Dans la forêt boréale du nord-ouest du Québec (Canada), une plus grande abondance de feuillus dans la portion sud du domaine résineux pourrait créer des conditions plus favorables à l'établissement des espèces associées au domaine mixte. En effet, les propriétés du sous-bois et la réponse à divers types de perturbation sont grandement influencées par la composition des peuplements. Ainsi, la présence du peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) en pessière pourrait offrir des conditions plus propices à l'établissement et à la croissance du sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) au nord de sa zone de dominance. L'objectif général de cette étude consiste à déterminer si la présence du peuplier faux-tremble facilite la régénération du sapin baumier au sein de la pessière à mousses de l'ouest du Québec. Pour ce faire, des sites présentant une transition au niveau du couvert, allant d'une dominance de l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) à un peuplement mixte de peuplier faux-tremble et d'épinette noire, ont été sélectionnés. Des transects disposés de façon à traverser la transition entre les 2 types de peuplement ont été utilisés pour caractériser la régénération du sapin baumier et les conditions environnementales le long du gradient mixte-résineux. Les résultats indiquent que la régénération du sapin baumier est généralement plus abondante lorsque le peuplier est présent dans la canopée. Des différences au niveau de la distribution le long du gradient des trois groupes de hauteur utilisés pour décrire l'abondance du sapin en sous-couvert (petits, < 30cm; moyens, de 30 à 100cm; grands, >100 à 300cm) suggèrent que l'établissement est probablement lié davantage à la proximité des semenciers qu'à la disponibilité des substrats. Par contre, des conditions de croissance plus favorables sous le couvert mixte augmenteraient le taux de survie des semis, ce qui expliquerait l'abondance de la régénération avancée. Cette meilleure croissance pourrait être liée au fait que la litière de peuplier, en étant facilement décomposable, ralentit le processus de paludification qui s'observe avec le temps dans les peuplements dominés par l'épinette noire de la région de la ceinture d'argile et qui crée des conditions qui nuisent au développement du sapin baumier. Ainsi, en facilitant la régénération du sapin baumier dans le domaine résineux, la présence du peuplier faux-tremble en pessière pourrait contribuer à l'expansion nordique du domaine de la sapinière à bouleau blanc. Les résultats de cette étude témoignent de l'importance des interactions biotiques positives dans les mécanismes de succession secondaire, en particulier dans les zones où les contraintes environnementales sont plus importantes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Abies balsamea, Populus tremuloides, Facilitation, Régénération, Pessière, Peuplements mixtes.

L'étude de la formation intra-annuelle de bois, du développement des pousses annuelles et des feuilles pourrait fournir des informations quant à la dynamique de la croissance des arbres au cours de la saison de croissance. La formation intra-annuelle de bois et le développement des pousses annuelles et des feuilles sont des processus complexes contrôlés à la fois par des facteurs physiologiques et environnementaux. Les objectifs de cette étude étaient (i) d'étudier le patron annuel et la dynamique de formation du bois de même que le développement des pousses annuelles et des feuilles chez trois espèces majeures de la forêt boréale (i.e., Pinus banksiana Lamb., Populus tremuloides Michx., et Betula papyrifera Marsh.) au cours de la saison de croissance 2007 dans le Nord-Ouest du Québec, Canada et (ii) d'identifier les relations entre d'une part la formation intra-annuelle de bois, le développement des pousses annuelles et des feuilles et d'autre part les facteurs climatiques; on s'intéressera en même temps aux facteurs météorologiques limitant leur croissance durant la saison de croissance. Des micro-carottes de bois ont été prélevées une fois par semaine au niveau des tiges de ces trois espèces pendant la saison de croissance 2007. Des coupes transversales ont ensuite été effectuées au niveau des micro-carottes puis colorées avec du violet de crésyl et de la safranine afin d'identifier les stades de formations des cellules du bois et le nombre de cellules produit. La phénologie (débourrement du bourgeon), l'élongation des pousses annuelles et l'accroissement des feuilles/aiguilles ont aussi été mesurés trois fois par semaine. La production hebdomadaire de cellules, l'élongation des pousses annuelles et l'accroissement des feuilles ont été ajustés grâce à la fonction de Gompertz et les indices de croissance hebdomadaires ont été calculés afin d'éliminer des changements de croissance