Ellen MacDonald chercheur
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Conférence d'ouverture Conférence d'ouverture - 08h30
1 - Is retention harvesting the solution for sustaining forest biodiversity? Lessons from the EMEND experiment. Retention harvesting has become a dominant approach to forestry under the paradigm of Emulation of Natural Disturbance (END). The premise is that END and retention harvesting will help conserve biodiversity and ecological functions of forest landscapes by reducing the difference between them and unharvested forests. The EMEND (Ecosystem-based Management Emulating Natural Disturbance) project was established in 1997 to examine the efficacy of a wide variety of retention harvesting treatments (five levels of dispersed retention, each also including aggregated retention, plus unharvested control: dispersed retention combined with prescribed burn) applied to a range of boreal mixedwood forest types (deciduous-dominated, two types of mixed forest, conifer-dominated). I will summarize results for responses of several biotic groups from pre-harvest to 15 years post-harvest. I will draw upon these results to make inferences about what can, and cannot, achieve through retention harvesting. Finally, I will discuss approaches for further refining the planning and implementation of retention harvesting.
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Philippe Marchand Chercheur(e) régulier(e) au CEF
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Conférence des nouveaux chercheurs réguliers Salle Concert - 08h50
2 - Titre
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Christian von Sperber Chercheur(e) régulier(e) au CEF
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Conférence des nouveaux chercheurs réguliers Salle Concert - 09h10
3 - Titre
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Temp Temp Chercheur(e) régulier(e) au CEF
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Conférence des nouveaux chercheurs réguliers Salle Concert - 09h30
4 - Titre
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Anne-Sophie Caron Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université Concordia, UQAT)
Autres auteurs
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Bloc 1 - Session Entomologie Salon G - 10h00
5 - Interactions trophiques en lien avec les épidémies de livrée des forêts dans les forêts de feuillus et boréales mixtes du Québec La livrée de forêt (Malacosoma disstria) est un défoliateur printanier des feuillus dans les forêts tempérées et boréales mixtes et ses effets varient géographiquement. Comme cette espèce est cyclique, nous avons pour but de comprendre les mécanismes qui contrôle cette dynamique et d’observer les effets de cette épidémie quelques années après les plus hauts niveaux. Nous nous intéressons particulièrement aux dynamiques liés aux prédateurs et parasitoïdes. Cette étude tente de vérifier l'hypothèse de dépendance de densité de l'interaction entre les proies (la livrée des forêts) et ses prédateurs. Nous n’avons pas trouvé de différences entre les taux de survie entre les sites défoliés et les sites n’ayant pas été défolié lors de la dernière épidémie. Nous avons observé des différences dans l’assemblage des communautés d’arthropodes entre ces deux types de sites et ce dans les deux régions. En ayant une meilleure compréhension des interactions entres les proies et les prédateurs dans ces deux types de forêts, il sera possible de mieux comprendre les cycles épidémiques de la livrée des forêts et nous serons mieux équipé pour faire face aux menaces qu’elle pose.
The Forest Tent Caterpillar (Malacosoma disstria) is a outbreaking spring defoliator of hardwood trees in temperate and mixed boreal forests and its effects vary geographically. Since this is a cyclical species, we wish to understand the mechanisms which control this dynamic and observe the effects of this outbreak a few years after the highest levels. We are particularly interested in the dynamics linked to predators and parasitoids. This study aims to verify the hypothesis of density dependence of the prey (FTC) and predator interactions. We did not find any differences in survival rates between the sites that were defoliated and those that were not during the last outbreak. We did see a difference in the assemblage of arthropod communities in the two treatments and this occurred in both regions. With a better understanding of the interactions between preys and predators in those two types of forests, we will be able to understand outbreak cycles better and, thus, will be better equipped to face the threat they pose.
Mots-clés: écologie forestière, biodiversité, entomologie, entomologie forestière, interactions trophiques
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Claire O'Neill Sanger Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, Université Concordia)
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Bloc 1 - Session Dendrochronologie #1 Salle Concert - 10h00
6 - Reconstructing environmental variability over the last 2000 years using high-resolution pollen records from a small lake in Mont-Orford National Park Long-term climate records are necessary for establishing reference conditions for ecosystem-based management and climate monitoring. In Canada, human recorded instrumental records of climate only span at most 200 years. Hence, to detect local environmental change due to global warming, we need longer-term environmental records to properly understand if recent changes are outside of the normal range of variability, or rather within the natural low frequency variability of a region. Here in Quebec, numerous studies have used the paleoclimate proxy of pollen extracted from lake mud to reconstruct forest dynamics and infer climate variability throughout the Holocene. However, in southeastern Quebec, high-resolution pollen records are lacking to more precisely assess centennial-scale climate variability over the past two millennia. In order to fill this paleo-environmental record gap and investigate forest-climate interactions at the centennial-scale over the past 2000 years, our research analyzes pollen from a sediment core taken from Étang Fer-de-Lance in Mont-Orford National Park. Sampled a resolution of ~10 years, the pollen record permits the reconstruction of domain boundary changes within the sugar-maple-hardwood forest subzone, as well as, land use changes due to European colonization of the Eastern Townships region. Seeds and other organic macro-fossils found throughout the sediment core were extracted and dated using ^14^C and ^210^Pb dating methods, as well as the Ambrosia rise, to establish the chronology of the core which spans from 320 BC - AD 2018. LOI analysis was performed to estimate the organic and carbonate content of the sediment. Pollen samples underwent an acetolysis wash procedure and mounted onto slides for microscopy. Our reconstruction shows a regrowth of the eastern deciduous forest following settlement in the region, as well as, a continuing decline in the eastern hemlock and beech forest since the Little Ice Age (AD 1450-1850).
Mots-clés: écologie forestière, Palynology, Late Holocene, Climate Change
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Julia Morarin Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT, École d'études Autochtones)
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Bloc 1 - Session Foresterie sociale et autochtone Salle Séjour - 10h00
7 - Les communautés Autochtones face aux saisons de feux extrêmes, Canada En forêt boréale, les changements climatiques entraînent une augmentation de la sévérité, de la fréquence, de la taille et de la durée de la saison des incendies forestiers. Les communautés autochtones sont affectées par les saisons de feux extrêmes qui modifient l’utilisation du territoire et l’accès aux ressources pour des activités culturelles et de subsistances. L’objectif de ce projet est d’étudier les impacts d’une saison de feu extrême sur le mode de vie traditionnel des communautés autochtones. En 2014, plus de 380 incendies ont brûlé 3.4 millions d’hectares de forêts dans les Territoires du Nord-Ouest, incluant le territoire de la Première Nation Tli?cho. Les savoirs traditionnels détenus par les utilisateurs.trices. du territoire, couplé aux concepts de système socio-écologique et de services écosystémiques, permettent de révéler de nombreux impacts dans le temps et l’espace, tant sur l’écosystème boréal que sur les communautés Tli?cho. Les saisons de feux extrêmes dépassent leur rôle de régénération de l’écosystème boréal, et causent la destruction d’un nombre trop important d’hectares pour que les communautés puissent continuer à utiliser leur territoire, et donc, subvenir à leurs besoins. Le travail collaboratif avec la Nation permet également de renforcer et compléter nos connaissances sur les régimes des feux passés et à venir, et de proposer des plans de gestions durables.
Climate change is increasing the severity, frequency, size and duration of the forest fire season. Indigenous communities are affected by years of extreme fires that alter land use and access to resources for cultural and livelihood activities. In 2014, more than 380 fires burned 3.4 million hectares of forest in the Northwest Territories. The objective of this project is to study the impacts of a year of extreme fire on the traditional way of life of Indigenous communities. To do this, the study is placed in a socio-ecological system context that takes into account the links between the social system and the ecosystem. These links are represented by ecosystem services, i.e. the goods and services that the ecosystem provides to humans. Semi-directed interviews with land users were conducted, allowing the fusion of traditional ecological knowledge with western knowledge, thus making it possible to identify the impacts of an extreme fire season on the traditional way of life.
