Les forêts d'épinettes noires (Picea mariana (Mill.) BSP) contiennent de grandes quantités de carbone stockées dans la biomasse vivante et dans le sol. Les feux de forêt et leur régime (ex. l’intervalle de retour de feu, l’intensité, la saisonnalité et la sévérité) jouent un rôle central dans le stockage et le flux du carbone, en modifiant la distribution et le transfert de carbone. Il y a peu de doute dans la communauté scientifique que le changement climatique provoquera des modifications dans les variables temporelles et spatiales qui contrôlent la fréquence et la sévérité des feux. Un modèle démographique structuré par classes de diamètre a été développé pour simuler le stockage du carbone sous divers régimes de feu. Cette approche intègre l’effet de l’intensité du feu et les mesures de la structure du peuplement sur la sévérité mesurée par la proportion de la mortalité des arbres. Le modèle permet aussi de quantifier et de cartographier les estimations régionales du carbone actuelles et futures pour le domaine bioclimatique de la pessière à mousses du nord du Québec. Les résultats de simulations suggèrent que la sévérité du feu augmente avec l’intensité initiale du feu. La variation de la structure du peuplement est l'un des facteurs qui explique la variation observée dans la sévérité du feu des régions boréales. Nous avons simulé les stocks et fluctuations de carbone sous sept niveaux d’intervalle de retour de feu et deux saisons de feu. Nous avons testé pour un effet de ces paramètres sur la moyenne des stocks de carbone. Les stocks de carbone étaient sensibles aux intervalles entre 60 et 300 ans. Le stock de carbone dans le sol fut plus faible pour les incendies d'été qui se produisaient durant de plus courts IRF. Finalement, les impacts à court terme du changement climatique ont été investigués au cours de quatre périodes climatiques : 1980-2010, 2010-2040, 2040-2070 et 2070-2100. Des cartes d’intervalle de retour du feu historique et futur et des données météorologiques projetées par CanESM2 RCP8.5 ont été utilisées pour simuler la croissance des forêts, le taux de décomposition, le régime du feu et la dynamique du C. Dans nos expériences de simulation, l’accumulation de carbone dans l’écosystème était réduite de 11% d’ici à la fin de 2100. Les forêts d'épinette noire du Québec seraient possiblement en train de perdre leur capacité à séquestrer et à stocker le carbone organique durant les prochaines décennies, à cause des effets du changement climatique sur le régime de feu et la croissance des forêts. / Boreal black spruce forests (Picea mariana (Mill.) BSP) store great amounts of carbon in the living biomass and in the soil. Fire regime characteristics (e.g. fire return interval, fire intensity, fire season and severity) play a central role in the storage and flow of carbon, by modifying the distribution and transfer of material among pools. There is little doubt in the scientific community that climate change will cause changes in the temporal and spatial variables that control the frequency and severity of fires. A demographic diameter-class structured model was developed to simulate boreal carbon storage under different fire regimes. This approach incorporates the effect of fire intensity and stand structure measures to simulate fire severity, measured as the proportion of overstory tree mortality. The model allows quantifying and mapping average regional estimates of current and future carbon stocks for the black spruce-feathermoss bioclimatic domain of northern Québec. Simulation results suggest that fire severity increases with fire the intensity. Stand structure is one of the factors that explains the observed variation in boreal fire severity. We simulated carbon stocks and fluxes under seven levels of fire return interval (FRI) and two fire seasons. We tested for an effect of these parameters on average carbon stocks. Carbon stocks were sensitive to IRF's between 60 and 300 years. Soil C stocks were lower for summer fires that occurred during shorter IRF. Finally, we investigated the short-term impacts of climate change under four climatic periods: 1980-2010, 2010-2040, 2040-2070 and 2070-2100. Historical and future FRI maps and historical and forecasted weather data estimated by CanESM2 RCP8.5 were used to drive the growth of forests, decomposition rates, fire regime and C dynamics. In our simulation experiments, the accumulation of carbon in the ecosystem was reduced by 11% by the end of 2100. The results of this study suggest that black spruce forest could be losing their capacity to sequester and store organic C over the next coming decades due to climate change effects on the fire regime and on forest growth.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales / De nouvelles formes de compétition jusqu’ici inconnues des entreprises du secteur forestier ont fait leur apparition dans la dernière décennie. Pour performer, les entreprises forestières doivent désormais opter pour de nouvelles stratégies organisationnelles qui leur permettront d’accroître leur compétitivité et leur agilité. Le défi réside dans l’équilibre de leur capacité de production qui doit être suffisante pour répondre à la variation de la demande sans qu’elle ne devienne excédentaire et ou sous-utilisée. La stratégie étudiée dans le cadre de cette étude est celle de la collaboration interentreprises, plus précisément celle du partage de ressources (expertise, matériel, monétaire) entre des entreprises forestières de tous les secteurs d’activités. L’objectif principal de l’étude est de développer un cadre de référence pour guider les entreprises forestières à saisir davantage les opportunités de collaboration. Dans un premier temps, des entrevues individuelles ont été menées avec huit entreprises forestières afin de connaître leur compréhension et leur volonté de collaborer. Dans un deuxième temps, les dimensions conceptuelles qui forment la structure de la collaboration interentreprises ont fait l’objet