d'origine endogène. Une analyse de corrélation simple a été utilisée pour déterminer les facteurs météorologiques majeurs qui influencent la production des cellules du xylème, de l'élongation des pousses annuelles et de l'accroissement des feuilles durant la saison de croissance. Il ressort des résultats obtenus que les dates de début d'élongation des pousses annuelles et d'accroissement des feuilles sont plus précoces que la date reprise de croissance de la tige chez B. papyrifera. Contrairement à ce qui a été observé chez B. papyrifera, les dates de début d'élongation des pousses annuelles et de croissance des feuilles ont été plus tardives que la date de reprise de croissance de la tige chez P. banksiana et P. tremuloides. L'arrêt de la formation de nouveau xylème intervient aux alentours de la mi-août pour les trois espèces. La fin de la maturation des cellules a été noté le 15 septembre chez P. banksiana et P. tremuloides et le 6 septembre chez B. papyrifera. Concernant les trois espèces, la durée de formation du bois au niveau de la tige a été plus longue chez P banksiana et plus courte chez B. papyrifera. Durant la période de production des cellules, la corrélation entre d'une part les températures du sol et de l'air et d'autre part la production des cellules du xylème a été positive chez P. banksiana et négative chez P. tremuloides et B. papyrifera. La corrélation entre les précipitations et la production des cellules du xylème a été positive chez P. tremuloides et B. papyrifera, toutefois aucune corrélation n'a été notée chez P. banksiana. De plus, il a été noté chez les trois espèces une corrélation positive entre la température de l'air et l'élongation des pousses annuelles. Toutefois chez les trois espèces, aucune corrélation n'a été notée entre la croissance des feuilles et les variables météorologiques. Cette étude a montré que la formation intra-annuelle du bois, le développement des pousses annuelles et des feuilles de même que la phénologie est non seulement déterminés par l'espèce, mais de plus les facteurs limitants clés sont différents. Ces résultats relatifs aux patrons de croissance temporels des différents organes des arbres (tige, pousse annuelle et feuille) pourraient être utiles dans la compréhension des relations entre la croissance des arbres et les changements climatiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : La formation intra-annuelle du bois, La phénologie des arbres, L'élongation de la tige, La dynamique de la croissance.

Au Bénin, la promotion des femmes dans les sphères décisionnelles est sujette à des pesanteurs socioculturelles. Dans le cas des forêts sacrées gérées de façon traditionnelle, l'implication des femmes pourrait être perçue comme un affront aux dirigeants traditionnels, si des politiques pouvant favoriser cette implication des femmes n'étaient pas étudiées. L'objectif principal visé par cette étude intitulée: « l'empowerment des femmes dans la gestion participative des forêts sacrées du Sud du Bénin: le cas de la forêt Bamèzounmè » est d'identifier les composantes des stratégies adéquates à une implication plus accrue des femmes dans la gestion participative de ladite forêt. Quatre objectifs spécifiques ont été dégagés. Il s'agit: 1) d'identifier, parmi les éléments endogènes de gestion de la forêt sacrée Bamèzounmè, ceux qui joueraient en faveur de la participation des femmes; 2) d'identifier les mécanismes de participation des femmes à la gestion actuelle de la forêt sacrée Bamèzounmè ; 3) d'évaluer l'empowerment des femmes; 4) de proposer des mesures pouvant faciliter le renforcement de l'empowerment des femmes dans la gestion participative de la forêt sacrée Bamèzounmè. La recherche documentaire, l'observation directe du milieu et les entrevues avec les acteurs intervenant dans la gestion de la forêt sacrée Bamèzounmè sont les méthodes utilisées pour la collecte de l'information. Les données ont été traitées de façon qualitative et quantitative à l'aide du logiciel Excel. Les critères sociologiques donnant accès à la gestion de la forêt Bamèzounmè sont la langue, l'âge, le sexe et le statut familial de l'individu. Grâce aux activités artistiques notamment à la danse, les femmes jouent le rôle spécifique de griottes lors des cérémonies culturelles. Mais leur participation à la gestion de cette forêt n'est que symbolique et limitée à la réception de l'information. Pour améliorer cette position, les répondantes pourraient user de ce levier qu'est la danse. Cependant, l'empowerment de ces femmes indique qu'à l'exception des aptitudes communicationnelles et des compétences en médecine traditionnelle dont disposent les répondantes, leur conscience critique et leur estime de soi communautaire ne sont pas à un niveau qui puisse favoriser le renforcement de leur pouvoir d'agir dans la gestion participative de la forêt sacrée Bamèzounmè. En amont de toute politique visant une participation plus accrue des femmes dans la gestion participative de la forêt sacrée Bamèzounmè, une sensibilisation des femmes et de tous les acteurs concernés est indispensable. La reconsidération des femmes dans la gestion participative passera par le développement de la danse qui ne sera possible que via un développement éco-touristique axé sur la forêt sacrée Bamèzounmè. L'organisation des femmes en groupements de danse et d'activités génératrices de revenus est aussi envisageable. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Femmes, Gestion participative, Forêts sacrées, Genre et empowerment

