Programme de recherche

Les activités de recherche du Centre d'étude de la forêt (CEF) englobent plusieurs disciplines, allant du niveau d’organisation du gène à celui du paysage. Ainsi, les applications développées vont de l’amélioration génétique à la création de nouvelles approches sylvicoles.

Afin de réaliser sa mission scientifique et sociale, la programmation scientifique du CEF s’appuie sur 4 axes de recherche intégrateurs, eux-mêmes divisés en 4 à 7 thèmes (voir la table ci-contre).

Ces axes sont soutenus par:

  • Des chaires de recherche du Canada;
  • Des chaires industrielles;
  • Des chaires institutionnelles;
  • Des projets d’équipe de grande ampleur;
  • Des projets stratégiques du CRSNG;
  • Des projets en partenariat de recherche du CRSNG;
  • Des projets FRQNT-équipe, FRQNT-CFQCU et Canada-France.

Notre programmation scientifique en 4 axes permet de réunir, au sein de chacun de ceux-ci, une masse critique de chercheurs et chercheuses provenant de différents établissements. Ces axes, où l'on trouve des équipes appuyées par des subventions de recherche, facilitent l'encadrement des étudiants et étudiantes, ainsi que l'accueil et l'intégration des nouveaux chercheurs et chercheuses. Ces axes ne sont pas fermés sur eux-mêmes. D'une part, chaque axe inclut plusieurs thèmes de recherche complémentaires à des échelles d'étude qui peuvent être très variées.

D'autre part, il existe plusieurs liens entre les 4 axes. Par exemple, des projets de recherche impliquant des chercheurs et chercheuses de l'axe II (Écologie des populations, des communautés et biologie de la conservation), de l'axe III (Fonctionnement et perturbations des écosystèmes forestiers) et de l'axe IV (Nouvelles approches sylvicoles et stratégies d'aménagement durable des forêts) mènent souvent à des réalisations scientifiques conjointes.

Cette assise en quatre axes a fait le succès du CEF et a non seulement consolidé les liens entre chercheurs et chercheuses au sein de chacun, mais a en outre permis diverses collaborations inter-axes et interuniversitaires des plus fructueuses. Par ailleurs, au cours des six dernières années, le CEF a initié de nombreuses collaborations intersectorielles autour du thème "Forêt et Société" qui est transversal à nos quatre axes de recherche. Nous comptons donc renforcer cette approche transversale dans le prochain cycle de financement en l'articulant autour de trois cibles soit : 1) la forêt publique (nord du Québec), par le développement de stratégies innovantes d'aménagement forestier favorisant la résilience des écosystèmes aux changements climatiques tout en respectant les modes de vie des Premières Nations, 2) la forêt feuillue privée (sud du Québec) par l'incorporation des analyses des services écologiques fournis par les forêts en zone agricole et 3) la ville par la recherche portant sur le rôle des arbres et des forêts urbaines en santé publique.

Axe I: Génétique, génomique, écologie moléculaire et écophysiologie

Cet axe regroupe des équipes qui se penchent sur la génétique, la génomique et l'écophysiologie des plantes, des arbres, des arthropodes et des microorganismes afin de comprendre l'organisation et le fonctionnement des génomes ainsi que l'évolution et le rôle de leur diversité moléculaire tant aux plans spatial que temporel. Au sein de ces équipes, les chercheurs partagent leur expertise en vue d'élucider les liens entre les attributs des génomes et la biologie des organismes.

  1. Génomique et marqueurs moléculaires diagnostiques
    Comprendre l’organisation, le fonctionnement et l’évolution des génomes et par de là, comment le rôle de leur diversité tant aux plans spatial que temporel affecte la diversité des écosystèmes (Bernier, Bousquet, de Lafontaine, Khasa, Porth, Villarreal). Ces recherches débouchent vers des approches de métagénomique, de phylogénomique et de criblage génomique de marqueurs diagnostiques avec maintes applications en taxonomie, biogéographie, santé des forêts, génomique environnementale et restauration, ainsi qu’en sélection par la génomique pour l’amélioration des essences forestières dans le contexte des changements climatiques.

