Le lac Saint-Pierre (LSP) est un écosystème d'une valeur écologique nationale et internationale. Cependant, il subit une dégradation due à la conversion des terres en cultures annuelles, principalement le maïs (*Zea mays* L.) et le soja (*Glycine max* [L.] Merr.). Cela a entraîné une diminution significative des populations de perchaudes (*Perca flavescens*), indicateurs clés de sa santé. Pour préserver le milieu, des bandes herbacées pérennes sont proposées, offrant une double protection contre l'érosion des sols et la pollution agricole tout en favorisant la biodiversité. L'alpiste roseau (*Phalaris arundinacea* L.), adapté aux conditions du littoral du LSP, peut créer des habitats de reproduction pour les poissons. Ce projet analyse les facteurs menant au succès d'implantation des bandes herbacées pérennes, dont l'alpiste roseau, dans le littoral du LSP. Un dispositif expérimental a été établi à l'été 2022 sur deux sites dans la plaine inondable du LSP. Il a permis d'évaluer divers facteurs comme les plantes-abris, les taux de semis d'alpiste et le travail du sol. Les résultats après deux années ont montré un effet négatif des plantes-abris sur l'établissement de l'alpiste. En leur absence, l'alpiste atteint des niveaux optimaux de recouvrement, de hauteur et de biomasse. Le taux de semis n'a pas affecté le recouvrement de l'alpiste, mais des différences ont été observées dans la croissance verticale et la répression des adventices. Le faux semis n'a pas limité la croissance des adventices. De plus, trois autres essais ont été réalisés, évaluant les mélanges herbacés, les traitements de paillis et l'implantation de l'alpiste par rhizomes. Les mélanges avec des plantes indigènes ont présenté des résultats mitigés, tandis que certains paillis ont limité la croissance des adventices. L'implantation de l'alpiste par rhizomes a échoué faute d'équipement adéquat. Cette étude souligne l'intérêt de considérer certains facteurs dans l'établissement des bandes herbacées pérennes en contexte de plaine inondable. / Lake Saint-Pierre (LSP) is an ecosystem of national and international ecological value. However, it is undergoing degradation due to land conversion to annual crops, mainly maize (*Zea mays* L.) and soybean (*Glycine max* [L.] Merr.). This has led to a significant decrease in populations of yellow perch (*Perca flavescens*), key indicators of its health. To preserve the environment, perennial herbaceous strips are proposed, providing dual protection against soil erosion and agricultural pollution while promoting biodiversity. Reed canarygrass (*Phalaris arundinacea* L.), suited to the conditions of the LSP shoreline, can create breeding habitats for fish. This project analyzes factors contributing to the success of perennial herbaceous strip establishment, including reed canarygrass, in the LSP shoreline. An experimental setup was established in the summer of 2022 at two sites in the LSP floodplain. It evaluated various factors such as companion plants, reed canarygrass seeding rates, and soil tillage methods. Results after two years showed a negative effect of companion plants on reed canarygrass establishment. In their absence, reed canarygrass reached optimal levels of coverage, height, and biomass. Seeding rates did not affect reed canarygrass coverage, but differences were observed in vertical growth and weed control. Stale seed bed method did not limit weed growth. Additionally, three other trials were conducted, evaluating herbaceous mixtures, mulching treatments, and rhizome implantation of reed canarygrass. Mixtures with native plants showed mixed results, while some mulches limited weed growth. Rhizome implantation failed due to inadequate equipment. This study underscores the interest of considering specific factors in establishing perennial herbaceous strips in floodplain contexts.

Des traceurs, le Bleu FD&C, la rhodamine WT et la fluorescéine, ont été appliqués le long d’une caténa d’un champ agricole en culture intensive en Beauce comportant une bande riveraine naturellement enherbée. La distribution des traceurs dans la caténa a été mesurée à différentes reprises. Du mouvement digité très rapide s’est produit dans la caténa. Du mouvement préférentiel latéral associé à un changement d’horizon en profondeur, des macropores latéraux associés à d’anciennes souches et une pente de 3 % a été observé. La concentration des traceurs dans le ruisseau, le sol de la bande riveraine et l’eau récoltée par les plaques lysimétriques a été mesurée pendant deux ans. Les solutés sont passés sous et au travers la bande riveraine et ont bougé principalement par voies préférentielles, mais aussi en partie par voies matricielles. En présence de MP, les bandes riveraines ne sont pas efficaces à intercepter les solutés (nitrate, phosphate). Mots clés : Mouvement latéral, traceur, mouvement de solutés, mouvement digité, gestion bénéfique.