Dans les milieux riches de la sapinière à bouleau jaune, les dernières décennies d'exploitation forestière ont créé une mosaïque forestière comprenant une forte proportion de jeunes forêts en régénération naturelle. Ces forêts sont caractérisées par une densité élevée de gaules et d'arbustes. Cependant, dû à un manque de connaissance des interactions entre ces espèces, les prédictions de rendement et de composition de ces forêts à partir d'inventaires effectués en bas âge sont souvent imprécises ou incorrectes. Afin de pallier à ces difficultés et de mieux comprendre les principaux facteurs influençant la croissance des gaules dans ces milieux, nous avons cartographié 25 jeunes peuplements forestiers en régénération naturelle après coupe dans la région du Haut St-Maurice. Nous y avons récolté des échantillons de sol afin de déterminer les conditions édaphiques et mesuré la croissance radiale d'individus des quatre espèces les plus abondantes soit; le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides), le cerisier de Pennsylvanie (Prunus pensylvanica), le bouleau blanc (Betula papyrifera) et le sapin baumier (Abies balsamea). Nous avons comparé la capacité de modèles de compétition à prédire la croissance des gaules. Ces modèles mesuraient la compétition directement à partir du voisinage de l'arbre (NCI, de l'anglais « Neighbourhood Competition Index ») ou à partir de mesures faites à l'échelle du peuplement, et permettaient ou non à chaque espèce voisine de varier dans son effet compétitif. Les modèles incluaient également l'effet du site et de la taille des gaules. Nos résultats montrent que le meilleur modèle pour chacune des espèces étudiées (basé sur la théorie de l'information) est celui accordant un effet compétitif différent à chacune des espèces voisines. En général, les voisins de la même espèce sont les compétiteurs les plus forts. Contrairement à ce qui est généralement admis dans les critères de compétition utilisés présentement au Québec et ailleurs au Canada (Indices « libre de croître »), les peupliers semblent être de faibles compétiteurs comparés aux conifères. Les indices de compétition spatialement explicites (basés sur le voisinage) sont plus efficaces que ceux basés sur le peuplement, mais le gain en précision est faible. Ceci est probablement dû à la forte densité des peuplements échantillonnés (21 000 individus/hectares en moyenne). L'effet des voisins ne variait pas en fonction de leur orientation relative au nord. Également, la taille de la zone d'influence, la distance maximale à laquelle les voisins influence la croissance, variait en fonction de l'espèce étudiée et semblait diminuer avec l'augmentation de la tolérance à l'ombre. Le fait d'ajouter l'effet de l'environnement produit de meilleurs modèles mais l'effet est faible, probablement parce que seuls des sites riches ont été échantillonnés. À la lumière de cette étude, il appert que les indices « libre de croître » actuels nécessitent d'être révisés. Également, dans une perspective d'aménagement à grande échelle, la complexité et le coût supérieur des indices de compétition basé sur le voisinage comparé à ceux basés sur le peuplement ne semble pas justifiable dans les jeunes peuplements. En effet, dans cette optique les ressources seraient mieux affectées à la couverture de plus de types forestiers et à la modélisation de la croissance de plus d'espèces. Cependant, l'avantage des modèles spatialement explicites réside dans leur capacité à représenter localement les conditions de croissance des gaules. Cette plus grande précision permet de simuler des peuplements aux structures complexes tels ceux créés par des coupes partielles mises de l'avant dans la tendance actuelle vers l'aménagement écosystémique. Afin d'y parvenir, les recherches futures devraient viser à déterminer l'effet de l'exclusion compétitive et de la mortalité différentielle entre les espèces et à simuler la croissance des arbres matures. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Forêt boréale mixte, Compétition, Modèle de voisinage, Effet de la taille sur la croissance, Indice de compétition.