Mots-clés: Autochtones, Incendies forestiers, Vulnérabilité, Adaptation, Éthique
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Martin-Hugues St-Laurent Chercheur(e) régulier(e) au CEF (CEF, UQAR)
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- Jonathan Frenette (CEF, UQAR)
- Fanie Pelletier (Université de Sherbrooke)
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Bloc 1 - Session Caribou forestier Salon LDB - 10h00
8 - Relier l’habitat, les prédateurs et les proies alternatives pour expliquer les variations de recrutement du caribou de la Gaspésie. La perte, la fragmentation et l’altération d’habitat sont fréquemment identifiées comme des menaces importantes pour la biodiversité, induisant des changements majeurs de structure et de composition des communautés d’espèces et des interactions interspécifiques en résultant. Les populations de caribous des bois (Rangifer tarandus caribou) souffrent de ces modifications d’habitat et sont pour la plupart actuellement en déclin. Il a été suggéré que la conversion de vieilles forêts en jeunes stades de succession favorisait l’augmentation d’abondance des cervidés qui, à leur tour, stimulait la réponse numérique des populations de prédateurs, menaçant ultimement les populations de caribous par le biais d’un mécanisme de compétition apparente lié à l’habitat. Nous avons utilisé une base de données à long terme (1984-2012) de la population de caribous de la Gaspésie pour quantifier les changements dans les interactions interspécifiques liés à la compétition apparente entre l’orignal (Alces americanus) et le caribou et impliquant les prédateurs opportunistes que sont le coyote (Canis latrans) et l’ours noir (Ursus americanus). Nous avons documenté le taux de recrutement des faons caribous et analysé les tendances temporelles sur les trois dernières décennies. Les variations interannuelles de recrutement automnal des faons caribous étaient surtout affectées par l’indice relatif d’abondance régionale de coyotes, qui lui était fortement corrélé aux indices relatifs d’abondance régionale d’orignaux et d’ours noirs. L’augmentation de l’indice d’abondance relative du coyote dans la péninsule gaspésienne résultant des modifications anthropiques de l’habitat semble être le principal mécanisme responsable du déclin récent de la population de caribous de la Gaspésie. Nos analyses révèlent certains impacts de l’altération des habitats et soulignent la complexité des cascades trophiques qui en résultent.
Habitat loss, fragmentation and alteration are frequently identified as important threats to biodiversity, inducing major changes in the structure and composition of species communities and the resulting interspecific interactions. North American woodland caribou (Rangifer tarandus caribou) populations suffer from habitat modifications and most are currently in decline. It has been suggested that the conversion of old-growth coniferous forests into early-seral stages has increased cervid abundances, which have, in turn, stimulated a numerical response of predator populations, ultimately threatening caribou populations via a habitat-mediated apparent competition mechanism. Using a long-term dataset (1984-2012) of the Atlantic-Gaspésie caribou population, we quantified changes in interspecific interactions triggered by apparent competition between moose (Alces americanus) and caribou via the responses of two incidental predators, coyote (Canis latrans) and black bear (Ursus americanus). We also documented calf recruitment rates and analysed temporal trends (last three decades) in this vital rate. Inter-annual variations in autumn calf recruitment were mostly affected by the proxy of regional abundance of coyotes, which was highly correlated with moose and black bear proxies of abundance. The increase in coyote abundance proxy in the Gaspésie Peninsula following anthropogenic habitat modifications seems to be the main mechanism responsible for the current decline in the Atlantic-Gaspésie caribou population. Our analyses revealed some impacts of habitat alteration and the complexity of the resulting trophic cascades.
Mots-clés: faune, biologie de la conservation, Compétition apparente, prédateurs opportunistes, écologie du paysage, caribou, recrutement
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Fabien St-Pierre Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAR)
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Bloc 1 - Session Caribou forestier Salon LDB - 10h20
9 - La persistance des routes: un enjeu clé de la restauration de l’habitat du caribou forestier La persistance dans le temps des perturbations linéaires fait l’objet de préoccupations récentes, principalement en lien avec leurs effets négatifs sur diverses espèces animales de la forêt boréale canadienne, dont le caribou forestier. Bien qu’il existe un nombre grandissant d’études portant sur la régénération forestière des lignes d’exploration sismique, on ne peut en dire autant pour les chemins associés à la récolte forestière. La présente étude a pour buts de 1) décrire globalement les facteurs influençant la composition en essences de la végétalisation des routes, et de 2) déterminer les principaux facteurs limitant ce processus dans trois aires d’études le long d’un gradient longitudinal de la forêt boréale commerciale du Québec (Canada). 55 chemins d’âge variant de 6 à 61 ans ont été sélectionnés afin d’y mesurer la composition et la structure de la végétalisation à l’intérieur de 220 placettes. Nous avons ensuite utilisé une analyse canonique des correspondances ainsi que des modèles mixtes pour tester l’effet de différentes variables sur l’établissement de la régénération et sa composition. La longitude s’avérait la variable qui expliquait davantage les types d’essences composant la régénération avec une dominance résineuse devenant graduellement feuillue d’ouest en est. Les essences résineuses étaient associées aux chemins plus âgés et à une compaction plus faible des sols. La compaction du sol était la principale variable limitant l’établissement de la régénération des chemins forestiers. Nos résultats mettent en perspective le long délai de végétalisation des chemins forestiers et, en corollaire, soulignent l’importance d’inclure le démantèlement des assises des chemins dans un contexte de restauration de l’habitat du caribou forestier.
Canadian boreal forest cover millions of hectares of which a significant part is disturbed by human-induced landscape alterations (oil, gas, mining and logging activities). These socio-economical drivers create hundreds of thousands kilometers of linear features (i.e. seismic lines, logging roads, electricity transport lines). The persistence of linear features raises concerns regarding their negative effects on wildlife, particularly the threatened boreal population of woodland caribou. Many studies were recently conducted in Western Canada to understand how regrowth is distributed along seismic lines and which features can impede it. However, very few tried to characterize vegetation regeneration patterns on post-harvest logging roads. The aim of our study was thus to 1) assess the influence of different characteristics on the regeneration species composition, and 2) determine which environmental drivers compromise or limit habitat restoration on logging roads in three different study areas across Québec’s boreal forest (Canada). We selected 55 forest roads for which the age ranged from 6 to 61 years old and quantified vegetation structure and composition in 220 plots. We used canonical correspondence analyses and mixed regression models to assess the influence of different variables on regrowth establishment. Longitude explained the major part of variation in regrowth composition along a gradient shifting from coniferous trees in the West to deciduous species in the East. Coniferous regrowth was associated with longer post-harvest period and less compacted road foundation. Soil compaction was the main variable impeding establishment of vegetation. Our results underline the slow rate of regeneration of logging roads and the importance of roads’ surface decommissioning in the context of woodland caribou’s urgent habitat restoration.
Mots-clés: aménagement, biologie de la conservation, Chemins forestiers, perturbations linéaires, forêt boréale, régénération, caribou
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Fabio Gennaretti Chercheur(e) non-membre du CEF (UQAT)
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Bloc 1 - Session Dendrochronologie #1 Salle Concert - 10h20
10 - États physiologiques contrastés dans les peuplements d'épinette noire et leurs implications pour les reconstructions dendroclimatiques millénaires Nous sommes en train de développer un des jeux de données dendrochronologiques les plus robustes au monde en utilisant des épinettes noires subfossiles et vivantes de la forêt boréale nordique du Québec. Les chronologies résultantes couvrent deux millénaires et corrèlent avec la température estivale. Une partie de ces chronologies a déjà été utilisée pour des reconstitutions de température. Afin de fournir des chronologies robustes en particulier au cours des 100 dernières années, nous analysons ici les patrons de croissance des arbres vivants sur les sites d'échantillonnage. Nous montrons que des états physiologiques contrastés sont communs dans le même peuplement d'épinette. Des arbres sains avec une cime complète bien formée peuvent se tenir près d’arbres avec une structure de la cime érodée. Ces deux groupes ont des trajectoires de croissance divergentes, les arbres érodés montrant une tendance à la baisse à long terme conduisant probablement à la mortalité. La divergence d'une grande partie des arbres érodés a commencé dans les années 1920-1930 à la suite d’hivers particulièrement froids. Nous quantifions également avec un modèle écophysiologique la réduction progressive de la surface foliaire nécessaire pour expliquer la tendance de croissance des arbres érodés. Enfin, lorsque nous fusionnons uniquement les arbres vivants érodés et les troncs subfossiles dans la même chronologie, la reconstruction de température qui en résulte peut amplifier de manière irréaliste le réchauffement au cours de la période médiévale par rapport au petit âge glaciaire et au 20e siècle. Cette amplification peut être atténuée avec des méthodes de standardisation appropriées. Cette étude souligne l'importance de la sélection des arbres vivants, d'une analyse complète de l'écophysiologie des arbres et du choix de la méthode de standardisation pour les applications dendroclimatologiques.
Mots-clés: écologie forestière, écophysiologie, Arbres vivants et subfossiles, Trajectoires de croissance, Déclin et mortalité des arbres, Surface foliaire, Reconstitution de la température
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Iskra Rojo Chercheur(e) non-membre du CEF (Facultad de Ciencias Politicas y Sociales, UNAM)
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Bloc 1 - Session Foresterie sociale et autochtone Salle Séjour - 10h20
11 - Proposal for an integrated assessment for Payment for Ecosystems Services in a Mexico City case study. The challenge to quantify the ecological, economic and social effects of PES This study is a methododology proposal for a Payment for Ecosystem Services (PES) integrative assessment based on social, economic and ecological indicators at a local level. The socio –ecological system approach and variables and proposed indicators were evaluated and validated by mexican and canadian experts. The approach was applied to a study case in Mexico City, after a PES national program working (more than ten years) in peri-urban forest, which is the key for hydrological services at local scale, and PES execution example, where it has never had an integrated assessment of its effects. Also, the assessment is an attempt to operationalize the social –ecological system approach . The results show positive effects of the PES for hydrological and ecological indicators, negative effects for economic indicators and, aspects to improve for the forest and social indicators. The main challenges were information gaps, expert knowledge and different views based on disciplines and the integration of indicators , and the establishment and comparison with base-line values.