d’un groupe focus de discussion entre 14 dirigeants d’entreprises forestières. Finalement, quatre situations réelles de collaboration interentreprises ont été étudiées pour déterminer les conditions requises à l’instauration des ententes de collaboration. Les résultats démontrent que le succès de la collaboration est initialement une question de volonté, mais aussi de contexte favorable. Ce succès peut toutefois être compromis par plusieurs facteurs dont le manque de confiance. Le cadre de référence permet d’outrepasser les différences individuelles des entreprises pour qu’elles puissent saisir les opportunités de collaboration. L’identification des besoins de l’entreprise et de son potentiel de collaboration est une prémisse essentielle à l’instauration des ententes de collaboration. Le cadre de référence des relations de collaboration illustre ainsi la progression entre différents niveaux de collaboration structurés en huit dimensions. Une application du cadre de référence à une situation fictive de collaboration a finalement permis de démontrer son adaptabilité au contexte forestier québécois. La collaboration, principalement la mutualisation des ressources, permet aux entreprises forestières de mieux utiliser les capacités de production existantes. / New forms of unknown competition between forestry companies have emerged in the last decade. To perform, forest companies need to find new organizational strategies to increase their competitiveness and agility. The challenge is to balance their production capacity so it can be enough to meet variation in the demand without becoming in excess and unutilized. This study focusses on the strategy of inter-firm collaboration, more specifically resource sharing (expertise, equipment, financial) between competing forest companies. The main objective is to develop a framework to help forest companies grasping more collaboration opportunities. As a first step, one-on-one interviews were done with eight forest companies to assess comprehension and willingness about collaboration. In a second step, the conceptual dimensions of business collaboration were discussed in a focus group with 14 forest companies. Finally, four business collaboration cases were explored to determine the required conditions for collaborative agreements. Results show that the success of the collaboration is mostly a matter of willingness but also favorable context. This success, however, can be compromised by several factors including lack of trust. The proposed framework enables to go beyond companies’ individual differences to seize collaboration opportunities. Identifying business needs and its collaboration potential is therefore an essential premise for developing collaboration agreements. The framework for collaborative relationships illustrates the progression between different levels of structured collaboration in eight dimensions. The application of the reference framework to a fictitious situation of collaboration has finally demonstrated its adaptability to the Quebec forestry context. Collaboration, mainly the pooling of resources, allows forest companies to make better use of existing production capacities.

À la suite de plusieurs décennies de pratiques sylvicoles inadaptées à l'autécologie de certaines espèces de la forêt mixte du Québec, la qualité commerciale du bouleau jaune s'est vue grandement diminuée. Afin de maintenir, voire augmenter, la composition en espèces et la qualité commerciale des tiges, il est nécessaire de développer des pratiques mieux adaptées aux peuplements mixtes tempérés. L'objectif de cette étude est d'évaluer comment la croissance juvénile du bouleau jaune, telle qu'influencée par la taille des trouées et la dynamique de régénération, affecte la qualité commerciale des tiges de bouleau jaune dans la bétulaie jaune résineuse. Des données de suivi individuel de tiges, des inventaires de gaules, des cellules de compétition et des données dendrochronologiques prises dans deux dispositifs expérimentaux ont été utilisées pour les analyses statistiques. Nous avons mesuré différentes variables dendrochronologiques et construit des modèles non linéaires mixtes permettant d'évaluer l'influence de la taille des trouées sylvicoles, 20 m, 30 m, 40 m et 100x100m, et de la nature et l'intensité de la compétition, sur la qualité commerciale des tiges à l'étude. Nos résultats indiquent que la rectitude du fût, la hauteur du fût et la somme des débits clairs de nœuds sont influencées positivement par un patron de croissance juvénile présentant une croissance très rapide dans les 10 premières années, car cela permet à l'arbre d'atteindre le couvert dominant, suivi d'une stabilisation de la croissance radiale. De plus, la taille des trouées, leur composition ainsi que la densité de la végétation concurrente peuvent influencer la qualité des tiges. Les analyses statistiques suggèrent qu'un patron de croissance juvénile d'abord rapide, puis suivi d'une stabilisation de la croissance induite par la présence d'essences concurrentes commerciales et non-commerciales qui permet d'améliorer la qualité commerciale du bouleau jaune. Les résultats montrent aussi que les trouées de grandes tailles (2H et parquet d'un hectare, H = hauteur moyenne des arbres dominants) favorisent la qualité du bouleau tant par leur composition en espèces que par l'accès accru à la lumière. Nous suggérons l'utilisation des grandes ouvertures (2H et parquet) pour favoriser la régénération naturelle et la production de bouleau jaune de qualité au sein des bétulaies jaunes résineuses appauvries ou dégradées par les pratiques passées. Pour optimiser la qualité des bois dans les grandes trouées des bétulaies jaunes résineuses, nous suggérons de maintenir une densité totale de 2300 tiges par hectare 20 ans après la coupe ou lorsque les bouleaux jaunes ont un DHP moyen de 11,2 cm. Cette densité semble créer une compétition latérale suffisante qui favorise la rectitude du fût et l'élagage naturel des tiges.