Récemment, il y a eu une augmentation de l'intérêt pour des pratiques forestières inspirées de la dynamique des perturbations naturelles. Plusieurs études ont comparé les effets des coupes totales avec les feux de forêt dans le but de réduire l'écart entre les forêts aménagées et les forêts perturbées par les perturbations naturelles. Par contre, très peu d'études ont évalué les différences entre les coupes partielles et les perturbations partielles en forêt naturelle. L'objectif principal de cette étude était donc de comparer des coupes partielles (coupe de succession (CS) et coupe avec protection des petites tiges marchandes (CPPTM)) avec des peuplements affectés par des perturbations secondaires comme les chablis et les épidémies de livrée des forêts. Dans ce contexte, le présent projet porte sur les effets de différentes perturbations sur 1) la composition des strates de régénération, 2) la diversité structurelle (distribution diamétrale des tiges résiduelles vivantes, surface terrière des chicots et volume de bois mort au sol) et finalement 3) la réponse de croissance de la régénération avancée et des différentes espèces d'arbre selon leur statut social (dominant vs dominée). Dans les sites de coupe partielle, l'augmentation rapide de la lumière et la destruction de la strate de régénération dans les sentiers ont favorisé l'installation de densités plus élevées d'espèces intolérantes à l'ombre (surtout le peuplier faux-tremble) comparativement aux sites affectés par les perturbations secondaires naturelles. Par contre, la protection de la régénération avancée dans les bandes résiduelles a permis aux coupes partielles de maintenir des densités similaires d'espèces tolérantes à l'ombre (surtout le sapin baumier) dans tous les sites. Suite aux coupes partielles, il y a donc un retour à des compositions similaires à celles avant la coupe tandis que dans les sites affectés par les perturbations secondaires naturelles il y a une augmentation de la proportion des espèces tolérantes à l'ombre. Les coupes partielles ont réussi à maintenir plusieurs attributs de diversité structurelle similaires aux peuplements affectés par les perturbations secondaires naturelles. Premièrement, toutes les perturbations ont maintenu des tiges résiduelles vivantes d'une large gamme de grandeur malgré que les coupes partielles aient conservé moins de tiges de plus de 30 cm de diamètre. Les coupes partielles ont également su maintenir des surfaces terrières d'arbre mort debout et des volumes de bois mort au sol comparable aux sites affectés par les perturbations secondaires. Par contre, les CPPTM ont maintenu très peu de chicots et de tiges résiduelles vivantes de bouleau et de peuplier, deux espèces importantes pour la nidification de la faune cavicole. Suites aux différentes perturbations, la croissance radiale de la régénération avancée a augmenté de façon similaire suite aux différentes perturbations malgré qu'un délai de croissances (2 ans) soit observé uniquement dans les CPPTM. Suite aux coupes partielles, toutes les espèces d'arbres ont eu des augmentations de croissance tandis que dans les peuplements naturels affectés par les perturbations secondaires, les réponses de croissance étaient semblables à celles des sites témoins. Les tiges résiduelles de sapin baumier et d'épinette blanche ont subi les augmentations de croissance les plus élevées et les plus rapides (délai de 2 ans) tandis que les tiges d'épinette noire et de pin blanc ont eu des augmentations moins importantes. Cette étude a donc démontré que les coupes partielles peuvent être utilisées dans le but de maintenir des forêts mixtes en stade intermédiaire de succession. De plus, les coupes partielles peuvent répondre à plusieurs objectifs d'aménagement autant au niveau du maintien de la structure des peuplements, un attribut important pour la biodiversité, qu'au niveau de la production ligneuse. Donc dans les peuplements mixtes, les coupes partielles devraient être considérées comme une alternative aux coupes totales ou aux CPRS traditionnelles sur une portion du territoire. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Perturbations partielles, coupes partielles, forêts mixtes, chablis, épidémie d'insectes.