Cette étude est une proposition méthodologique pour une évaluation intégrative du paiement pour les services écosystémiques (PSE) basée sur des indicateurs sociaux, économiques et écologiques au niveau local. L'approche et les variables du système socio-écologique et les indicateurs proposés ont été évalués et validés par mexicains et canadiens experts. L'approche a été appliquée à un cas d'étude à Mexico, après un programme national PSE travaillant (plus de dix ans) dans la forêt périurbaine, qui est la clé des services hydrologiques à l'échelle locale, et exemple d'exécution PSE, où il n'a jamais avait une évaluation intégrée de ses effets. De plus, l'évaluation est une tentative d'opérationnalisation de l'approche du système socio-écologique. Les résultats montrent les effets positifs du PSE pour les indicateurs hydrologiques et écologiques, les effets négatifs pour les indicateurs économiques et les aspects à améliorer pour la forêt et les indicateurs sociaux. Les principaux défis étaient les lacunes en matière d'information, les connaissances des experts et les différents points de vue fondés sur les disciplines et l'intégration d'indicateurs, ainsi que l'établissement et la comparaison avec les valeurs de référence.
Mots-clés: aménagement, foresterie sociale, Payment for Ecosystem Services
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Lauren Egli Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAM)
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Bloc 1 - Session Entomologie Salon G - 10h20
12 - Partial recovery of ground beetles 17-years following conventional and ecosystem-based forest management in western Quebec Managed boreal forest operations are shifting away from conventional clear-cutting towards ecosystem-based forest management in hope that species assemblages will recovery more quickly than conventional clearcutting. However, the practical application of these techniques for the conservation of biodiversity has been impeded by a lack of long-term data. We evaluated recovery of ground beetle biodiversity 17 years following harvests in the SAFE (Sylviculture et l’aménagement forestier écosystémique) experiment. Ground beetles were selected to evaluate impacts of land-management on biodiversity as they readily respond to changes in forest structure and composition affected by harvesting. At SAFE we sampled ground beetles from three cover types (hardwood, mixedwood and softwood) which had been clear-cut and partial cut. We also collected beetles where logging residues had been removed following clear-cuts by prescribed burning or whole-tree harvest. We analyzed interactions between harvest treatments and forest type on ground beetle composition using generalized linear models and multivariate regression tree analyses. Recovery was determined by comparing the similarly of ground beetle assemblages in experimental stands to uncut control stands of the same cover type. We found ground beetles in partial cut hardwood stands rapidly recovered within 4 years of harvest. Ground beetles in more intensive clear-cut hardwood and softwood stands recovered after 15 years. However, in mixedwood stands, whole-tree harvested and burned hardwood stands, recovery has yet to occur. These results suggest that ground beetle assemblages may recovery rapidly if canopy cover is maintained. Additionally, intensive management such as whole-tree harvests and burning slow the recovery of biodiversity.
Mots-clés: aménagement, biologie de la conservation, Carabidae, forest recovery, partial-cutting, silviculture
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Maël Casu Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
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Bloc 1 - Session Foresterie sociale et autochtone Salle Séjour - 10h40
13 - Résilience de trois communautés autochtones face aux impacts de l'exploitation des ressources naturelles et des changements climatiques en forêt boréale. Du fait de leur lien étroit avec le territoire, les communautés autochtones de la forêt boréale sont particulièrement exposées aux impacts des changements climatiques et de l'exploitation des ressources naturelles. A partir d’entrevues dans trois communautés, ce projet visait à (1) décrire les effets des changements environnementaux sur la cohésion sociale, et à (2) mettre en lumière les facteurs de résilience des communautés face aux changements environnementaux, avec une attention particulière envers la gouvernance. Les changements environnementaux affectent le lieu et le mode de vie qui soutiennent la culture et l’identité collective des membres des communautés. Le manque d’intégration des membres dans les processus décisionnels, les conflits de valeurs face à l’exploitation des ressources, la distribution des compensations et des impacts, et la cristallisation des limites des terrains de trappe familiaux entraînent des pressions sur la cohésion sociale dans les communautés. Le manque de contrôle sur le territoire et le manque de ressources ajoutent de la frustration, de la colère et un sentiment d'iniquité aux impacts environnementaux. Le pouvoir décisionnel dans la gouvernance du territoire, accompagné du financement adéquat pour l’exercer, sont des facteurs essentiels de la résilience des communautés face aux changements environnementaux. La résilience des communautés passe aussi par leur accès à des bénéfices équitables de l’exploitation des ressources naturelles, mis au profit du développement communautaire. Au sein des communautés, l’information des membres au sujet des enjeux environnementaux, leur intégration dans les processus décisionnels via des structures de gouvernance locales, la transparence, l’équité, et le maintien d’un rapport communautaire au territoire par un système de gestion approprié sont des clés pour préserver la cohésion sociale et les capacités d’action collectives.
Mots-clés: foresterie sociale, communautés autochtones, territoire, cohésion sociale, gouvernance
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Rebecca Lacerte Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAR)
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Bloc 1 - Session Caribou forestier Salon LDB - 10h40
14 - Restaurer l’habitat du caribou par le démantèlement des chemins forestiers : réponse du caribou boréal, de ses prédateurs, et des proies alternatives Les perturbations anthropiques sont reconnues comme étant la principale cause du déclin des populations de caribou forestier dans de nombreuses juridictions, incluant dans l’Est du Canada où les activités forestières figurent parmi les perturbations les plus répandues. La régénération résultant des coupes forestières augmente la disponibilité alimentaire pour les ours noirs et les orignaux, ce qui influence la relation prédateur-proie à l’échelle de la communauté des grands mammifères. De par le développement d’un réseau de routes forestières, les activités forestières facilitent le mouvement et le taux de recherche des prédateurs, ce qui augmente les probabilités de rencontre et la pression de prédation sur les faons caribou ainsi que sur les adultes. Pour atténuer les impacts des routes et restaurer l’habitat du caribou, la Première Nation des Innus Essipit a fermé des segments de routes, décompacté l’assise du chemin et planté des plants d’épinette noire dans le secteur Akumunan, à l’est du Fjord du Saguenay au Québec. Nous avons évalué l’efficacité à court terme de ces traitements sur la régénération végétale et sur leur utilisation par la faune. Les résultats préliminaires montrent que l’abondance des espèces végétales est plus variable entre les réplicats d’un même traitement qu’entre les traitements, ce qui suggère que les variables environnementales à grande échelle auraient une plus grande influence sur la régénération. Notamment, la densité de plantes herbacées était plus élevée sur les routes plantées avec de l’épinette noire que sur les routes seulement fermées aux véhicules. La présentation portera également sur l’utilisation des traitements par le caribou, l’orignal, l’ours et le loup, mesuré grâce à 230 pièges photographiques installés dans l’aire d’étude. Notre étude guidera la restauration de l'habitat du caribou dans des paysages intensivement exploités et contribuera à rééquilibrer les relations prédateur-proie au bénéfice du caribou suite aux opérations forestières.
Anthropogenic disturbances are recognized as the main cause of woodland caribou population declines in many jurisdictions, including in Eastern Canada where forest harvesting is among the most prevalent sources of disturbance. Regeneration following logging increases food availability for black bears and moose and consequently influences predator-prey relationships at the scale of large mammal communities. Through the development of forest road networks, forest harvesting facilitates predator movements and search rates, thus increasing encounter probabilities and predation pressure on caribou calves and adults. To mitigate the impacts of roads and restore caribou habitat, the Essipit First Nation closed road segments, decompacted the roadways and planted black spruce trees in Akumunan, east of Saguenay River, Quebec. We evaluated the short-term effectiveness of these road treatments on plant regeneration and their use by wildlife. Preliminary results show that plant abundance was more variable across replicates of a given treatment than across treatments, suggesting that broad-scale environmental variables had a stronger influence on regeneration. Notably, herbaceous plant density was higher on roads planted with black spruce than on roads that were only closed to vehicles. The poster will also present utilization made by caribou, moose, bear and wolf of road treatments, measured using 230 camera traps installed in our study area. Our study will guide restoration of caribou habitat in intensively managed landscapes and contribute to the balance of the predator-prey relationships after logging operations.