Avec l'avancement des connaissances cartographiques en hydrologie forestière, il est maintenant envisageable de déterminer les limites inférieures aquatique et terrestre des écotones riverains à partir de données topographiques à haute résolution spatiale. L'utilisation d'informations dérivées des données LiDAR aéroportées pourrait permettre de localiser précisément et de décrire la transition entre les milieux aquatiques et terrestres. Quatre variables géospatiales ont été utilisées, soit le *Depth-to-Water* (DTW), le *Topographic Wetness Index* (TWI), le Modèle de Hauteur de Canopée (MHC) et la différence d'élévation adjacente (DEA) issue d'un modèle numérique de terrain (MNT). Des inventaires sur le terrain pour décrire et documenter la zone de transition riveraine ont été réalisés en2019 et 2020 dans six bassins versants localisés dans trois régions écologiques différentes du Québec (Dépression de la Tuque, Massif de la Jacques-Cartier, Plateau de l'Abitibi). Au total, 3 743 stations de caractérisation réparties le long de 896 transects de longueurs variables ont été inventoriées. Les valeurs relatives aux différentes variables géospatiales utilisées ont été extraites à partir des données d'observations collectées sur le terrain. Les résultats ont montré que chacune des variables géospatiales utilisées permet d'identifier cartographiquement, à différents niveaux, les limites aquatiques et terrestres des écotones riverains sur le territoire. Il fut démontré que la DEA et le MHC forment la combinaison la plus parcimonieuse pour identifier lesdites limites. Ainsi, il a été possible d'évaluer les capacités des variables géospatiales pour identifier des limites représentant les écotones riverains selon une définition qui intègre et respecte les différents processus écologiques liés au milieu riverain. Elles pourraient être utilisées de façon fiable dès maintenant par les différents intervenants des environnements forestiers, assurant une protection adéquate des composantes hydrologiques et riveraines et qui répondent au besoin actuel de gestion et de planification.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Par souci environnemental, la Politique de protection des rives, du littoral et des plaines inondables fixe des contraintes aux propriétés riveraines québécoises. Ces contraintes sont applicables à l'intérieur de bandes de protection de largeur prédéterminée. La ligne des hautes eaux en constitue le point d'ancrage. Il s'agit d'une limite environnementale, indépendante des limites de propriété, possédant une double nature entre lesquelles il existe une corrélation. Une nature botanique basée sur les traces laissées par le passage récurrent des eaux. Une nature hydrologique-hydraulique basée sur les statistiques et la modélisation des écoulements. Pour les cours d'eau drainant de grands bassins versants, les mesures historiques de débits ou de hauteurs d'eau et les études hydrologiques-hydrauliques préexistantes fournissent une cote, directement applicable par les intervenants oeuvrant en aménagement du territoire qui ne sont ni expert en botanique, ni en hydrologie-hydraulique. Par contre, pour les petits cours d'eau non instrumentés, il n'existe aucune méthode à la fois simple, expéditive et réellement accessible pour remplir une telle tâche. En effet, lorsqu'elle est utilisée par un non-expert, la méthode botanique simplifiée proposée par le ministère du Développement durable de l'Environnement et des Parcs (MDDEP) mène à l'identification de plusieurs lignes correspondant chacune à un état significatif d'écoulement. L'incertitude sur la localisation des contraintes s'en trouve grandement affectée. Pour discriminer parmi ces lignes multiples, une relation hydrologique adaptée aux petits cours d'eau de la plaine du Saint-Laurent est établie. Cette dernière est combinée à des équations hydrauliques existantes et à des observations d'indicateurs botaniques, morphologiques et physiques au sein d'une toute nouvelle approche mixte s'appuyant sur la double nature de la limite recherchée. Afin d'évaluer les possibilités de celle-ci, elle est appliquée à neuf sites pour lesquels la cote d'élévation de la ligne des hautes eaux est préalablement connue. Les sciences géomatiques permettent d'y exploiter la complémentarité de la botanique et de l'hydrologie-hydraulique. Elles fournissent un cadre de comparaison unique : la mesure d'élévation. Elles permettent également de recueillir de façon cohérente, de stocker et d'exploiter des observations géoréféfencées de nature pourtant différentes. Au moyen de levés d'arpentage, les indicateurs-terrain et les paramètres liés à l'écoulement sont mesurés aux neuf sites. Les observations sont stockées à l'intérieur d'un fichier de coordonnées unique, puis exploitées à l'aide de logiciels DAO et COGO traditionnels afin d'examiner la corrélation existant entre les traces laissées par le cours d'eau et les modélisations hydrologiques-hydrauliques. En somme, l'addition de manipulations hydrologiques et hydrauliques permettent de réduire considérablement le nombre de lignes potentielles à considérer. D'autre part, l'étude valide ou infirme quelques relations proposées par le frère Marie-Victorin et le MDDEP quant à la position altimétrique de la limite environnementale par rapport à des indices physiques précis (par exemple les marques laissées par les glaces sur le tronc des arbres). L'utilisation de ces relations, de concert avec l'approche mixte, permet une réduction supplémentaire du domaine d'incertitude.