L'utilisation des routes comme assise pour la construction de barrages par le castor est fréquente dans l'ensemble de son aire de répartition et s'avère être un problème récurrent dans la gestion des réseaux routiers en milieux forestiers. Au Québec, c'est en Abitibi qu'on trouve la plus grande densité de castors, ce qui engendre un nombre élevé de conflits. L'objectif principal de ce projet vise à déterminer les variables associées à l'habitat du castor permettant de prédire le risque d'utilisation des ponceaux comme sites de construction de barrages, ce qui permettrait d'améliorer le tracé des nouvelles routes forestières ou de mieux cibler les sites nécessitant des mesures préventives d'atténuation. Les hypothèses de travail réfèrent à la géomorphologie et à l'hydrologie des sites, à l'abondance de ressources alimentaires, à la hauteur du remblai et à la présence d'autres barrages de castors à proximité d'un échantillon de 128 ponceaux localisés au sein de la ceinture d'argile, en Abitibi. Les données associées à chaque hypothèse ont été mesurées directement ou extraites à partir d'un modèle d'élévation, de cartes écoforestières et d'images LANDSAT. La présence ou l'absence d'un barrage a également été validée sur le terrain. Parmi les 12 variables caractérisées, la comparaison des hypothèses par sélection de modèles (critère d'information d'Akaike) et l'inférence multi-modèles a permis de dégager que la surface du bassin de drainage, le nombre de kilomètres de ruisseaux environnants et la hauteur du remblai avaient un effet négatif sur la probabilité d'utilisation des ponceaux par le castor, alors que le rapport entre le débit et le diamètre du ponceau avait un effet positif. Les prédictions réalisées à partir de nos modèles indiquent que presque tous les ponceaux ont une probabilité de plus de 50% d'être utilisés par le castor dans notre aire d'étude, ce qui permet de croire que vraisemblablement tous les tracés de routes présenteront des problèmes avec les barrages créés par ce rongeur. Nous concluons donc qu'au sein de la ceinture d'argile, il serait plus adéquat de tenir compte de la présence probable de barrages au moment même de la construction des routes en prévoyant l'installation de mesures d'atténuation appropriées telles que des pré-barrages, plutôt que de lutter contre la présence de cette espèce suite à la construction des ponceaux. ______________________________________________________________________________

Le chablis est reconnu pour avoir une grande importance dans les régimes de perturbation de plusieurs forêts tempérées d'Amérique du nord. En forêt mixte tempérée nordique, où le régime de perturbation est dominé par des feux et épidémies d'insectes, les intervalles de retour élevés en font la perturbation la moins étudiée. Toutefois, cette perturbation peut avoir un grand impact sur la dynamique forestière. Les principaux effets de cette perturbation sont une augmentation de lumière, crée par la mortalité au niveau de la canopée, ainsi que la création de nouveaux milieux de germination. Ces conditions permettent la croissance de la végétation de sous étage et l'établissement de nouveaux individus. En fonction de la sévérité des dommages, qui modifie l'ouverture de la canopée, le niveau de mortalité des différentes strates et les perturbations du sol (bois morts, puits et monticules), les effets sur la structure et la composition peuvent varier. En effet, en ayant différentes vulnérabilités au chablis ainsi que des réponses variées