Chaires et projets contribuant à l'Axe I

  1. Facteurs intrinsèques moléculaires et physiologiques
    Identifier des facteurs intrinsèques moléculaires (Villarreal) et physiologiques (Delagrange, Deslauriers, Handa, Laliberté, Lapointe, Messier, Paquette, Shipley, Sonnentag) qui contrôlent la croissance des plantes, arbres et des symbioses mycorhiziennes (Khasa) ou bactériennes(Laforest-Lapointe). Ces recherches ont des applications évidentes pour les espèces commerciales, mais aussi des débouchés prometteurs dans les domaines de l'agroforesterie et de la restauration écologique des écosystèmes dégradés, endommagés ou détruits (3-D) incluant la biorémédiation.

  1. Micropropagation des essences forestières
    Maîtriser les techniques de micropropagation des plantes et des essences forestières pour multiplier les lignées améliorées et permettre des applications novatrices, notamment la production de phytomolécules (Lapointe, Porth, Villarreal).

  1. Écologie génétique des populations
    Par des approches moléculaires, génomiques et au niveau des attributs phénotypiques, mieux comprendre la diversité génétique et la structure des populations chez les mammifères, plantes, arbres et microorganismes, et en identifier les facteurs responsables comme la coévolution, la sélection naturelle et les facteurs démographiques dont la migration et le flux génique, la consanguinité, et les effets d’effondrement de populations (Asselin, Bernier, Bousquet, de Lafontaine, Dupras, Fortin, J.-A., Khasa, Porth, Vellend). Ces recherches ont de multiples applications en surveillance et conservation de la diversité génétique naturelle, notamment dans le contexte de mitigation des effets du changement climatique, pour mieux comprendre comment les populations peuvent s’adapter localement ou devoir migrer pour rejoindre leurs niches écologiques optimales.

  1. Lutte contre les champignons pathogènes et les insectes ravageurs
    Par le recours d’approches génomiques, moléculaires et écophysiologiques, raffiner les moyens de lutte contre les champignons pathogènes et les insectes ravageurs (Bauce, Bernier, Despland, Porth).


Axe II: Écologie des populations, des communautés et biologie de la conservation

Cet axe vise la compréhension de la répartition et de la viabilité des organismes forestiers et de leurs interactions au sein des communautés, notamment en fonction de processus et d'interactions tels que la prédation, la compétition et la dispersion. Il regroupe des équipes s'intéressant à l'étude de ces facteurs tant en milieu naturel qu'en milieu aménagé. Le tout en vue de conserver la diversité biologique des populations et des communautés d'organismes que l'on retrouve en territoire aménagé.

Chaires et projets contribuant à l'Axe II

  1. Sélection et occupation des habitats forestiers par la faune
    Comprendre la sélection des habitats forestiers à différentes échelles spatiales chez les animaux vertébrés et les invertébrés (Bélisle, Despland, Doyon, Drapeau, Dupuch, Fortin, D., Handa, Ibarzabal, Imbeau, Laliberté, St-Laurent, Mazerolle), Montoro Girona, Tremblay, J.-P.). Ces recherches répondent à un besoin criant de compréhension des mécanismes en cause, cela par le regroupement, d'approches d’analyses et de jeux de données complémentaires.

  1. Liens fonctionnels de la faune et de la flore en forêt
    Comprendre les liens fonctionnels entre l’habitat, la biologie et le comportement des animaux et végétaux en milieux naturel et aménagé. Cela pour développer des stratégies de conservation favorables au maintien de la diversité biologique en forêt (Bauce, Côté, Doyon, Drapeau, Dupuch, Fortin, J.-A., Imbeau, Laliberté, Messier, Perez, Montoro Girona, Munson, Work, Mazerolle, Filotas, Despland, Tremblay, J.-P., Vellend).