Mots-clés: aménagement, biologie de la conservation, Restauration, Routes forestières, Relation prédateur-proie, Caribou
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Samuel Gladu Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAM)
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Bloc 1 - Session Entomologie Salon G - 10h40
15 - Impacts à long terme des coupes partielles successives sur la composition des coléoptères forestiers La coupe partielle est proposée pour maintenir la biodiversité. Il y a plusieurs façons d’appliquer la coupe partielle, par exemple, la coupe progressive qui est une succession de coupe partielle séparée de 20 ans (2P). Ce type d’aménagement est principalement fait pour assurer la régénération forestière et pourrait avoir des effets positifs sur la biodiversité même après la deuxième coupe. Notre étude compare la composition des coléoptères (saproxylique, Carabidae, nécrophore) qui sont associés aux éléments de structure des forêts non coupées. Ces derniers nous informent de la qualité de l’habitat pour un plus large éventail d’espèces. On évalue s’il y a récupération des coléoptères dans une coupe partielle (1P) après 23 ans et s’il y a maintien des communautés 3ans après la 2P. L’hypothèse est que les espèces ne seront pas résilientes après la 2P, seulement une 1P peut maintenir des assemblages. Les coléoptères ont été capturés par pièges fosses et d’interception dans une chronoséquence de peuplements mesurés à l’été 2018. Leurs compositions ont été comparées avec des coupes totales (CT) et des forêts témoins non coupées (TEM). Il y a récupération seulement des Carabidae dans 1P et CT après 23 ans. Comme la biodiversité des insectes saproxyliques et nécrophores n’est pas récupérée même après 1P, on peut supposer que les effets d’une deuxième coupe auront des impacts additionnels sur ces groupes. Jusqu’à présent, les effets initiaux de 2P sont apparents pour tous les groupes d’insectes évalués. Il serait judicieux d’attendre plus de 23 ans avant de faire une seconde intervention.
Mots-clés: biodiversité, sylviculture, Saproxylique, Carabidae, Silphidae
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Yan Boucher Chercheur(e) associé(e) (MFFP)
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Bloc 1 - Session Dendrochronologie #1 Salle Concert - 10h40
16 - Réorganisation (1925-2015) de la structure forestière dans les régions aménagées de l’est du Canada Dans les forêts boréale et tempérée de l’Amérique du Nord, l’aménagement forestier a fortement altéré le régime des perturbations naturelles. Par conséquent, l’historique de récolte peut avoir modifié la structure, la composition et conséquemment, les stocks de carbone des écosystèmes forestiers. Le but de cette étude est de décrire, au sein d’une région fortement aménagée de l’est du Canada, les changements (1925-2015) de la composition et de la structure des paysages et d’évaluer comment ceux-ci ont influencé la biomasse forestière aérienne. Entre 1925 et 2015, la structure d’âge a changé significativement, passant d’une dominance de vieilles forêts (>100 ans) à de jeunes forêts (<60 ans) où les essences feuillues ont affiché une forte hausse. La différence la plus marquée entre 1925 et 2015 est la forte augmentation de la densité des peuplements qui est passée de 670±179 à 1151±356 tiges·ha-1 (+72%). La distribution diamétrale des tiges a ainsi changé fortement et se traduit par la forte augmentation des petites tiges (8-12 cm) au détriment des moyennes tiges (14-22 cm) qui ont fortement diminué. L’ensemble des grosses tiges (24-32 cm: 34-42 cm et >44 cm) a diminué entre 1925 et 2015. Malgré la réorganisation de la structure des forêts, la biomasse forestière aérienne est demeurée relativement stable pour la région d’étude. Parce que la fonctionnalité des écosystèmes est fortement dictée par sa structure, plusieurs espèces dépendantes d’habitats particuliers qui se sont raréfiés peuvent avoir été affectées négativement. Cette étude permettra de mieux prédire les changements à long-terme des éléments clés du paysage forestier qui sont des déterminants de la dynamique du carbone et de la biodiversité.
Mots-clés: aménagement, historique des perturbations, biomasse, perturbations, aménagement forestier
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Alexis Carteron Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Montréal, Institut de recherche en biologie végétale)
Autres auteurs
- Etienne Laliberté (CEF, Université de Montréal, Institut de recherche en biologie végétale)
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Bloc 2 - Session Sols forestiers Salle Concert - 13h30
17 - Influences biogéochimiques des mycorhizes en forêt tempérée : comparaison entre hêtraies et érablières Le sol influence grandement les plantes par ses propriétés physiques et chimiques mais aussi à travers la multitude d’êtres vivants qui y sont présents. Les plantes modifient aussi profondément le sol engendrant un système complexe d’interactions souterraines entre les différents éléments vivants et non-vivants. Parmi les interactions dans le sol, les plantes cultivent une relation intime avec certains champignons – les mycorhizes – qui influencent grandement les dynamiques végétales et les fonctionnements écosystèmiques. L’utilisation comme système d’étude de la forêt tempérée où Acer saccharum et Fagus grandifolia coexistent représente une véritable expérience naturelle permettant de comparer deux stratégies souterraines différentes : mycorhizes arbusculaires et ectomycorhizes. Pour évaluer les impacts biogéochimiques de ces deux types de mycorhizes en forêt tempérée, 15 parcelles permanentes ont été établies à la Station de biologie des Laurentides de l’Université de Montréal. Les premières analyses de sol montrent que les parcelles dominées par Fagus grandifolia et les champignons ectomycorhiziens ont tendances à accumuler davantage de matière organique dans les 20 premiers centimètres de sol que celles dominées par Acer saccharum et les champignons mycorhiziens arbusculaires. L'identifications des communautés et guildes fongiques ainsi qu’une expérience de décomposition in situ contrôlant la colonisation mycorhizienne nous ont permis de tester si les champignons ectomycorhiziens sont responsables du ralentissement du processus de décomposition de la matière organique. Notre étude permet de mettre en lumière l’influence des mycorhizes sur la composition de la communauté fongique et sur le stockage du carbone en forêt, phénomène potentiellement important dans un contexte de changements climatiques.
Mots-clés: symbioses_mycorhiziennes, écologie forestière, Sol, guildes fongiques, horizons organiques et minéraux, cycle du carbone
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Chantal Moulin Vézina Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAM)
Autres auteurs
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Bloc 2 - Session Changements globaux Salle Séjour - 13h30
18 - Influence des stress climatiques et biotiques sur la mortalité de l’épinette noire dans la forêt boréale du Québec Des épisodes de mortalité associés au stress hydrique ont été rapportés dans plusieurs biomes forestiers au cours des dernières décennies. La résilience des forêts est incertaine dans un contexte où la fréquence et la sévérité des sécheresses sont en hausse et exacerbent les épidémies d’insectes ravageurs. L’influence des stress passés sur la vulnérabilité des arbres, en lien avec le régime hydrique, est à ce jour mal comprise. Notre étude vise donc à déterminer le rôle des interactions entre les stress biotiques (insectes) et climatiques (déficit hydrique) et du type de station sur la mortalité de l’épinette noire en forêt boréale. Nous supposons que (1) les arbres des stations plus sèches sont plus vulnérables aux stress climatiques, et que (2) la fréquence et l’intensité des stress causant les chutes de croissance prédisposent les arbres à la mortalité. Nous avons d’abord échantillonné 120 paires d’arbres morts et vivants dans deux types de régimes hydriques (xérique et mésique) en Abitibi et sur la Côte-Nord. La réponse des arbres a été analysée avec une approche dendrochronologique. Nos résultats indiquent que les sites bien drainés sont plus vulnérables à la sécheresse, que l’historique de stress affecte la résilience et que les déclins sont étroitement associés au déficit en pression vapeur. L’évaluation des déclins de l’épinette noire contribuera au développement des indicateurs de risque de mortalité en forêt boréale et à la mise en place de mesures d’atténuation dans un contexte de changements climatiques.
Mots-clés: écologie forestière, historique des perturbations, Dendroécologie, Picea mariana, déficit hydrique, historique de stress
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Janie Lavoie Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAC)
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Bloc 2 - Session Tordeuse des bourgeons de l'épinette Salon G - 13h30
19 - Que se passe-t-il avec les semis durant une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l’épinette ? Avec le titre du plus grand défoliateur de la forêt boréale, la tordeuse des bourgeons de l’épinette joue un rôle important dans la dynamique des peuplements. Les conséquences de la défoliation par l’insecte des arbres matures sont bien documentées, contrairement à celles sur la régénération. Il devient crucial d’en apprendre davantage sur la régénération en période épidémique, surtout qu’une grande proportion du territoire québécois est présentement en stade de régénération suite aux pratiques sylvicoles des dernières décennies. L’objectif de l’étude est d’évaluer la défoliation des semis (épinette noire vs sapin baumier) dans deux types de coupes forestières (coupe totale vs coupe partielle) et deux types de peuplements (pure d’épinette et mixte d’épinette et de sapin baumier). L’expérience s’est déroulée sur 20 sites localisés sur la Côte-Nord. Pour chaque semis, la défoliation cumulative, l’espèce, la hauteur et la distance de la forêt mature ont été mesurées et comparées selon les caractéristiques du peuplement (coupe et composition) et des semis (espèce, hauteur, distance). Nos résultats ont démontré que, selon l’espèce, les semis présents dans la coupe totale sont de 2 à 3 fois plus défoliés que ceux présents dans la coupe partielle (sapin baumier : 42% vs 20% et épinette noire : 24% vs 8%). Les semis présents dans les peuplements purs d’épinette sont deux fois moins affectés que ceux dans les peuplements mixtes (sapin baumier : 20% vs 47% et épinette noire : 10% vs 23% respectivement). Les résultats ont pu déterminer l’effet de la distance, de l’espèce et une corrélation positive entre la hauteur et la défoliation des semis. En montrant l’influence des coupes forestières sur la défoliation de la régénération, cette étude pourrait être utile pour l’implantation de stratégies d’aménagement forestier durable en considérant le type de traitement sylvicole afin de réduire la vulnérabilité des semis aux épidémies.