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / La protection de la végétation le long des cours d’eau en milieu agricole est nécessaire en vue d’améliorer la qualité de l’eau et assurer une certaine diversité végétale. Les processus de régénération spontanée qui forment les communautés riveraines ainsi que les facteurs influençant le succès de la recolonisation ont été à ce jour peu étudiés. Des relevés de végétation et de données environnementales ont été effectués dans 124 bandes riveraines à différents stades de succession. La richesse et la diversité végétale des bandes riveraines n’ont pas augmenté en fonction de l’âge sauf pour les arbres et arbustes qui étaient plus diversifiés dans le talus des bandes plus vieilles. La succession végétale s’explique faiblement par les facteurs abiotiques, mais probablement davantage par les facteurs biotiques, notamment par l’arrivée d’une espèce arborée ou arbustive. Les résultats mettent en évidence la nécessité d’intervenir le long des rivières par des projets d’aménagement. / Protection of vegetation along streams in agricultural areas is necessary to improve water quality and support plant diversity regionally. Little is known about the spontaneous regeneration processes that shape the vegetation communities and the variables influencing the success of the re-colonisation processes, thus on the factors that could be manipulated to facilitate riparian buffer restoration. Vegetation surveys and environmental data were performed on 124 riparian buffers at different stages of plant succession. The richness and diversity of riparian vegetation did not increase as a function of age except for trees and shrubs that were more diverse in the slope of the oldest buffers. Our results suggest that biotic factors were the main driver of plant succession, rather than abiotic factors, precisely following the arrival of certain species of shrubs or trees and their subsequent influence. This research highlights the need for action along our waterways by restoration projects.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Les plantations d’arbres sont fréquemment employées en milieux riverains pour restaurer les services écologiques de ces milieux fortement dégradés par l’intensification agricole. Néanmoins, les connaissances demeurent fragmentaires quant à la réponse des communautés végétales riveraines aux plantations d’arbres. Cette thèse vise à identifier certains des mécanismes de recolonisation des communautés végétales riveraines après plantation d’arbres en paysages agricoles. Pour cela, quatre questions principales étaient posées, soit : 1) l’intensification agricole réduit-elle le succès de plantation des arbres ?; 2) la plantation d’arbres induit-elle des processus de succession végétale aboutissant au retour de communautés forestières ?; 3) quels processus spatiaux et mécanismes écologiques structurent la diversité végétale riveraine ?; et 4) la disponibilité en lumière, la compétition et les conditions édaphiques sont-elles des filtres écologiques limitant la recolonisation des espèces forestières ? L’augmentation de la fréquence de cultures annuelles dans la parcelle adjacente aux milieux riverains diminuait la survie et la croissance des arbres plantés, témoignant d’un effet négatif de l’intensification agricole sur le succès de plantation des arbres. Toutefois, les arbres induisaient une succession végétale aboutissant avec le temps au retour d’une structure de végétation, d’une abondance des groupes écologiques et d’une composition en espèces similaires à celles des forêts riveraines utilisées comme écosystème de référence. De plus, cette succession végétale correspondait à un modèle de threshold dynamics dans lequel les espèces sciaphiles remplaçaient les héliophiles après le dépassement d’un seuil de disponibilité en lumière. Les processus spatiaux le long des rivières d’amont en aval contribuaient majoritairement à la composition végétale des milieux riverains comparativement aux processus spatiaux bidirectionnels à vol d’oiseau ou le long des rivières. Ces processus spatiaux amont-aval étaient principalement liés aux traits des graines des espèces végétales. En d’autres termes, la dispersion hydrochore est un processus-clef pour la diversité végétale riveraine. Finalement, la recolonisation de deux des trois espèces forestières transplantées en milieux riverains était réduite soit par de faibles niveaux d’ombrage, par la compétition ou par les sols agricoles. Ces avancées scientifiques permettront une meilleure compréhension du fonctionnement des communautés végétales riveraines et une amélioration des pratiques de restauration des milieux riverains en paysages agricoles. / Tree planting is frequently conducted in riparian zones to restore the ecological services of these ecotones widely degraded by agricultural intensification. Nevertheless, little is known about the response of riparian plant communities to tree planting. This Ph.D. thesis aims to identify some important recolonization mechanisms of riparian plant communities after tree planting in agricultural landscapes. Accordingly, four main research questions were raised: 1) does