La recherche des bois aux propriétés désirées soumet les forêts du bassin du Congo (BC) à une exploitation sélective. La pratique dans le BC est d’utiliser la possibilité et la rotation comme paramètres déterminants de la gestion durable. Cette exploitation se fait avec pour hypothèse que le respect des règles de gestion garantit le maintien en bon état de ces espaces forestiers. L’Okan est une espèce commerciale de bois à haute valeur, endémique des forêts du BC. Il s’agit de la seule espèce du genre Cylicodiscus. Il y a quelques années, l’espèce était peu connue des marchés du bois. L’objectif général de l’étude a été de contribuer à l’aménagement de l’Okan. Cette contribution est reflétée par de meilleures connaissances sur : (i) le prélèvement et (ii) la reconstitution du potentiel ligneux de l’espèce. Le prélèvement a porté sur l’estimation des volumes de bois bruts et commerciaux. La reconstitution a fait l’objet d’intérêt à travers la régénération naturelle au pied de ses semenciers, d’une part et dans ses trouées d’autre part. Des tiges d’Okan ont été mesurées pour produire des tarifs de cubage et des inventaires de régénération ont été effectués au pied des semenciers d’Okan et dans ses trouées. Les résultats sont les suivants : 1) Les tarifs de cubage utilisés au Cameroun pour l’Okan devraient être révisés et complétés. Les tarifs à deux et trois entrées [V=f(DHP, H)], [V=f(DHP, Dx)], [V=f(DHP, H, Dx)] ont de meilleurs R², AIC et RSE que ceux à une entrée. Ces tarifs fournissent un gain de précision même lorsque les méthodes et instruments utilisés sont sujets à des erreurs de mesure, normalement distribuées, de la longueur du fût (écart type ≤ 1,8 m) et du deuxième diamètre (écart type ≤ 3,25 cm). 2) La modélisation de la proportion des rebuts, bien qu’aboutissant à un faible R², est mieux décrite en considérant la longueur du fût et la classe de qualité. En plus de la possibilité d’utiliser des paramètres quantitatifs mesurés sur les fûts, les volumes commerciaux d’Okan sont estimés par : (i) la proportion des rebuts, (ii) l’utilisation d’un classement de qualité (ONADEF, 1992) et (iii) la mesure des longueurs commerciales des fûts. Ces équations peuvent améliorer les estimations des volumes commerciaux de bois d’Okan dans la zone étudiée. / 3) Des densités de 5,5 et 2,3 Okan par hectare ont été dénombrées respectivement pour les plantules et la régénération acquise sous le couvert de semenciers d’Okan. La probabilité d’observer des plantules d’Okan est significativement influencée par la distance et son interaction avec l’azimut (par rapport au semencier) (p<0,0001 et p=0,0151), la surface terrière des végétaux autres que les héliophiles (sous-bois) (p=0,0150) et marginalement par la hauteur du semencier (p=0,061). Seules la distance (p < 0,0032) et la hauteur du semencier (p = 0,0416) influencent significativement la probabilité d’observer la régénération acquise. 4) Dans les trouées d’Okan, 74,9% des espèces arborées dénombrées appartiennent au groupe des espèces pionnières, 15% aux héliophiles, 9,3% aux sciaphiles et 0,8% à des groupes indéterminés. L’Okan compte pour moins de 0,03% du total de tiges inventoriées dans ses trouées (soit 6,1 Okan par hectare) et aucune nouvelle régénération d’Okan n’a été observée depuis la coupe. Les variables qui contribuent à expliquer de manière statistiquement significative la probabilité qu’une espèce située en bordure des trouées soit également retrouvée dans la régénération dénombrée à l’intérieur de celles-ci sont son tempérament (p = 6,6e-06), sa fréquence en bordure (p = 0,001) et son mode de dissémination (p = 0,01). Les observations effectuées sous le couvert de ses semenciers et dans les trouées classent l’espèce comme semi-héliophile. La rareté de l’Okan dans ses trouées s’explique, entre autres, par son tempérament, son mode de dissémination (anémochore) et le manque de semenciers aux abords des trouées. En définitive, l’aménagement durable de l’Okan passe d’une part par une révision de ses tarifs de cubage au bois brut et par l’élaboration des tarifs de cubage au bois commercial. D’autre part, des variables expliquant la présence de l’espèce au pied des semenciers et dans les trouées ont été identifiées mais c’est surtout la faible densité de la régénération de l’Okan qui devrait orienter les actions des gestionnaires forestiers. Ces résultats peuvent améliorer la gestion de l’Okan dans les « forêts permanentes ». / 3) Densities of 5.5 and 2.3 Okan per hectare were recorded for seedlings and established regeneration under the cover of Okan seed trees respectively. The probability of observing Okan seedlings is significantly influenced by distance and its interaction with direction (from the seed tree) (p < 0.0001 and p = 0.0151), basal area of plants (p = 0.0150) other than heliophilous (undergrowth) and marginally by the height of the seed tree (p = 0.061). Only the distance (p <0.0032) and the height of the seed tree (p = 0.0416) significantly influence the probability of observing established regeneration. 