Mots-clés: écologie forestière, aménagement, Aménagement forestier durable, coupe partielle, coupe totale, épinette noire, perturbations naturelles, régénération, sapin baumier.
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Van Tho Nguyen Postdoc (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
- Richard A. Fournier (CEF, Université de Sherbrooke)
- Jean-François Côté (Centre canadien sur la fibre de bois, Ressources naturelles Canada, Québec (QC), Canada)
- François Pimont (Institut National de Recherche Agronomique (INRA), Avignon, France)
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Bloc 2 - Session Télédétection Salon LDB - 13h30
20 - L-Vox : un outil pour estimer la densité de surface totale à partir de nuage de points TLS La densité de surface totale (PAD, m2.m-3) représente la surface totale des feuilles et de bois dans une unité de volume. C'est un paramètre clé pour caractériser la structure de la couronne. Le scanner laser terrestre (TLS) fournit des données avec des détails sans précédent de la structure 3D de la canopée. Cependant, l'occlusion et la densité inégale des nuages de points TLS sont un défi pour caractériser la distribution 3D des composants de la canopée. Des études récentes ont proposé des estimateurs statistiques de PAD en utilisant une approche par voxels (cube). Pourtant, une évaluation rigoureuse de l'estimation de la PAD et de l'impact des occlusions dans les forêts est toujours rare en raison de mesures de terrain laborieuses et imprécises. L-Vox est un outil informatique permettant d'estimer la PAD à partir de données TLS acquis en forêt en utilisant les voxels et des estimateurs non biaisés. L’outil a été d'abord validé par des modèles réalises de forêts. Ensuite, l'impact de l'occlusion et de l'échantillonnage inégal a été analysé par des expérimentations avec 8 placettes réelles de conifères et de feuillus. Enfin, l'influence de la taille du voxel a été analyse pour trouver la taille optimale. Des fortes corrélations entre le profil vertical de PAD estimée par L-Vox et celui de référence ont été obtenues avec un R2 moyen de 0,98. Numériser la parcelle à partir de différents points a réduit considérablement l’occlusion. En moyenne, le volume occlus était entre 0 m3 (0,0 %) et 3 296 m3 (20,1 %) pour les placettes de 400 m2. La taille optimale des voxels était de 10 cm2 mais elle dépendait de la taille des éléments foliaires et ligneux. L-Vox a le potentiel d'améliorer la caractérisation spatiale 3D de la PAD en utilisant le TLS dans les environnements forestiers naturels.
Mots-clés: structure de la canopée , surface foliaire, scanner laser terrestre, occlusion
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Brindusa Cristina Budei Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAM)
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Bloc 2 - Session Télédétection Salon LDB - 13h50
21 - Identification de l’espèce d’arbres individuels à partir de données d’un balayeur lidar multispectral aéroporté Le balayeur lidar aéroporté multispectral (lidar_Multi_) permet d’évaluer avec précision les caractéristiques 3D de l’arbre et d’identifier un nombre plus élevé d’espèces par rapport au lidar monospectral (lidar_Mono_). Le lidar_Multi_ permet d’utiliser en plus la différence de longueur d’onde entre lasers de différentes couleurs. Le Titan de Teledyne Optech Inc. est le premier lidar_Multi_ avec trois lasers intégrés (canaux C1, C2, C3) ayant des longueurs d’onde de 1550, 1064 et 532 nm et chacun un angle de balayage distinct (respectivement inclinée de 3,5°, 0° et 7°). L’objectif de cette étude est de tester l’exactitude de l’identification des espèces d’arbres en utilisant un lidar_Multi_ aéroporté. Les objectifs spécifiques sont d’évaluer (1) l’amélioration de l’exactitude pour l’identification des espèces avec le lidar_Multi_ par rapport à un lidar_Mono_, (2) l’influence de la hauteur de l’arbre, et (3) l’influence de l’angle de balayage. Les données lidar_Multi_, acquises dans la région de Toronto, couvrent différents milieux végétatifs : arbres urbains, plantation forestière et forêt mixte naturelle. Dix espèces de feuillus et conifères (objectif 1) et six espèces de conifères en plantation (objectifs 2 et 3) ont été utilisés. L’identification de l’espèce a été réalisée par l’algorithme de Random Forest (RF). Les résultats obtenus démontrent que l’exactitude pour identifier l’espèce peut être améliorée de 11% en utilisant un lidar_Multi_ par rapport aux systèmes lidar_Mono_, surtout quand la diversité des espèces est assez grande (sept espèces ou plus) (objectif 1). Une approche hybride de classification est proposée pour utiliser des variables complexes pour les grands arbres et des variables plus robustes pour les petits arbres, avec amélioration de 5-11% par rapport à un RF standard (objectif 2). L’influence l’angle de balayage est faible jusqu’à 20° (r^2^<0.2). Le lidar_Multi_ permet de calculer des indices de végétation qui compensent pour la réduction de l’intensité selon l’angle (objectif 3).
Mots-clés: télédétection, espèce, lidar multispectral, random forest, angle de balayage, hauteur de l’arbre
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Pierce McNie Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAM)
Autres auteurs
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Bloc 2 - Session Tordeuse des bourgeons de l'épinette Salon G - 13h50
22 - Landscape Configuration and Outbreaks of the Spruce Budworm In altering landscapes, we change the way species interact with the landscape, and by extension, with each other. The different scales by which species experience their worlds means that for the same deforestation, two species will be differently impacted. In the case of the spruce budworm (\textit{Choristoneura fumiferana} Clemens, SBW), the fragmentation of the landscape by forestry may mean that the relatively mobile moth is able to escape control by its much smaller parasitoids. Being the primary predator of the SBW, the lack of predation by the parasitoid complex may result in more and worse outbreaks in forests that are not harvested with species interactions changes in mind. We investigated how the SBW and its parasitoids would respond to fragmented landscapes using a process-based cellular automata model. We built a tritrophic representation of the food web and simulated 2000 years on three different example landscapes. The three landscapes differ in their proportion of spruce vs fir and in the patterns of aggregation of forest cover. The results show that managing through changing composition and spatial structure can have large consequences on the severity and reccurence of outbreaks.
Mots-clés: dynamique des populations, aménagement
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Siddhartha Khare Postdoc (CEF, UQAC, Département des Sciences Fondamentales, Université du Québec à Chicoutimi, Chicoutimi, G7H 2B1, Canada)
Autres auteurs
- Shaokang Zhang (Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510650, China & Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510650, China)
- Valentina Butto (CEF, UQAC, Département des Sciences Fondamentales, Université du Québec à Chicoutimi, Chicoutimi, G7H 2B1, Canada)
- Jian-Guo Huang (Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510650, China & Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510650, China)
- Hubert Morin (CEF, UQAC, Département des Sciences Fondamentales, Université du Québec à Chicoutimi, Chicoutimi, G7H 2B1, Canada)
- Annie Deslauries (CEF, UQAC, Département des Sciences Fondamentales, Université du Québec à Chicoutimi, Chicoutimi, G7H 2B1, Canada)
- Sergio Rossi (CEF, UQAC, Département des Sciences Fondamentales, Université du Québec à Chicoutimi, Chicoutimi, G7H 2B1, Canada)
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Bloc 2 - Session Changements globaux Salle Séjour - 13h50
23 - Linking phenocam derived phenology with field observations in the boreal forest Bud phenology is a sensitive indicator of climate change. Therefore, it’s important to understand the direct relationship of canopy greenness and bud phenological events at higher spatial and temporal resolutions. Recently, phenocam based near surface remote sensing methods has been extensively used for time series analysis of canopy greenness to measure leaf and canopy phenological transition dates. Thus, this study compared the spring and autumnal bud phenological phases of black spruce [Picea mariana (Mill.) B.S.P] derived from field observations and greenness time- series data derived from phenocam. Results indicated that the 72th and 92th percentage of the GCC amplitude corresponded to the start and end of bud burst, respectively, and considered as the essential reference points for start of the canopy growing season. Whereas, end of bud set was represented by the 94th percentage of the GCC and may be considered as an option for the end of vegetation development. Overall, results enabled new dimensions to process time series phenocam- derived indices and to establish their relationship with field based observations.
