L'évaluation des scores d'impact de l'ACV résultant de l'application de trois scénarios sylvicoles distincts évalués concomitamment à l'application d'un gradient de la proportion du territoire forestier en protection stricte, apporte un éclairage sur le comportement du modèle utilisé pour l'évaluation de la qualité des écosystèmes en ACV si l'on tient compte de l'intensité de l'aménagement. Le modèle ACV multiplie deux paramètres aux effets opposés et non-linéaires : le PDF qui augmente avec l'intensité de l'aménagement, alors que la superficie requise pour produire 1m3 de bois diminue. Étant donné les risques associés à la présence d'effets non-linéaires non contrôlés, le modèle ACV peut fournir des résultats erratiques ne reflétant pas toujours l'effet sur l'aspect à protéger qui correspond ici à la qualité des écosystèmes. Conséquemment, dans l'état actuel des choses, le modèle ACV ne devrait pas être utilisé pour la prise de décision en matière d'utilisation des terres. De plus amples recherches relatives aux propriétés mathématiques des relations en cause sont nécessaires afin de vérifier la possibilité de contrôler ces effets de manière à assurer l'obtention de résultats reflétant la qualité des écosystèmes plutôt que celui de la superficie requise, déterminée par la productivité, et ainsi respecter la hiérarchisation des impacts associés à la qualité des écosystèmes évaluée à l'échelle d'un territoire et éviter des recommandations qui conduiraient à occasionner davantage de dommages. / An evaluation system based on the concept of naturalness, which measures the similarity against natural forests, has been developed to assess the impacts of forestry. This assessment system relies on naturalness indicators sensitive to recognized forest management issues, and uses measures from eco-forest maps, results from ecosystem modeling and historical data. The naturalness assessment model provides a unique index allowing to assess the combined effect of different forest management practices including protection, on the main characteristics of forest ecosystems. Initially developed for black spruce forests, then adapted for balsam fir forests, the naturalness assessment model performs bi-directional evaluations allowing the assessment not only of ecosystem degradation but also of its improvement with restoration or mitigation measures. Among potential applications of the naturalness assessment model, its usefulness has been demonstrated for comparing the impact at the landscape level of different silvicultural scenarios combinations. In the balsam fir forest, we examined the combined effect of irregular shelterwood cutting along with the rotation reduction form 70 to 50 years for the even-aged scenarios of careful logging and plantation. The naturalness assessment model can also be used to shed light on protection levels needed to limit biodiversity losses. In three forest management units of the black spruce forest, considering the current mix of silvicultural scenarios for wood production, the protection level should be doubled to attain 35% of the forest area, to limit species losses. Results indicate that it would be better for the environment to intensify forest management using indigenous species over a small proportion of the forest territory while insuring strict protection over the remaining portion, compared with an extensive forest management applied over most of the forested area. Life cycle analysis (LCA) development under the guidance of the United Nations Environment Program and Society of Environmental Toxicology and Chemistry (UNEP-SETAC), provides impact evaluation of products or services on ecosystem quality through impact of land use on biodiversity. In order to include naturalness results in LCA, a provisional curve relating naturalness index to potentially disappeared fraction of species (PDF) has been developed using species richness data from the PREDICTS database. The provisional curve application lead to LCA impact scores consistent with the PDF estimated from naturalness and the existing knowledge about the effects of forest management. However, the sensitivity analysis showed that results are sensitive to the curve parametrization and there are risks of distortion and even contradictory results. LCA impact scores related to the application of three different silvicultural scenarios each combined with a gradient of the proportion of forest area in strict protection shed a light on the LCA model behaviour when considering management intensity. The LCA model multiplies two parameters having opposite non-linear effects: the PDF, which is rising with the intensification of the management, while the area required to produce 1m3 of wood, is diminishing. Considering the risks related to the uncontrolled non-linear effects involved in the LCA model, this could lead to erratic results that do not reflect the effect on the safeguard subject corresponding here to the quality of ecosystems. Therefore, the LCA model should not be used for decision making related to land use decision. More research is required to investigate the mathematical relationships involved to verify if and how issues related to non-linear effects in LCA model could be properly addressed and insure that impact scores results reflect ecosystem quality instead of the area required for wood production, conserve the hierarchical structure of impacts and avoid recommendations that could produce more damage.