4) In the Okan gaps, 74.9% of tree species belong to the group of pioneer species, 15% to heliophilous, 9.3% to sciaphilous and 0.8% to indeterminate groups. Okan accounts for less than 0.03% of the total number of stems counted in its gaps (corresponding to 6.1 Okan per hectare) and no new Okan regeneration has been observed since its felling. Variables that contribute to a statistically significant explanation of the probability that a species located at the edge of the inventoried gaps is also found in the regeneration enumerated within are the guild of the species (p = 6.6e-06), its border frequency (p = 0.001) and its mode of dissemination (p = 0.01). Observations made under the cover of its seed trees and in the gaps classify the species as semi-heliophilous. The rarity of the Okan in its gaps is explained amongst other things by the guild of the species, its mode of dissemination (anemochore) and the lack of seed trees around the gaps. Finally, the achievement of Okan’s sustainable management requires on one hand a revision of its volume equations for gross volume estimates and the elaboration of volume equation to estimate its commercial timber. On the other hand, variables explaining the presence of the species at the foot of the seed trees and in the gaps have been identified but it is the low density of Okan regeneration that should guide the actions of forest managers. These results can improve the management of Okan and other species in permanent forests. / The search for wood with desired properties submits the Congo Basin (CB) forests to a selective logging. The practice in the CB is to use the possibility and rotation as key determinants of sustainable management. The hypothesis of this logging is that, the respect of the rules of management guarantees the maintenance in good state of these forest areas. Okan is a commercial timber species of high value, endemic to the CB forest. It is the only species of the genus Cylicodiscus. A few years ago, the species was not well known in the timber market. The main objective of this study was to contribute to the sustainable management of Okan. This contribution is reflected by a better understanding of: (i) wood harvesting and (ii) the reconstitution of the woody potential. Wood harvesting was based on the estimation of gross and commercial volumes. The reconstitution was the subject of interest through the natural regeneration at the foot of the seed trees on the one hand, and in gaps on the other. Okan stems were measured to produce volume equations and inventories were carried out at the foot of the seed trees of Okan and in the gaps of the species. The following results were obtained: 1) The volume equations used in Cameroon for Okan should be revised and completed. Volume equations with two and three entries [V = f (DBH, H)], [V = F (DBH, Dx)], [V = F (DBH, H, Dx)] have better R², AIC, and RSE than those with a single entry. These estimates provide a gain of precision even when the methodology and instruments used are subject to measurement errors, normally distributed, to the length of the stem (standard deviation ≤1.8 m) and of the second diameter (standard deviation ≤ 3.25 cm). 2) The modeling of the proportion of rejects, although resulting in a low R², is better described by considering the length of the stem and quality grade. In addition to the possibility of using quantitative parameters measured on stems, Okan’s commercial volumes are estimated by the: (i) proportion of rejects, (ii) use of a quality grade (ONADEF, 1992) and (iii) measurement of commercial length of stems. These equations can contribute to improve the estimation of commercial volumes of Okan wood in the study area.

Ce mémoire présente une étude exploratoire dont l'objectif principal est de mieux comprendre le cadre politique et institutionnel entourant les enjeux socio-économiques de la génomique forestière au Québec. Elle vise à identifier les conditions optimales permettant la valorisation de la recherche et la mise en application de résultats découlant d'outils diagnostiques telle la sélection assistée par marqueurs moléculaires (SAMM). Une méthodologie qualitative a été utilisée. Les résultats proposent que la majorité des groupes d'intérêt est en faveur de la valorisation de la recherche, mais il en est autrement pour la mise en application. Des conditions optimales d'ordres divers devraient aider à soutenir les activités de recherche. Elles sont également susceptibles de favoriser la mise en oeuvre des résultats découlant de la SAMM et ainsi minimiser le risque de controverse. Il ne semble pas y avoir de relation directe entre le rôle des groupes et leur influence. Éventuellement, cette étude aidera à mettre au point des outils de transfert de connaissances adaptés au contexte québécois.