agricultural intensification reduce the establishment success of planted trees?; 2) does tree planting induce a plant succession leading to the re-establishment of plant communities characteristic of natural riparian forests?; 3) which spatial processes and ecological mechanisms structure plant diversity in riparian zones?; 4) do light availability, competition and soil conditions act as ecological filters limiting the recolonization of forest herbs? The increase in cultivation frequency of annual crops in the agricultural field adjacent to riparian zone reduced the survival and growth of planted trees, thereby demonstrating the detrimental impact of agricultural intensification on the establishment success of planted trees. However, trees induced a pattern of plant succession leading to the re-establishment of a vegetation structure, an abundance of ecological groups and a species composition characteristic of natural riparian forests. Furthermore, this type of plant succession corresponded to a model of threshold dynamics in which shade-tolerant species outcompeted light-demanding species after an ecological threshold related to light availability had been crossed. Upstream to downstream spatial processes along rivers, predominantly contributed to the plant composition of riparian zones, more so than bidirectional spatial processes overland or along rivers. These upstream-downstream processes were mostly linked to the traits of plant seeds. In other words, hydrochory was highlighted as a key watershed-scale process driving riparian plant diversity. Finally, the recolonization of two of the three forest herbs transplanted in riparian zones was reduced either by low shade levels, competition or agricultural soil. These scientific discoveries deepen our understanding of the functioning of riparian plant communities in agricultural landscapes, and promote more successful restoration of riparian zones.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 54-62. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

L'étude suivante évalue de façon expérimentale la valeur que des individus accordent aux biens et services écologiques rattachés à l'aménagement de haies brise-vent et de bandes riveraines en milieu agricole. L'approche adoptée pour cette tâche permet d'attaquer des problématiques méthodologiques et scientifiques soulevées par les techniques d'évaluation du consentement à payer (CAP) pour des biens publics. En particulier, nous avons examiné si la méthode de l'évaluation contingente, méthode déclarative où les préférences sont obtenues dans des situations hypothétiques, présente un biais comparativement à une situation concrète de collecte de fond. Les résultats présentés démontrent la présence d'un biais hypothétique dans l'évaluation de bien public. Les données suggèrent que ces différences observées entre le contexte hypothétique et réel sont sensibles au degré de perception quant à la ±conséquence¿ de l'enquête pour les répondants. Également, les résultats indiquent qu'il n'y a pas de différence de CAP entre différents échantillons de la population du Québec lorsque les variables sociodémographiques sont prises en compte. Cela suggère que la localisation géographique du répondant n'a pas d'incidence sur son CAP.

La dynamique structurale des milieux riverains est influencée par des facteurs écologiques, géomorphologiques et hydrologiques interdépendants. Au Québec subarctique, depuis la régression de la mer de Tyrrell, il a été démontré que les conditions hydroclimatiques ont eu une influence considérable sur la dynamique hydrogéomorphologique des milieux riverains subarctiques. Cette étude, qui s’appuie sur des indicateurs géopédologiques et paléoécologiques ainsi que sur des datations au radiocarbone, a d’ailleurs identifié les principales phases de développement, et ce depuis 4000 ans, de trois types de milieu riverain (les champs de blocs, les plages de sable et les platières végétales) occupant les rives d’une rivière subarctique, la rivière Boniface (57o 45’ N, 76o 20’ O). Ces différentes phases de dynamique hydrogéomorphologique, intimement liées aux variations du niveau d’eau de cette rivière, sont similaires à celles identifiées ailleurs au Québec subarctique et dans certaines régions boréales du Québec.

Les objectifs de ce projet de recherche consistaient à 1) évaluer la richesse et l'abondance des micromammifères dans des aménagements de haies brise-vent (MBV) et de bandes riveraines (BRV) intégrant ou non des produits forestiers non ligneux (PFNL) et à 2) vérifier si la présence de PFNL augmente l'abondance de micromammifères susceptibles d'être nuisibles aux cultures et aux PFNL. Cette étude fut réalisée dans la région de La Pocatière en 2005 et 2006. Les résultats démontrent que la richesse et l'abondance des micromammifères ne diffèrent pas entre les deux types de HBV et de BRV. L'abondance de micromammifères susceptibles d'être nuisibles aux cultures et aux PFNL est similaire pour les deux types de BRV alors que l'abondance des espèces nuisibles est supérieure dans les HBV avec PFNL. C'est la présence du campagnol des champs qui explique ces résultats. Cette espèce préfère en effet les milieux avec végétation herbacée, comme les HBV avec PFNL, alors que les HBV sans PFNL créaient un milieu plus dénudé en raison de la prédominance des mélèzes.