aux perturbations, certaines essences seront favorisées en fonction des conditions créées par la tempête. Le 17 juillet 2006, un orage violent affecte une grande superficie de forêt mixte nordique, zone historiquement peu touchée par cette perturbation. L'objectif de cette recherche est de connaître l'effet des chablis sur la dynamique forestière de ces forêts mixtes, et ce par l'étude de la mortalité et de la réponse de régénération. L'échantillonnage s'est fait à l'été 2008 où un total de 15 sites situés en chablis sévère et 15 situés en chablis modéré ont été échantillonnés. L'identification des arbres morts et vivants a premièrement permis de déterminer la vulnérabilité des espèces au chablis et les facteurs influençant cette dernière. Les semis d'essences arborescentes ont été échantillonnés à la base des arbres morts afin de déterminer leurs abondances sur différents milieux de germination. Finalement, des matrices de transition ont été construites à partir des données de la mortalité et de la régénération pour évaluer la composition forestière post-chablis. De façon générale, les chablis modérés ont eu peu d'impact sur la structure forestière tandis que les chablis sévères ont diminué la densité des peuplements ainsi que la taille moyenne des arbres. C'est en chablis sévère que les différences interspécifiques jouent un rôle important au niveau de la mortalité, augmentant potentiellement l'impact sur la dynamique post-chablis. Néanmoins dans les deux sévérités, les essences intolérantes sont les plus vulnérables à cette perturbation. Sous les arbres morts, les semis les plus abondants étaient ceux des espèces tolérantes et semi-tolérantes, qui ont pu s'installer dans des conditions ombrageuses. Les puits et monticules créés par cet événement, malgré leur faible couverture, ont permis l'établissement du bouleau jaune, espèce aux conditions de germination spécifiques. Les résultats de mortalité et de régénération semblent indiquer que le chablis pourrait avancer la succession forestière en favorisant des espèces de succession de milieu et de fin de succession. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : chablis, mortalité, vulnérabilité, déracinement, succession, forêt mixte.

La modélisation de la dynamique des forêts naturelles tropicales peut reposer sur deux niveaux de description : l'arbre ou la distribution en taille des arbres au sein du peuplement. Mes travaux ont porté essentiellement sur le lien entre ces deux niveaux de description, que ce soit d'un point de vue théorique ou appliqué. La théorie de l'agrégation permet ainsi de basculer du niveau détaillé de l'arbre au niveau agrégé de la distribution. Lorsque les interactions entre arbres ne sont pas dépendantes des distances, l'agrégation est asymptotiquement parfaite. Dans le cas contraire, il est essentiel de pouvoir modéliser la relation rétro-active de la dynamique sur la répartition spatiale des arbres. La méthode des moments apporte alors une solution approximative à la question de l'agrégation. La question peut également être abordée dans le sens inverse (désagrégation), le modèle de dynamique étant vu comme un algorithme de simulation d'un processus ponctuel marqué (la marque étant la taille des arbres). Ces questions se transposent pour traiter le cas de la diversité spécifique propre aux forêts tropicales. La théorie de l'agrégation peut à nouveau être mise en oeuvre pour regrouper les multiples espèces en groupes ayant des caractéristiques de dynamique communes.