Titre de l'écran-titre (visionné le 1er février 2024) / Au Québec, la volonté du ministère des Ressources naturelles et des Forêts d'accorder aux Premières Nations une influence significative dans la planification forestière demeure un défi difficile à mettre en pratique. Chez les communautés autochtones, dont la Nation atikamekw nehirowisiw, l'inquiétude pour l'équilibre et la santé du territoire ancestral est grandissante. Leur mécontentement face au processus de consultation distincte en place est criant, notamment en raison d'un manque d'écoute et de prise en compte de leurs préoccupations. Pour répondre à ce défi, notre équipe de recherche a décrit un système d'occupation du territoire ancestral atikamekw nehirowisiw. Pour ce faire, nous nous sommes inspirés du concept innu de Bellefleur (2019) « E nutshemiu itenitakuat », qui décrit l'ambiance forestière nécessaire pour assurer le maintien du mode de vie autochtone. Nous avons d'abord procédé à l'analyse d'un corpus de textes sur les recherches menées majoritairement avec les Atikamekw, puis réalisé un travail de coconstruction avec un groupe d'experts de la nation atikamekw. Cette méthode nous a permis de nous assurer de bien refléter la réalité nehirowisiw de l'occupation du territoire (Nitaskinan) et la perspective atikamekw de la forêt et des défis de sa gestion. Quatre sous-systèmes ont été identifiés pour décrire le système d'occupation atikamekw nehirowisiw du Nitaskinan : 1) Orocowewin (sous-système d'organisation de l'occupation territoriale), 2) Notcimi pimatisiwin (sous-système des pratiques d'occupation), 3) E ici aitakok notcimik (sous-système des ressources de notcimik) et 4) Atikamekw nehirowisiw tipahiskan (sous-système de gouvernance territoriale). Le système socio-écologique (SSE) atikamekw nehirowisiw met en évidence un paradigme atikamekw qui prend racine dans une forêt habitée et une gestion holistique du territoire. Les résultats permettent d'entrevoir la multitude d'acteurs atikamekw participant à la gouvernance territoriale, en interaction avec le système de gestion forestière québécois. Ils illustrent aussi la complexité de la cohabitation sur le Nitaskinan ainsi que les enjeux qui en résultent. Les résultats de cette recherche soulignent que lorsqu'une préoccupation liée au territoire est exprimée, elle considère l'interdépendance des enjeux socio-culturels et écologiques, le dynamisme des frontières dans les territoires autochtones, l'importance du système familial dans la gouvernance, l'organisation territoriale ainsi que le rôle clé des chefs de territoire comme portes-paroles de la réalité de leur territoire. L'un des grands défis auxquels sont confrontés les acteurs du secteur forestier québécois est le bas niveau de compréhension de la vision atikamekw de l'aménagement des forêts et du rôle que les communautés veulent y jouer. Le cadre du SSE est un outil pouvant faciliter l'identification des composantes d'un paradigme forestier cohérent avec la culture et le mode de vie atikamekw nehirowisiw ainsi que la richesse de leur rapport à la forêt. / In Quebec, the willingness of the Ministry of Natural Resources and Forestry to give First Nations a significant say in forestry planning remains a difficult challenge to put into practice. Aboriginal communities, including the Nehirowisiw Atikamekw Nation, are increasingly concerned about the balance and health of their ancestral territory. Their dissatisfaction with the distinct consultation process in place is blatant, notably due to a lack of listening and consideration of their concerns. To address to this challenge, our research team described a system of occupation of the Atikamekw Nehirowisiw ancestral territory. To do so, we drew inspiration from Bellefleur's (2019) Innu concept of "E nutshemiu itenitakuat", which describes the forest atmosphere needed to ensure the maintenance of the aboriginal way of life. We began by analyzing a corpus of texts on research carried out mainly with the Atikamekw, and then carried out co-construction work with a group of experts from the Atikamekw nation. This method ensured that the Nehirowisiw reality of land use (Nitaskinan) and the Atikamekw perspective of the forest and its management challenges were well reflected. Four sub-systems were identified to describe the Atikamekw Nehirowisiw occupation system of Nitaskinan: 1) Orocowewin (territorial occupation organization sub-system), 2) Notcimi pimatisiwin (occupation practices sub-system), 3) E ici aitakok notcimik (notcimik resources sub-system) and 4) Atikamekw nehirowisiw tipahiskan (territorial governance sub-system). The Atikamekw Nehirowisiw socio-ecological system (SES) highlights an Atikamekw paradigm rooted in an inhabited forest and holistic land management. The results provide a glimpse of the multitude of Atikamekw actors involved in territorial governance, interacting with Quebec's forest management system. They also illustrate the complexity of cohabitation on Nitaskinan and the resulting issues. The results of this research underscore the fact that when concerns about territory are expressed, they consider the interdependence of socio-cultural and ecological issues, the dynamism of boundaries in native territories, the importance of the family system in governance and territorial organization, and the key role of territory chiefs as spokespersons for the reality of their territory. One of the major challenges facing players in Quebec's forestry sector is the low level of understanding of the Atikamekw vision of forest management and the role the communities want to play in it. The SES framework is a tool that can help identify the components of a forest paradigm consistent with the Atikamekw Nehirowisiw culture and way of life, as well as the richness of their relationship with the forest.