Mots-clés: pheonocam, bud burst, bud set, boreal forest
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Xavier Guilbeault-Mayers Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Montréal)
Autres auteurs
- Benjamin L.Turner (Smithsoninan Tropical Research Institute)
- Etienne Laliberté (CEF, Université de Montréal)
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Bloc 2 - Session Sols forestiers Salle Concert - 13h50
24 - L'activité plus élevée des phosphatases racinaires en sol pauvre en phosphore malgré une grande variation entre espèces co-occurrentes La disponibilité du phosphore (P) dans le sol des forêts tropicales influence la distribution et la croissance des espèces d'arbres tropicaux. La détermination des stratégies d'acquisition du P des espèces d'arbres tropicaux pourrait fortifier nos connaissances quant à la diversité bêta des arbres à travers les gradients édaphiques. En particulier, la synthèse des phosphatases racinaires est susceptible d'être importante étant donné que le P organique représente un grand réservoir de P potentiellement disponible dans les sols des forêts tropicales. Il a également été suggéré qu'une forte activité des phosphatases racinaires chez les légumineuses fixant l'azote (N) pourrait expliquer leur forte abondance dans les forêts néotropicales. Dans cette étude, nous avons mesuré l'activité des phosphomonoestérases (PME) des premiers ordres racinaires d'espèces d'arbres tropicaux qui diffèrent dans leur capacité de fixation de l'azote et dans des sols où la disponibilité en P est contrastée. Nos résultats montrent que l'activité des PME racinaires était en moyenne plus élevée dans les sols pauvres que dans les sols riches en P, mais que la variation locale de l'activité des PME parmi les espèces cooccurrentes au sein d'un site était plus importante que celle expliquée par les différences de P entre les sites. Les légumineuses ont exprimé une activité de PME plus élevée que les non-légumineuses, mais les légumineuses nodulées (c'est-à-dire fixant activement l'azote) ne différaient pas des légumineuses sans nodules, ce qui indique que l'activité de PME n'est pas liée à la fixation de l'azote. De plus, l'activité des PME a diminué avec l'augmentation des ordres racinaires, mais l'ampleur du déclin a varié sensiblement d'une espèce à l'autre, ce qui souligne l'importance de classer les racines fines en groupes fonctionnels pour des analyses comparatives. Finalement, la forte variation locale des PME parmi les espèces cooccurrentes souligne l’importance du partitionnement des ressources dans des écosystèmes diversifiés.
Mots-clés: écologie forestière, écophysiologie, Légumineuse, Forêt tropicale, Phosphore organique, Disponibillité du phosphore, Partitionnement des ressources, Phosphatase racinaire
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David Grenier-Héon Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAM)
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Bloc 2 - Session Changements globaux Salle Séjour - 14h10
25 - Une augmentation non-linéaire de la mortalité des arbres de la forêt boréale québécoise attribuable à de multiples facteurs climatiques Les changements climatiques sont à l’origine d’une augmentation de la fréquence et de la sévérité des sécheresses. Ces perturbations ont mené à un accroissement substantiel des taux de mortalité des arbres au sein des forêts globales. Bien que cette mortalité ait résulté de l’interaction de plusieurs variables climatiques, peu d’études se sont attardé à départir exhaustivement leur rôle respectif. Cet aspect est particulièrement important pour la forêt boréale québécoise, où les gradients climatiques spatio-temporels importants rendent sa réponse aux sécheresses incertaine. Les objectifs de l’étude sont 1) d’estimer les taux de mortalité historiques au sein de quatre grandes sous-régions de la forêt boréale québécoise pour ses six essences principales ainsi que 2) d’établir et quantifier la relation entre les taux de mortalité de ces essences et plusieurs variables climatiques clés. Par le biais de base de données issue d’inventaires forestiers provinciaux et du réseau national de stations météorologiques, les tendances temporelles de mortalité sont évaluées et mise en relation avec diverses métriques climatiques. Il était attendu que l’ensemble des essences présentent une hausse des taux de mortalité et que la température soit un facteur explicatif particulièrement important. Les résultats confirment une hausse de la mortalité pour les six essences (plus de 30% pour des cas ponctuels/extrêmes) et ce, majoritairement au nord de l’aire d’étude. Bien que deux essences (Betula papyrifera et Picea mariana) dénotent une sensibilité similaire à la température et aux précipitations, il semble que les précipitations aient une plus grande influence sur la mortalité pour les autres essences – à l’exception de Pinus banksiana, qui n’a pas démontré de sensibilité significative au climat. Nous démontrons que les changements climatiques des dernières décennies ont grandement affecté la forêt boréale québécoise et soulignons la nécessité de stratégies de mitigations adéquates pour assurer la pérennité de cet écosystème.
Mots-clés: écologie forestière, historique des perturbations, stress hydrique, température, précipitation, indice climatique, modèle mixte
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Guillemette Labadie Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université Laval)
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Bloc 2 - Session Tordeuse des bourgeons de l'épinette Salon G - 14h10
26 - Quand la petite bête menace la grosse : effet de la tordeuse des bourgeons de l’épinette sur la survie et la répartition du caribou forestier et la dynamique de son réseau trophique La coupe forestière et le feu seraient en partie responsables du déclin des populations du caribou forestier (Rangifer tarandus caribou). Ces perturbations rajeunissent la forêt et favorisent l‘établissement d’essences feuillues. Cette végétation est largement consommée par l’orignal (Alces alces) qui voit alors ses populations augmenter. L’accroissement de la densité de loups (Canis lupus) qui s’en suit intensifie la prédation pour le caribou. La coupe et le feu ne sont toutefois pas les seuls facteurs pouvant engendrer une telle succession forestière. Bien que les épidémies d'insectes affectent des zones plus grandes que celles touchées par les feux et la coupe combinées, l’impact des insectes sur le caribou demeure méconnu. Cette étude visait à évaluer l’impact de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana, TBE) sur le réseau trophique du caribou forestier, de même que sur sa répartition et sa survie. Nous avons utilisé des relevés annuels de sévérité de l’épidémie de TBE sur la Côte-Nord de 2006 à 2018, combinés au suivi GPS de 119 caribous et 15 loups et à des inventaires aériens d’orignaux. Nos analyses indiquent que les peuplements fortement impactés par la TBE avaient un enfeuillement plus important, augmentant ainsi la quantité de nourriture des orignaux. Les inventaires aériens indiquent que la densité d’orignaux a presque doublé depuis le début de l’épidémie. Les loups devraient donc avoir également augmenté. Le suivi GPS indique que les caribous et les loups sélectionnaient les zones sévèrement impactées par la TBE. Les caribous qui sélectionnaient plus fortement ces zones avaient un risque de mortalité plus important que ceux dont la sélection était moindre. Notre étude démontre que les épidémies d’insectes peuvent indirectement influencer la répartition et la survie du caribou forestier, et elles doivent donc être considérées dans les plans de rétablissement du caribou forestier.
Mots-clés: dynamique des populations, faune, Épidémie d'insectes, sélection d'habitat, conservation, caribou forestier, interactions inter-spécifiques
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Joshua Jarry Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
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Bloc 2 - Session Sols forestiers Salle Concert - 14h10
27 - Effets d’une épidémie de Malacosoma disstria sur les sols et la strate de régénération en forêts boréale mixtes et tempérées En forêt feuillue et en forêt boréale mixte, la livrée des forêts (Malacosoma disstria) constitue un important défoliateur de l’érable à sucre (Acer saccharum) et du peuplier faux-tremble (Populus tremuloides). Au Québec, les épidémies de livrée sont des phénomènes récurrents qui surviennent aux 9 à 13 ans et durent entre 2 et 5 ans. Les épidémies sévères et prolongée causent une réduction de la croissance et même la mort des arbres, ainsi qu’une diminution de la productivité forestière. Les épidémies modifient temporairement l’environnement forestier en créant des troués dans la canopé et exposant le sous-bois à une forte lumière et à un apport d’excréments de chenilles riches en éléments nutritifs. Notre étude avait pour objectif d’identifier les effets de la plus récente épidémies de livrée des forêts (2015-2018) sur les propriétés physico-chimiques des sols et la croissance de la régénération forestière. Les résultats préliminaires montrent que certains nutriments, dont l’azote, sont présents en quantités accrus lors d’épidémies de livrées tant dans les forêts boréale mixtes qu’en forêts feuillues. De plus, la croissance des semis d’essences résineuse, compétiteurs du peuplier faux-tremble, est positivement influencée par l’épidémie, ce qui n’est pas le cas pour les drageons de peupliers. La croissance de la régénération forestière en forêt feuillue montre une tendance différente. Tous semis observés, compétiteurs et espèce hôte, ont une croissance accélérée lors de phases épidémiques. Ces résultats suggèrent que les épidémies de livrée des forêts pourraient accélérer la succession forestière et influencer la composition des peuplements par l’entremise de leur effets sur la strate de régénération.