Présentement, les décisions reliées à la succession forestière sont prises par les aménagistes à partir du meilleur de leurs connaissances et des informations disponibles. Toutefois, dans un contexte de réduction des incertitudes dans le calcul de la possibilité forestière (CPE), la caractérisation de l'importance de la succession cyclique pour la forêt boréale continue du Québec constitue un premier pas pour combler le manque d'information sur l'évolution des peuplements. Pour l'instant, la succession directionnelle (c.-à-d. lorsque l'intervalle entre deux perturbations majeures est suffisamment long pour que les espèces de fin de succession qui se sont établies en même temps que les espèces pionnières remplacent celles-ci dans la canopée) est de facto supposée par les aménagistes. À l'opposé, la succession cyclique n'est pas un concept très bien défini dans la littérature scientifique. Plusieurs définitions circulent et il était nécessaire d'harmoniser les termes pour en clarifier les concepts. Nous avons défini la succession cyclique, comme étant le maintien de la dominance de l'espèce pionnière dans la canopée au-delà de la cohorte initiale. De plus, nous avons supposé que l'absence de gaules et de semenciers d'espèces de fin de succession dans un peuplement pionnier déjà bien établi était une indication d'un site soumis à la succession cyclique et donc, que la dynamique successionnelle cyclique était étroitement reliée à l'exclusion des espèces de fin de succession. L'étude a permis de vérifier s'il y avait une plus grande probabilité de succession cyclique dans une région donnée lorsque la sévérité et la fréquence des perturbations y étaient élevées ou si la probabilité était avant tout attribuable à des conditions écologiques locales (différenciation de niche) où à des facteurs régionaux (interaction climat et régime de perturbations). Notre étude visait à quantifier (1) la présence de peuplements pionniers dans le paysage de la forêt boréale de l'est du canada et (2) la proportion de ces peuplements qui montrent une succession cyclique. Selon nos analyses, les effets des facteurs locaux sur l'occurrence de la succession cyclique n'ont pas été observés, tandis que nous avons pu observer qu'il y avait une plus grande probabilité de succession cyclique dans une région lorsque la sévérité et la fréquence des perturbations y étaient élevées. Bien qu'il semble que des perturbations naturelles fréquentes et sévères, laissant peu de semenciers locaux et détruisant les banques de graines, peuvent conduire à une extirpation locale des espèces de fin de succession, nous avons remarqué que le chevauchement, sur une courte période de temps, de perturbations d'origine anthropique (c.-à-d. colonisation et exploitation) avec celles d'origine naturelle (c.-à-d. feux et épidémie) favorise davantage la mise en place d'une succession cyclique dans la sapinière. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : succession cyclique, forêt boréale, espèces pionnières, état stable alternatif, accident de régénération

Thèse en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada et Université de Bordeaux Talence, France / Les forêt mélangées sont l'une des principales options de gestion pour stabiliser la production de biomasse forestière tout en réduisant l'impact du stress hydrique de plus en plus fréquent avec les changements globaux. Cependant, les effets interactifs entre diversité des espèces d'arbres et disponibilité en eau ont rarement été étudiés in situ, et encore moins en étudiant le fonctionnement du sol. Dans cette thèse, nous avons cherché à déterminer si les effets positifs de la diversité des espèces d'arbres sur le recyclage des nutriments étaient modulés par la disponibilité en eau. Pour répondre à cette question, deux sites appartenant au réseau mondial de diversité des arbres (TreeDivNet) ont été étudiés : ORPHEE dans le sud-ouest de la France et IDENT-SSM à Sault Ste. Marie au Canada. Ces deux sites expérimentaux manipulent la diversité des arbres (richesse des espèces d'arbres) et la disponibilité en eau (irrigation dans les deux cas, avec exclusion partielle des pluies à IDENT-SSM). Les travaux sont divisés en quatre chapitres : (1) la complémentarité spatiale verticale de la disponibilité des nutriments du sol, (2) la dépolymérisation de l'azote organique du sol, (3) la complémentarité temporelle dans les prélèvements de nutriments et les processus du sol, et (4) l'efficience d'utilisation des nutriments par les arbres. En examinant le cycle des nutriments dans les sols, nous avons constaté qu'une forte disponibilité en eau augmentait la dégradation de la matière organique (par les enzymes extracellulaires et la dépolymérisation des protéines), tandis qu'elle diminuait la minéralisation nette des nutriments. Un effet du mélange d'espèces d'arbres n'a été observé que dans la couche intermédiaire du sol, où l'on a trouvé une teneur en matières organiques et des activités enzymatiques plus élevées que dans les monocultures. Au cours de l'année, des différences dans la disponibilité des nutriments n'étaient