La planification annuelle des approvisionnements forestiers est une tâche complexe qui vise à rendre des volumes de bois disponibles aux divers centres de transformation. Pour se faire, une multitude d'activités doivent être coordonnées dans le temps et l'espace afin de livrer les bons produits, aux bons endroits et aux bons moments. La coordination des diverses activités impliquées est davantage complexifiée lorsque plusieurs entreprises partagent les mêmes parterres de coupe et se rendent mutuellement des services d'approvisionnement. Dans ce contexte, un planificateur est confronté à deux problèmes inter reliés : la planification de ses opérations forestières sur le territoire et la coordination de celles-ci avec celles des autres entreprises. En général, la planification s'effectue sans support mathématique autre qu'une feuille de calcul pour équilibrer les livraisons de bois aux usines. Dans ces conditions, les planificateurs éprouvent de la difficulté à évaluer la qualité de leurs décisions et s'appuient principalement sur leurs intuition et expérience. Cette thèse vise à développer une approche de planification décentralisée des approvisionnements forestiers basée sur l'usage de modèles mathématiques afin de pallier à ce problème. Dans un premier temps, un processus de planification centralisée est présenté et testé. Par la suite, une approche de planification décentralisée des approvisionnements forestiers est proposée afin de coordonner les activités des diverses entreprises entre elles. L'approche de coordination proposée est testée et comparée à l'approche actuellement en usage. / Wood procurement planning is a complex task which aims to provide wood volumes to diverse processing mills. To do so, several activities must be coordinated in time and space in order to deliver the right volumes, to the right mill, and at the right moment. The coordination of the diverse activities involved in wood procurement planning is further complicated when several companies share the same procurement areas, and companies provide each other with procurement services. In this context, a planner faces two interdependent problems: planning its forest opérations over the land base, and coordination of its opérations with those of other companies. In gênerai, managers still largely rely on intuition and expérience without mathematical programming support other than a spreadsheet to try to balance wood delivery to their mills. Planners therefore struggle to evaluate the quality of their décisions. The aim of this thesis is to develop a distributed wood procurement planning approach based on the use of mathematical models to overcome this problem. First, a centralized planning process that allows a company to plan its procurement activities is presented and tested. Then, a distributed planning approach to coordinate the firms' procurement activities among themselves is proposed. The proposed coordination approach is tested and compared to the approach currently in use.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Cette thèse aborde les défis de la planification forestière découlant des déséquilibres entre l'approvisionnement et la demande. En planification forestière, l'approvisionnement dépasse souvent la demande parce que tout l'approvisionnement est connu à l'avance pour chaque période de temps, tandis que les demandes ne sont connues que lorsqu'elles sont commandées. Ce phénomène conduit à ce qu'on appelle "écrémage" (creaming), ce qui signifie qu'une perspective locale privilégie les zones proches à court terme et laisse les zones plus éloignées pour des périodes ultérieures. Pour atténuer cela, nous proposons une approche novatrice où nous nous assurons que l'approvisionnement et la demande sont artificiellement équilibrés. Cela peut être réalisé en incluant des périodes de temps supplémentaires avec une demande prévue. À travers des simulations, nous évaluons l'approche par rapport aux méthodes traditionnelles et aux solutions théoriques. L'étude évalue trois approches de planification pour modéliser la demande étendue. La différence réside dans le nombre de périodes de temps et dans la durée de l'extension de la période de planification. La première, appelée "long-terme", suppose qu'elle couvre toutes les périodes à venir dans chaque cycle de planification, englobant les périodes avec une demande connue et inconnue, et incluant tout l'approvisionnement restant. La deuxième, "moyen-terme", comprend certaines, mais pas toutes, les périodes de temps avec une demande connue et une période de demande inconnue, englobant tout l'approvisionnement restant. La dernière, "court-terme", comprend certaines périodes de temps avec une demande connue et inconnue, mais n'englobe pas tout l'approvisionnement. Chacune des approches présente des performances différentes en termes de précision globale et de complexité informatique. L'approche à long terme fournit plus de détails et est comparable à une situation où l'on suppose que la véritable demande est connue à priori, appelée solution de l'oracle. Cette solution représente la solution optimale théorique et n'est bien sûr pas possible à trouver dans un environnement incertain où les prévisions sont utilisées pour décrire la demande. Malgré le temps d'exécution plus long de l'approche à long terme de 54 522 secondes par rapport aux 27 secondes de l'approche traditionnelle, ses performances justifient ce compromis. L'approche à court terme, bien qu'elle n'offre pas le même niveau de détail que l'approche à long terme, se distingue par un temps d'exécution plus court, en moyenne 713 secondes. De plus, elle présente une amélioration d'environ 4 % par rapport à l'approche traditionnelle. L'approche à moyen terme offre un niveau de détail comparable à l'approche à long terme, à l'exception de l'extension dans le temps. Cette approche trouve un équilibre entre l'efficacité des résultats et le temps d'exécution. Dépassant les approches traditionnelles et à court terme dans certains cas, elle atteint un temps d'exécution moyen de 14 secondes. En résumé, ce