Mots-clés: écologie forestière, dynamique des populations, épidémie d'insectes, forêt boréale mixte, forêt tempérée, régénération forestière, livrée des forêts, peuplier faux-trembles, érable à sucre
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Rosalie Beauchamp-Rioux Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, Université de Montréal)
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Bloc 2 - Session Télédétection Salon LDB - 14h10
28 - Voir à l’aide de l’invisible : Différencier les espèces d’arbres feuillus à l’aide de leur signature spectrale foliaire malgré les effets de la variation environnementale et phénologique. La spectranomique est un domaine de recherche novateur émergeant de la biologie végétale et de la télédétection. Ce domaine permet de réaliser un suivi efficace, soutenu et à grande échelle de la biodiversité et de ce qui la menace. La spectranomique se base sur les signatures spectrales de plantes. Les signatures spectrales foliaires correspondent à la façon dont les feuilles interagissent avec la lumière, soit absorption, réflexion et transmission de lumière. Afin de réaliser le plein potentiel de la spectranomique, les connaissances concernant les patrons de variation des signatures spectrales causés par l’environnement et le temps doivent être approfondies. Dans ce projet, nous évaluons l’effet de la variation environnementale et phénologique sur notre habileté à identifier neuf espèces d’arbres feuillus des forêts tempérées du Nord-Est de l’Amérique du Nord à l’aide de leur signature spectrale. Nous avons vérifié dans quelle mesure l’environnement, la saisonnalité, l’identité taxonomique et les traits fonctionnels permettent d’expliquer la variation des signatures spectrales. L’identité taxonomique et les traits fonctionnels expliquent la majorité de la variation spectrale, alors que les gradients environnementaux et la saisonnalité en expliquent une moins grande proportion. Nous avons différencié avec précision des espèces d’arbres, certaines fortement liées phylogénétiquement, à travers des gradients environnementaux et le temps. Néanmoins, les espèces plus apparentées sont plus susceptibles d’être confondues entre elles que les espèces moins apparentées. Nos résultats suggèrent que, bien que les gradients environnementaux et la phénologie affectent les signatures spectrales des arbres, les relations taxonomiques sont d’une plus grande importance pour expliquer les patrons de similarité spectrale des espèces d’arbres feuillus des forêts tempérées. Ces résultats permettent de mieux définir les limites des modèles utilisés pour la télédétection de la biodiversité végétale.
Spectranomics is an innovative research field emerging from plant biology and remote sensing. It allows us to perform efficient, large scale, and almost continuous biodiversity surveys. Spectranomics is based on plant spectral signatures, or spectra. A leaf spectrum corresponds to the interaction between a leaf and light. It is reflectance, transmittance and absorption of light by a leaf. To efficiently take advantage of vegetation remote sensing for biodiversity assessments, knowledge must be developed regarding the effects of environmental plasticity and phenology on leaf spectral signatures. We assessed the effects of environmental and phenological variation on our ability to differentiate nine broadleaf tree species from temperate forests of North America with their spectra. We tested the degree to which environmental factors, phenology, leaf functional traits and taxonomic identity explain spectral variation. Taxonomic identity and functional traits explained most of the variation among species, while environmental gradients and phenology explained less. We accurately differentiated even closely related species across environments and time. However, close relatives were more likely confused with each other than distant relatives. Our results suggest that although environmental plasticity and phenology affect the spectral response, taxonomic relationships are critical for structuring patterns of spectral similarity among temperate forest tree species. These results help define the limits of models used for vegetation remote sensing.
Mots-clés: biodiversité, écologie forestière, télédétection, signature spectrale, spéctroradiométrie, végétaux, plasticité environnementale, phénologie, traits fonctionnels, taxonomie
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Ange-Marie Botroh Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAT)
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Bloc 2 - Session Sols forestiers Salle Concert - 14h30
29 - Décomposition de matière organique et stocks de carbone en forêt boréale entourbée Les forêts boréales entourbées ou paludifiées constituent d’importants stocks de carbone (C) surtout au niveau du sol (60 à 80% du C écosystémique total). L’accumulation de cet important stock est dû au taux de décomposition de la matière organique (MO) qui est plus faible que son taux d’accumulation, principalement celle provenant des bryophytes (mousses et sphaignes). À long terme, toutefois, l’entourbement entraîne une baisse de la croissance des arbres et de la productivité forestière. Afin de contrôler l’accumulation de MO et éviter une baisse de productivité, il est proposé d’utiliser des pratiques sylvicoles qui perturbent sévèrement les sols. Cependant, les effets de ces opérations sur la décomposition de la MO et les flux de carbone restent peu étudiés. Cette étude avait pour objectif d’estimer le taux de décomposition de la tourbe (mousses et sphaignes mortes) suite à la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS), la préparation mécanique par herse et dans un peuplement témoin non récolté. Des sacs de décomposition contenant trois substrats différents (Pleurozium schreberi, Sphagnum capillifolium, S. fuscum) ont été mis en terre pendant une saison de croissance. De plus, des échantillons de sol ont été collectés pour estimer la densité de carbone. Les résultats préliminaires montrent que la décomposition des substrats est en moyenne plus rapide dans les sites récoltés (Herse 4,2%, CPRS 3,9%) que dans les témoins (2,2%). De plus, la densité de carbone de la tourbe est plus faible dans les CPRS (5,34±3,1 g/cm3) et Herse (6,63±5,6 g/cm3) que dans les témoins (11,86±10,50 g/cm3). Ces résultats serviront à modéliser, à l’aide de CBM-CFS, les effets à long terme des diverses pratiques sylvicoles sur la dynamique à du carbone.
Mots-clés: sylviculture, aménagement, Décomposition, stocks de carbone, forêt boréale entourbée, matière organique, pratiques sylvicoles
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Djidjoho Julien Houndode Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAC)
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Bloc 2 - Session Tordeuse des bourgeons de l'épinette Salon G - 14h30
30 - Modélisation de la mortalité et de la perte du volume du bois dans les peuplements affectés par l’épidémie de la tordeuse des bourgeons de l’épinette En période épidémique de la TBE, au bout de quelques années de défoliation grave, les arbres affectés meurent et deviennent négligeable par les industriels. En effet les produits issus des arbres morts sont de faibles qualités. Cette étude a pour but de développer un outil de prédiction du taux de mortalité des tiges et de la perte du volume de bois marchand en fonction des facteurs agissant sur la mortalité des arbres en période épidémique de la TBE afin de mieux planifier les coupes de récupération. Pour ce faire, en basant sur 4 facteurs jugés pertinents dans le processus de la mortalité des arbres, nous avons sélectionné 58 peuplements où nous avons notés l’état des arbres, leur DHP et leur hauteur. Ensuite, nous avons modélisé les variables dépendantes (% d’arbre morts et % du volume perdu) en fonction des 4 facteurs étudiés en utilisant la régression logistique afin de ressortir les facteurs qui ont un impact significatif sur les modèles. Nos résultats ont montré que les modèles utilisant la durée et l’intensité de la défoliation ont une fiabilité semblable à ceux qui utilisent la défoliation cumulée détaillée et ces deux catégories de modèles ont été plus fiables que ceux qui utilisent la défoliation cumulative. L’âge du peuplement a été le deuxième facteur qui a eu du poids dans les modèles et apporte une précision dans le sens où les coupes de récupération doivent avoir lieu plus tôt dans les peuplements matures que les plus jeunes. Dans les peuplements mixtes à dominances de sapin baumier, le pourcentage de sapin baumier seul dans les modèles n’est pas en général significatif.
Mots-clés: aménagement, historique des perturbations, Épidémique de la TBE, facteurs de mortalité, Outil de prédiction
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Lievin Nkuba Kasanda Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
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Bloc 2 - Session Télédétection Salon LDB - 14h30
31 - Détection automatisée du réseau routier préexistant en forêt boréale Les routes sont un facteur clé pour l’aménagement forestier durable, en effet, l’information plus détaillée de la localisation et des caractéristiques morphologiques des chemins forestiers (présentement fragmentaires) permettrait aux gestionnaires d’améliorer significativement la planification forestière. Cette étude vise à élaborer une méthode de détection capable d’identifier et caractériser la morphologie de façon automatisée du réseau routier forestier à partir des données satellitaires Sentinel-2 et de Lidar aéroporté. Trois secteurs d’étude situés en Abitibi-Témiscamingue, en Mauricie et à Saguenay-Lac-Saint-Jean ont été analysés individuellement afin d’estimer la sensibilité et la robustesse de l’approche méthodologique dans un gradient est-ouest. Notre approche est basée sur la segmentation multi-résolution des données et la classification à base des fonctions d’appartenance à l’aide d’eCognition. Les résultats montrent pour le site d’étude de Senneterre en Abitibi-Témiscamingue que l’approche avec lidar seul détecte un ensemble des routes avec une précision de 77% et l’indice de Kappa de 54%, même si certains tronçons ne sont pas détectés. Pour le même site d’étude, l’approche utilisant Sentinel-2 seul s’avère prometteur avec une précision à 88% et l’indice de kappa de 76%, mais détecte des faux positifs à cause de leur similarité spectrale avec les routes. L’approche combinant Lidar et Sentinel-2 améliore considérablement la précision à 93% avec un indice de kappa de 86%. Les résultats obtenus sont présentés sous forme d’une couche vectorielle dans une base de données d’information géographique, permettant de mettre à niveau les cartes du réseau de chemins forestiers disponibles.