visibles que lorsque la disponibilité en eau était suffisante : il y avait plus d'azote biodisponible dans les parcelles de pins en monoculture, tandis que le phosphore était plus important dans les parcelles de bouleaux en monoculture, par rapport aux autres traitements d'espèces. Malgré les variations saisonnières, ces tendances sont restées constantes entre les périodes de dormance et de végétation. En étudiant expérimentalement l'absorption des nutriments, nous avons observé une asynchronie de l'absorption lors du débourrement de la végétation: à ce stade phénologique, l'espèce sempervirente (pin) a pût prélever plus tôt que l'espèce décidue (bouleau), avec respectivement un avantage et un désavantage pour l'absorption des nutriments dans les parcelles mélangées. En ce qui concerne l'efficience d'utilisation des nutriments (NutUE), nous avons constaté que l'identité des espèces était un facteur plus important que la diversité des espèces. Bien que l'augmentation de diversité ait eu tendance à accroître la productivité aérienne et la biomasse de la litière, la dominance de certaines espèces dans les mélanges était le principal facteur contrôlant la NutUE (le bouleau sur le pin à IDENT-SSM et le pin sur le bouleau à ORPHEE). Ainsi, les processus biogéochimiques de la couche superficielle du sol ont été déterminés par la disponibilité en eau, les processus du sol intermédiaire par le mélange des espèces, et l'efficience d'utilisation des nutriments a été déterminée par l'identité des espèces plutôt que par le mélange. A l'inverse de l'effet prononcé des facteurs pris individuellement, nous n'avons pas observé d'effet interactif entre ceux-ci. Sur la base de l'ensemble de nos résultats, nous concluons que chacun des facteurs étudiés (disponibilité en eau, diversité des arbres et identité des espèces) joue un rôle significatif sur le recyclage des nutriments, même s'il n'y avait pas d'effets interactifs. / Mixed forests are one of the main management strategies to stabilize forest biomass production while reducing the impact of water stress, which is becoming more frequent as a result of global changes. However, the interactive effects between tree diversity and water availability have rarely been studied in situ, let alone while studying soil functioning. In this thesis, we sought to determine whether the positive effects of tree species diversity on nutrient cycling in forests were modulated by water availability. To answer this question, two sites belonging to the global tree diversity network (TreeDivNet) were studied: ORPHEE in southwestern France and IDENT-SSM in Sault Ste. Marie, Canada. These two experimental sites manipulate tree diversity (tree species richness) and water availability (irrigation in both cases, with partial rain exclusion at IDENTSSM). The work is divided into four chapters: (1) vertical spatial complementarity of soil nutrient availability, (2) soil organic nitrogen depolymerization processes, (3) temporal complementarity of nutrient uptake and soil nutrient processes, and (4) nutrient use efficiency by trees. When looking at belowground nutrient cycling, we found that high water availability increased organic matter breakdown (by extracellular enzymes and protein depolymerization), while it decreased net nutrient mineralization. An effect of mixing tree species was only detected in the mid soil layer, where we observed a higher amount of organic matter and enzyme activities compared to the monocultures. Throughout the year, differences in nutrient availability were only visible when water availability was sufficient: more bioavailable nitrogen was produced in the pine monocultures, while more phosphorus was produced in the birch monocultures, compared to the other species treatments. Despite seasonal variation, these trends remained consistent between the dormant and vegetative periods. When experimentally investigating nutrient uptake, we observed an asynchrony of uptake during budburst: at this phenological stage, the evergreen species (pine) was able to take up nutrients earlier than the deciduous species (birch), with an advantage and a disadvantage respectively for nitrogen uptake in the mixed plots. Finally, we found that species identity was a stronger driver than species diversity for aboveground nutrient use efficiency (NutUE). Although increasing tree species tended to increase aboveground productivity and litterfall biomass, certain species dominance drove NutUE trends (i.e. birch dominance over pine at IDENT-SSM and pine over birch at ORPHEE). In summary, surface soil biogeochemical processes were driven by water availability, intermediate soil processes by species mixing, and nutrient use efficiency was driven by species identity rather than mixing. In contrast to the pronounced effect of individual factors, we did not observe an interactive effect between them. Based on all of our results, we conclude that each of the factors studied (water availability, tree diversity, and species identity) had an important role in nutrient cycling, even though there were no interactive effects.