mémoire aborde les défis de la planification forestière en proposant trois approches, chacune ayant des forces et des compromis distincts, offrant ainsi des informations précieuses pour les décideurs en matière de planification forestière. / This thesis addresses planning challenges in forestry arising from supply-demand imbalances. In forest planning, the supply often exceeds the demand because all supplies are known in advance for each time period, while demands are only known when ordered. This phenomenon leads to so-called creaming, which means that a local view selects close areas in the near time and leaves areas further away for later times. To mitigate this, we propose a novel approach where we ensure that the supply and demand is balanced artificially. This can be achieved by including additional time periods with forecasted demand. Through simulations, we evaluate the approach against traditional methods and theoretical solutions. The study evaluates three planning approachesto model the extended demand. The difference is in the number of time periods and how long the planning period is extended. The first, referred to as “long-term”, assumes it covers all upcoming time periods in each planning cycle, encompassing periods with known and unknown demand, and including all remaining supplies. The second, "medium term", consists some, but not all, time periods with known demand and one unknown demand period, encompassing all remaining supplies. The last one, "short-term", comprise some time periods with known and unknown demand, but it does not encompass all supplies. Each of the approaches has a different performance in overall accuracy and computational complexity. The long-term approach provides more details and is comparable with a situation when we assume that the true demand is known a prior, called the oracle solution. This solution represents the theoretical optimal solution and is of course not possible to find in an uncertain environment where forecasts are used to describe the demand. Despite the long-term approach's longer runtime of 54,522 seconds compared to the traditional approach's 27 seconds, its performance justifies this trade-off. The short-term approach, while not offering the same level of detail as the long-term approach, distinguishes itself with a shorter runtime, averaging 713 seconds. Moreover, it provides an improvement of approximately 4% when compared to the traditional approach. The medium-term approach offers a level of detail comparable to the long-term approach, except for expansion in time periods. This approach strikes a balance between outcome effectiveness and computational efficiency. Outperforming the traditional and short-term approaches across some instances, it achieves an average runtime of 14 seconds. In summary, this thesis addresses forestry planning challenges, proposing three approaches, each has distinct strengths and trade-offs, offering valuable insights for forest planning decision-makers.

L’aménagement forestier peut jouer un rôle dans la lutte contre les changements climatiques en augmentant le stockage de carbone dans la biomasse végétale et les produits du bois ainsi qu’en substituant des matériaux à empreinte carbone plus élevée par le bois. Cette étude visait à déterminer quelle stratégie d’aménagement écosystémique dans la sapinière à bouleau blanc de l’Est de la forêt boréale québécoise peut y contribuer. Ont été simulés sur une période de 199 ans : un scénario de référence représentant une coupe totale à 50 ans, deux scénarios avec révolution plus longue (70 et 80 ans), un scénario avec coupe partielle et un autre sans intervention (conservation). La comparaison des scénarios s’est faite sur la base de bilan de carbone en tonne de CO2e et sous l’approche du forçage radiatif, prenant en considération la distribution temporelle des émissions. Par rapport au scénario de référence, les scénarios à longue révolution et, dans une moindre mesure, la coupe partielle apportent de plus grands bénéfices au climat en augmentant les stocks de carbone en forêt et le ratio de produits de longue durée résultant des récoltes. Les produits du bois sont un élément clé de l’étude : les actions permettant de rallonger leur durée de vie et d’augmenter leur effet de substitution ont un impact majeur sur le bilan total et démontrent l’importance de les inclure dans l’évaluation. L’étude a aussi soulevé les besoins d’augmenter les connaissances par rapport à la dynamique de carbone dans les vieilles forêts, l’influence des changements climatiques sur celles-ci ainsi que sur la croissance des arbres, l’évolution du carbone dans le sol et des patrons de perturbations naturelles. L’effet induit par un scénario d’aménagement sur la vulnérabilité du peuplement face aux effets des changements climatiques pourrait également affecter sa performance d’atténuation du climat et devrait être testé ultérieurement. / Management of the world’s forests can play a role for climate change mitigation by increasing CO2 storage in vegetation biomass and harvested wood products, and by displacing CO2-intensive materials such as steel or concrete. This study aimed to determine how management of boreal forest stands can contribute to climate change mitigation in the context of ecosystem-based management. The study was based on the comparison of different strategies applied to a balsam fir-white birch stand in the Eastern boreal forest of Quebec (Canada). We simulated five scenarios over a 199- year period at the stand level: a reference scenario involving clearcut at 50-year intervals, and four 12 alternative scenarios clearcut with longer rotation length (70 and 80 years), partial cut, and a no harvest scenario. Overall, scenarios with longer clearcut rotations and, to a lesser extent, partial cut resulted in a higher potential to mitigate climate change. The substitution effect of wood products was revealed as a key aspect, suggesting that wood product manufacturing and utilisation on the markets, and not only forest management, need to be carefully considered.