  1. Stress environnementaux sur les composantes de l’écosystème forestier
    Identifier les facteurs intrinsèques (différences individuelles, succès reproducteur, considérations bioénergétiques) contribuant à la compréhension et à la prévision de la réponse de la faune et de la flore forestière aux stress environnementaux, notamment dans un contexte de changements climatiques (Asselin, Bauce, Bélanger, Bélisle, Boucher, de Lafontaine, Delagrange, Deslauriers, Despland, Doyon, Drapeau, Drobyshev, Fenton, Gravel, Handa, Laforest-Lapointe, Laliberté, Mazerolle, Messier, Montoro Girona, Paquette, Perez, Potvin, Rivest, Rossi, Shipley, St-Jacques, Vellend, Work, St-Laurent, Tremblay, J.-P.).

  1. Vulnérabilité de la diversité biologique à l’aménagement forestier
    Identifier les espèces les plus vulnérables aux différentes approches sylvicoles (coupes partielles, rétention, coupes totales, coupes de récupération dans les forêts perturbées par le feu ou les épidémies d’insectes) et évaluer leur utilité à titre d'indicateurs de biodiversité (Bauce, Bergeron, Buddle, Delagrange, Doyon, Drapeau, Dupuch, IsabelleLaforestLapointe, Fenton, Fortin, D., Gravel, Handa, Imbeau, Laliberté, Leduc, Messier, Montoro Girona, Paquette, Ruel, Vellend, Work, St-Laurent, Mazerolle) sur les plantes, les oiseaux et les mammifères.


Axe III: Fonctionnement et dynamique des écosystèmes forestiers

Cet axe considère les processus dynamiques et fonctionnels des forêts et vise à comprendre le rôle des perturbations naturelles sur leur dynamique à des échelles multiscalaires.

  1. Impact des pratiques forestières
    Comprendre l'impact des pratiques forestières sur le cycle de l’eau, la biogéochimie des sols et considérer les aspects physico-chimiques et biologiques de la fertilité des sols (nutrition minérale, bactéries nitrificatrices, champignons symbiotiques) (Bélanger, N., Bradley, Côté, Fortin, J.-A., Handa, Jutras, Khasa, Montoro Girona, Munson, Simard, Sirois, St-Laurent, von Sperber).

Chaires et projets contribuant à l'Axe III

  1. Indicateurs de qualité des sols et des eaux
    Développer des indicateurs de qualité des sols, des eaux et du régime d'écoulement en fonction de différentes pratiques sylvicoles (Bélanger, N., Bradley, Côté, Handa, Jutras, Munson), Rivest.

  1. Régénération forestière
    Comprendre l’influence des facteurs biotiques et abiotiques sur la régénération (stress post-plantation, remise en production, compétition, herbivorisme, agroforesterie) (Asselin, Bélanger, N., Boucher, Bradley, Delagrange, DesRochers, Doyon, Dupuch, Fortin, J.-A., Gravel, Handa, Harvey, Khasa, Kneeshaw, Krause, Laliberté, Leduc, Messier, Montoro Girona, Morin, Munson, Paquette, Potvin, Ruel, Rossi, Shipley, Simard, Sirois, ThiffaultTremblay, J.-P., Vellend).

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  1. Dynamique naturelle des écosystèmes forestiers
    Étudier et comparer la dynamique naturelle des forêts des différentes régions du Canada (Asselin, Bergeron, de Lafontaine, Doyon, Handa, Kneeshaw, Laforest-Lapointe, Laliberté, Leduc, Messier, Montoro GironaMorin, Munson, Perez, Pothier, Ruel, Schneider, Simard, Tremblay, J.-P.). Comprendre l'influence du climat sur la croissance des arbres et la productivité des forêts, les régimes de perturbations (Arseneault, Asselin, Bauce, Bergeron, de Lafontaine, Drobyshev, Kneeshaw, Leduc, Simard, St-Jacques), sur le cycle du carbone des forêts et des tourbières (Béland, Bélanger, N., Blarquez, Boucher, Côté, Peng, Potvin, Rossi, Simard, Sonnentag) et prévoir la dynamique future de ces mêmes écosystèmes (Bergeron, Béland, de Lafontaine, Doyon, Gravel, Jutras, Laforest-Lapointe, Messier, Vellend, Filotas).