Un système basé sur le concept de naturalité, qui évalue la similarité par rapport à la forêt naturelle, a été élaboré dans le but d'évaluer les impacts de la foresterie. Ce système repose sur l'identification d'indicateurs de naturalité sensibles aux enjeux d'aménagement forestier reconnus et utilise des mesures disponibles à partir des cartes écoforestières, des études sur la modélisation des écosystèmes et des données historiques. Ce système fournit une valeur unique permettant de représenter l'effet conjugué de diverses pratiques, incluant la protection, sur les principales caractéristiques de l'écosystème forestier. D'abord développé pour la pessière, puis adapté pour la sapinière, ce système fonctionne de manière bidirectionnelle, permettant d'évaluer aussi bien la dégradation, que l'amélioration de la qualité des écosystèmes résultant d'objectifs de restauration et de mesures de mitigation. Ce système a été utilisé pour comparer l'impact sur la qualité des écosystèmes à l'échelle du paysage de divers scénarios sylvicoles considérés simultanément, comme dans la sapinière, où l'effet combiné de coupes progressives irrégulières et d'une réduction de la révolution de 70 à 50 ans pour les scénarios équiennes (coupe avec protection de la régénération et des sols et plantation) a été examiné. Son utilisation permet également d'éclairer la réflexion pour la détermination d'objectifs de protection aptes à limiter les pertes de biodiversité, tout en tenant compte de l'intensité de l'aménagement pour la production de bois. Ainsi, pour trois unités d'aménagement forestier de la pessière, considérant la combinaison de scénarios sylvicoles actuellement utilisés pour régénérer les forêts productives, le niveau de protection devrait être doublé et atteindre 35% de la superficie forestière afin de limiter d'éventuelles pertes d'espèces. Aussi, les résultats montrent qu'il serait plus avantageux au plan environnemental d'intensifier la production de bois d'espèces indigènes sur une petite proportion du territoire forestier tout en assurant une protection stricte sur la portion non productive, plutôt qu'un aménagement extensif sur la vaste majorité du territoire forestier. Dans le cadre du développement de l'analyse de cycle de vie (ACV) chapeauté par le Programme des Nations Unies pour l'environnement et la Société de toxicologie et de chimie de l'environnement (UNEP-SETAC), les impacts de produits ou services sur la qualité des écosystèmes sont évalués par le biais des impacts de l'utilisation des terres sur la biodiversité. Pour l'intégration à l'ACV, une courbe provisoire reliant l'indice de naturalité à la perte potentielle de biodiversité exprimée sur la base de la richesse en espèces provenant de la base de données PREDICTS est proposée. L'application de cette courbe a permis l'obtention de scores d'impact cohérents avec la proportion d'espèces disparues (PDF) estimée à partir de la naturalité et conformes aux connaissances relatives aux impacts de l'aménagement forestier. Toutefois, les résultats s'avèrent sensibles au paramétrage de la courbe et l'analyse de sensibilité a montré qu'il existait des risques de distorsion, voire d'obtention de résultats erronés. L'évaluation des scores d'impact de l'ACV résultant de l'application de trois scénarios sylvicoles distincts évalués concomitamment à l'application d'un gradient de la proportion du territoire forestier en protection stricte, apporte un éclairage sur le comportement du modèle utilisé pour l'évaluation de la qualité des écosystèmes en ACV si l'on tient compte de l'intensité de l'aménagement. Le modèle ACV multiplie deux paramètres aux effets opposés et non-linéaires : le PDF qui augmente avec l'intensité de l'aménagement, alors que la superficie requise pour produire 1m3 de bois diminue. Étant donné les risques associés à la présence d'effets non-linéaires non contrôlés, le modèle ACV peut fournir des résultats erratiques ne reflétant pas toujours l'effet sur l'aspect à protéger qui correspond ici à la qualité des écosystèmes. Conséquemment, dans l'état actuel des choses, le modèle ACV ne devrait pas être utilisé pour la prise de décision en matière d'utilisation des terres. De plus amples recherches relatives aux propriétés mathématiques des relations en cause sont nécessaires afin de vérifier la possibilité de contrôler ces effets de manière à assurer l'obtention de résultats reflétant la qualité des écosystèmes plutôt que celui de la superficie requise, déterminée par la productivité, et ainsi respecter la hiérarchisation des impacts associés à la qualité des écosystèmes évaluée à l'échelle d'un territoire et éviter des recommandations qui conduiraient à occasionner davantage de dommages. / An evaluation system based on the concept of naturalness, which measures the similarity against natural forests, has been developed to assess the impacts of forestry. This assessment system relies on naturalness indicators sensitive to recognized forest management issues, and uses measures from eco-forest maps, results from ecosystem modeling and historical data. The naturalness assessment model provides a unique index allowing to assess the combined effect of different forest management practices including protection, on the main characteristics of forest ecosystems. Initially developed for black spruce forests, then adapted for balsam fir forests, the naturalness assessment model performs bi-directional evaluations allowing the assessment not only of ecosystem degradation but also of its improvement with restoration or mitigation measures. Among potential applications of the naturalness assessment model, its usefulness has been demonstrated for comparing the impact at the landscape level of different silvicultural scenarios combinations. In the balsam fir forest, we examined the combined effect of irregular shelterwood cutting along with the rotation reduction form 70 to 50 years for the even-aged scenarios of careful logging and plantation. The naturalness assessment model can also be used to shed light on protection levels needed to limit biodiversity losses. In three forest management units of the black spruce forest, considering the current mix of silvicultural scenarios for wood production, the protection level should be doubled to attain 35% of the forest area, to limit species losses. Results indicate that it would be better for the environment to intensify forest management using indigenous species over a small proportion of the forest territory while insuring strict protection over the remaining portion, compared with an extensive forest management applied over most of the forested area. Life cycle analysis (LCA) development under the guidance of the United Nations Environment Program and Society of Environmental Toxicology and Chemistry (UNEP-SETAC), provides impact evaluation of products or services on ecosystem quality through impact of land use on biodiversity. In order to include naturalness results in LCA, a provisional curve relating naturalness index to potentially disappeared fraction of species (PDF) has been developed using species richness data from the PREDICTS database. The provisional curve application lead to LCA impact scores consistent with the PDF estimated from naturalness and the existing knowledge about the effects of forest management. However, the sensitivity analysis showed that results are sensitive to the curve parametrization and there are risks of distortion and even contradictory results. LCA impact scores related to the application of three different silvicultural scenarios each combined with a gradient of the proportion of forest area in strict protection shed a light on the LCA model behaviour when considering management intensity. The LCA model multiplies two parameters having opposite non-linear effects: the PDF, which is rising with the intensification of the management, while the area required to produce 1m3 of wood, is diminishing. Considering the risks related to the uncontrolled non-linear effects involved in the LCA model, this could lead to erratic results that do not reflect the effect on the safeguard subject corresponding here to the quality of ecosystems. Therefore, the LCA model should not be used for decision making related to land use decision. More research is required to investigate the mathematical relationships involved to verify if and how issues related to non-linear effects in LCA model could be properly addressed and insure that impact scores results reflect ecosystem quality instead of the area required for wood production, conserve the hierarchical structure of impacts and avoid recommendations that could produce more damage.