Cette thèse examine la consommation de champignons hypogés par les micromammifères dans la forêt boréale de l’Est du Canada, dans le but de mieux comprendre la diversité et l’habitat de ces organismes. Le premier chapitre dresse un portrait de la diversité des champignons hypogés potentiellement consommés par les micromammifères, à partir d’échantillons fongiques provenant du raclage du sol. Ces échantillons ont été identifiés grâce à des caractères morphologiques macroscopiques, microscopiques et moléculaires obtenus par séquençage Sanger de l’espaceur transcrit interne du ribosome nucléaire (ITS - le « code à barres » fongique). De plus, cette thèse présente un metabarcoding de l’ADN fongique retrouvé dans les fèces de micromammifères mycophages grâce à la technologie de pyroséquençage 454 FLX+. L’identification des micromammifères ayant produit ces fèces a été obtenue en utilisant la technologie de séquençage Sanger sur une section du cytochrome b de l’ADN animal. La présence de 28 espèces de champignons hypogés fut confirmée. Ces espèces provenaient des phyla Ascomycotina, Basidiomycotina et Zygomycotina, incluant onze nouvelles mentions pour cette région. Dans le deuxième chapitre, la répartition spatiale des champignons hypogés, tirée de l’ADN de 230 échantillons fécaux de micromammifères, a été mise en relation avec des caractéristiques des peuplements forestiers. Douze espèces hypogées ont été identifiées dans cet ADN, incluant quatre espèces assez fréquentes pour permettre une analyse des facteurs de répartition. Deux de ces espèces, Chamonixia caespitosa et Cortinarius pinguis, étaient associées principalement à la présence de bryophytes. Une autre, Hydnotrya cubispora, était associée à une faible quantité de débris ligneux au sol et à une faible présence d’essences d’arbres à feuilles caduques. Une dernière espèce, Endogone sp.1, n’était associée à aucune de ces caractéristiques. Sur la base de 596 échantillons fécaux prélevés en 2011 et 2012, le troisième chapitre présente les espèces de micromammifères mycophages, examinant la proportion d’individus ayant consommé au moins un champignon hypogé et les espèces fongiques retrouvées dans l’alimentation de chacune des espèces animales étudiées. Cette troisième partie de l’étude a été réalisée dans 131 différents sites qui furent échantillonnés dans cinq régions de la forêt boréale de l’Est du Canada, constituées principalement sapinière à bouleaux blancs. Les données furent extraites de neuf espèces de micromammifères avec une proportion de mycophagie variant entre 0% et 81%. Un total de 27 champignons hypogés furent identifiés dans les échantillons fécaux. Nos résultats concordent avec la littérature et révèlent de nouvelles informations relativement à la mycophagie animale dans l’Est du Canada telles que la consommation de Barssia sp., Leucangium carthusianum, Alpova cf. diplophloeus, Chamonixia caespitosa et Cortinarius pinguis par le campagnol à dos roux de Gapper (Myodes Gapperi); la consommation d’Hydnotrya spp. par la grande musaraigne (Blarina brevicauda); de Chamonixia caespitosa et de Cortinarius pinguis par la souris sylvestre (Peromyscus maniculatus) et d’Endogone sp. par l’écureuil roux (Tamiasciurus hudsonicus). / This thesis examines the consumption of hypogeous, sequestrate fungi by micro-mammals in the eastern Canadian boreal forest, in order to gain a better understanding of the diversity and habitat of these fungi. The first chapter surveys hypogeous, sequestrate fungi potentially available for consumption by micromammals, based on samples obtained from ground-scraping. We identified these samples using morphological and cellular criteria, as well as molecular criteria based on Sanger sequencing of the nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS - fungal barcode). Additionally, this thesis presents fungal metabarcoding of feces obtained from mycophagous micromammals using 454 FLX+ technology. We identified micromammals with Sanger sequencing over a section of cytochrome b of the animals’ DNA. We confirmed the occurrence of 28 species of hypogeous, sequestrate fungi. Those species came from phyla Ascomycotina, Basidiomycotina and Zygomycotina, including eleven new species records for the area. In the second chapter, we examinated the spatial distribution of hypogeous, sequestrate fungi from 230 fecal samples in relation to forest stand characteristics. This subsample yielded twelve hypogeous, sequestrate species, four of them occurring frequently enough for their distribution to be analyzed. Two of these species, Chamonixia caespitosa and Cortinarius pinguis, were associated mostly with the occurrence of bryophytes. Another species, Hydnotrya cubispora, was negatively associated with two characteristics: coarse woody debris and deciduous trees. Endogone sp. 1 was not associated with any specific characteristic. Based on 596 fecal samples collected in 2011 and 2012, Chapter 3 documents which micromammal species are mycophagous, their proportion of mycophagy, and finally which hypogeous, sequestrate fungal species occur in diet of each animal species. This third chapter was based on 131 sites sampled in five regions of eastern Canadian boreal forest mostly consisting of balsam fir and white birch. From the nine micromammals species, the mycophagous extent ranged from 0% to 81%. A total of 27 hypogeous, sequestrate fungi were identified in the fecal samples. Our results are consistent with the current literature and significantly broadens the documented range of fungal species consumed by micromammals of eastern Canada, such as Barssia sp., Leucangium carthusianum, Alpova cf. diplophloeus, Chamonixia caespitosa and Cortinarius pinguis by the red-backed vole (Myodes gapperi); Hydnotrya spp. by the great shrew (Blarina brevicauda); Chamonixia caespitosa and Cortinarius pinguis by the Scots mouse (Peromyscus maniculatus); and Endogone sp. by the red squirrel (Tamiasciurus hudsonicus).