  1. Télédétection et outils informatisés d’aide à la décision
    Développer des méthodes d'analyse des données de télédétection, ainsi que des outils informatisés de gestion et d’aide à la décision permettant de mieux connaître les ressources et les stocks de carbone actuels, de mieux planifier les scénarios d’aménagement à l’échelle du paysage et qui intègrent la conservation, l’aménagement intensif et l’aménagement extensif des territoires forestiers (Bélanger, N., Bergeron, Cumming, Delagrange, Doyon, Fournier, Kneeshaw, Béland, Leduc, Laliberté, Messier, Paquette, Peng, Perez, Rivest, Schneider, Simard, Sonnentag, Filotas).

  1. Services écosystémiques
    Déterminer l'impact des changements climatiques et des perturbations (naturelles et anthropiques) sur la capacité des écosystèmes forestiers à fournir les services écosystémiques (Asselin, Boucher, Dupras, Handa, Kneeshaw, Laforest-Lapointe, Laliberté, Messier, Munson, Paquette, Potvin, Rivest, Simard, Sirois, Vellend, Filotas).

  1. Forêt urbaine et infrastructures naturelles vertes
    Déterminer l'impact des changements climatiques et globaux sur les infrastructures vertes de nos villes, particulièrement les arbres, notamment en fonction de la santé humaine (Despland, Delagrange, Drapeau, Dupras, Handa, Kneeshaw, Laforest-Lapointe, Messier, Munson, Paquette, Work).


Axe IV: Nouvelles approches sylvicoles et stratégies d’aménagement durable des forêts

Cet axe établit les paramètres essentiels à une sylviculture à l'échelle des peuplements ainsi qu'à des approches innovatrices d'aménagement écosystémique à l'échelle des paysages. Ces nouvelles approches sont adaptées aux principes d'aménagement durable des forêts dans un contexte de changement climatique et sont en liens avec une utilisation des ressources non ligneuses des forêts.

  1. Planification de scénarios d’aménagement forestier
    Développer des outils informatisés d’aide à la décision et de gestion permettant de mieux planifier nos scénarios d’aménagement à l’échelle du paysage et qui intègrent la conservation, l’aménagement intensif et l’aménagement extensif des territoires forestiers (Asselin, Beaudoin, Béland, Boucher, Bergeron, Cumming, Doyon, Dupras, Fournier, Kneeshaw, Leduc, Messier, Montoro Girona, Paquette, Peng, Schneider, Filotas).

  1. Sylviculture intensive et ligniculture
    Développer des approches de sylviculture intensive et de ligniculture (Beaudoin, Bélanger, N., Bernier, Bousquet, Bradley, Buddle, Côté, Delagrange, DesRochers, Gravel, Khasa, Messier, Paquette, Potvin, Rivest, Schneider, Tremblay, F., Thiffault). Les travaux de l’axe I sont fortement en lien avec ce thème.

  1. Approches sylvicoles (à l’échelle du peuplement et du paysage)
    Développer de nouvelles approches sylvicoles à l’échelle du peuplement (pratiques sylvicoles: Delagrange, Gravel, Handa, Jutras, Kneeshaw, Krause, Messier, Munson, Montoro Girona, Pothier, Ruel, Sirois, Thiffault) et à l’échelle du paysage (stratégies d’aménagement: Asselin, Bauce, Bergeron, Drapeau, Doyon, Jutras, Kneeshaw, Leduc, Messier, Montoro Girona, Morin, Schneider, Filotas, Tremblay, J.-P.) basées sur notre connaissance de la dynamique naturelle des forêts.

  1. Foresterie autochtone
    Identifier les défis auxquels font face les communautés autochtones en réponse à l'aménagement forestier réalisé sur leurs territoires ancestraux et développer des approches novatrices, basées notamment sur les savoirs locaux des communautés autochtones et non autochtones (en lien avec le thème 3), pour y faire face (Asselin, Beaudoin, Drapeau, Kneeshaw, Potvin, Thiffault).

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