Mots-clés: Aménagement forestier, Classification orientée objet, Lidar aéroporté, Routard, Sentinel-2, Télédétection
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Roberto Silvestro Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAC)
Autres auteurs
- Marcin Klisz (Forest Research Institute, Department of Silviculture and Genetics of Forest Trees, Sekocin Stary, Braci Lesnej 3, 05-090 Raszyn, Poland)
- Shaokang Zhang (Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, China)
- Jian Guo Huang (Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, China)
- Antonio Saracino (Dipartimento di Agraria, Università degli Studi di Napoli Federico II, via Università 100, 80055 Portici (NA), Italy)
- Sergio Rossi (CEF, UQAC)
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Bloc 2 - Session Changements globaux Salle Séjour - 14h30
32 - Ecotypes and forests growth dynamics: management in a context of climate change. Forest managers use artificial regeneration to modify tree species composition and productivity. The selection of plant material could assume a leading role in forest planning, mainly when aiming to increase the adaptation of stands in a context of climate change. The aim of this study was to test the effect of provenance on height growth and timing of both bud burst and bud set in five black spruce [Picea mariana (Mill.) B.S.P.] provenances growing in a common garden and originating from a latitudinal range in the boreal forest of Québec, Canada. Bud phenology and shoot extension were monitored weekly during the growing seasons 2015-2019. We demonstrated that both bud burst and bud set occurred earlier in individuals from colder sites. Phenological stages occurred 1.5 days later for each °C of increase in mean annual temperature at the provenance site. Despite the lag in timing, provenances from colder sites highlighted a longer duration of the shoot extension than provenances originated from warmer sites. However, in northern provenances the growth rate was lower, resulting in a smaller increment of height growth than Southern provenances. Specifically, height growth increased by 0.75 – 1.32 cm for each °C of increase in the mean annual temperature of the original site. Phenological timing and the height growth are key adaptive traits with a strong association with local environmental conditions. This clinal variation in both height growth and phenological timing confirms the ecotypic differentiation of black spruce populations and reflects a long-lasting adaptation to the local temperatures at the origin sites. Our findings represent a useful tool providing further information about the growth dynamics under future climate change scenarios and for artificially regenerated forests and their management for one of the most distributed and economically exploited species in the Canadian boreal forest.
Mots-clés: écologie forestière, aménagement, bud burst, bud set, assisted migration, phenotypic plasticity, Picea mariana, common garden, growth traits
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Cassy Berguet Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAC)
Autres auteurs
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Bloc 2 - Session Tordeuse des bourgeons de l'épinette Salon G - 14h50
33 - Patrons spatio-temporels des épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette au Québec au cours du 20ème siècle Les épidémies de tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana (Clem.), TBE) sont l'une des principales perturbations de la forêt nord-américaine. L'histoire récente des épidémies de la TBE à l'échelle locale est bien connue, mais les études au niveau provincial sont rares et donc nécessaires pour mieux comprendre leur dynamique à une échelle plus grande. Nous avons émis l'hypothèse que le cœur et les limites de l'aire de répartition de la TBE au Québec sont caractérisées par des patrons épidémiques distincts du fait de la composition des peuplements, des perturbations antérieures et du climat régional. Nous avons effectué une analyse dendrochronologique dans 83 peuplements afin d'identifier des patrons spatiaux pour les trois épidémies survenues au cours du 20ème siècle en utilisant le regroupement des peuplements par k-means. Les résultats montrent trois patrons épidémiques distincts sur le territoire ce qui indique que les épidémies de la TBE n'étaient pas homogènes dans toute l'aire de répartition de l'insecte. Deux des patrons ont montré des épidémies de début et de fin de siècle de sévérité importante et une épidémie de milieu de siècle de sévérité modérée. Ces patrons s'expliquent par leur localisation au cœur de la distribution de l'insecte. Le troisième patron, obtenue plus au nord, présente des épidémies de plus en plus graves au cours du siècle et peut s'expliquer par les variations climatiques depuis la fin du 19ème siècle. Nos résultats soutiennent l'hypothèse selon laquelle les conditions climatiques sont à l'origine des épidémies de la TBE, mais l'histoire locale, peut également avoir une influence significative. Les changements climatiques pourraient contribuer à accroître la gravité des épidémies de la TBE au cours du prochain siècle. Une compréhension plus détaillée, à l'échelle spatiale, des interactions entre le climat et les facteurs locaux sera donc nécessaire pour gérer efficacement ces futures perturbations.
Mots-clés: écologie forestière, dynamique des populations, épidémie d'insecte, dynamique spatio-temporelle, sévérité de perturbation, dendrochronologie, climate change, Québec méridional
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Jehová Lourenco Postdoc (CEF, UQAM)
Autres auteurs
- Daniel Kneeshaw (CEF, UQAM)
- Daniel Houle (Direction de la Recherche Forestière, Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec)
- Louis Duchesne (Direction de la Recherche Forestière, Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec)
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Bloc 2 - Session Changements globaux Salle Séjour - 14h50
34 - Rebuilding the three-dimensional wood anatomy architecture of conifer species: new perspectives for assessing plant responses to the environmental change Wood is a multifunctional component of plants, providing a complex net of vascular tissue for the transport of water and mechanical support to maintain plant architecture. Recent investigations into wood cell microstructure have provided important insights into how trees respond to environmental change. Deeper investigations of wood micromorphology of conifer species has revealed that inter-vessel structures (bordered pits) may provide a mechanistic explanation for growth strategies (fast x slow), longevity, and the hydraulic safety-efficiency of the vessel network, highlighting that a wider study of wood functional traits may allow us to precisely determine how plant species respond to environmental change (drought, warming, growing-season length…). Although the assessment of wood architecture has been hard to achieve, some well-established analytical tools in microscopy (laser microscopy and deconvolution analysis) jointly with well-conceived protocols for wood architecture investigation allow us to assess how plants alter cell-level wood architecture to cope with environmental constraints. The objective of this study is to investigate how four important conifers species (jackpine, black spruce, white spruce, and balsam fir) change their anatomical architecture in response to environmental constraints in time (tree-rings) and in space (soil water content gradient). The samples collected for this survey were from a five-year rain-exclusion experiment in the Montmorency forest region. We show initial results on how these conifers species change several cell components (vessel-size, cell-wall, intervessel structures, pit-networking, three-ring dimension…) and how these anatomical traits correlate to the environmental variables and plant growth strategies.
Le bois est un composant multifonctionnel des plantes, fournissant un réseau complexe de tissus vasculaires pour le transport de l'eau et un support mécanique pour maintenir l'architecture des plantes. Des recherches récentes sur la microstructure des cellules du bois ont fourni des informations importantes sur la façon dont les arbres réagissent aux changements environnementaux. Des recherches plus approfondies sur la micromorphologie du bois des espèces de conifères ont révélé que les structures inter-vaisseaux (puits bordés) peuvent fournir une explication mécaniste des stratégies de croissance (rapide x lent), de la longévité et de l'efficacité hydraulique de la sécurité du réseau de vaisseaux, soulignant qu'un plus large l'étude des caractéristiques fonctionnelles du bois peut nous permettre de déterminer précisément comment les espèces végétales réagissent aux changements environnementaux (sécheresse, réchauffement, durée de la saison de croissance…). Bien que l'évaluation de l'architecture en bois ait été difficile à réaliser, certains outils analytiques bien établis en microscopie (microscopie laser et analyse de déconvolution) conjointement avec des protocoles bien conçus pour l'enquête sur l'architecture en bois nous permettent d'évaluer comment les plantes modifient l'architecture en bois au niveau cellulaire pour faire face aux contraintes environnementales. L'objectif de cette étude est d'étudier comment quatre espèces importantes de conifères (jackpine, épinette noire, épinette blanche et sapin baumier) modifient leur architecture anatomique en réponse aux contraintes environnementales dans le temps (cernes) et dans l'espace (gradient de teneur en eau du sol ). Les échantillons recueillis pour cette enquête provenaient d'une expérience d'exclusion de pluie de cinq ans dans la région forestière de Montmorency. Nous montrons les premiers résultats sur la façon dont ces espèces de conifères modifient plusieurs composants cellulaires (taille des vaisseaux, parois cellulaires, structures inter-vaisseaux, mise en réseau des puits, dimension à trois anneaux ...) et comment ces traits anatomiques sont en corrélation avec les variables environnementales et les stratégies de croissance des plantes.
Mots-clés: écologie forestière, aménagement, Wood anatomy, 3D-reconstruction, confocal microscope, functional traits, functional wood anatomy, Boreal forest, Montmorency forest.
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Lise Jaton Professionnel(le) de recherche (UQAT)
Autres auteurs
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Bloc 2 - Session Télédétection Salon LDB - 14h50
35 - Approche non supervisée de détection adaptée aux milieux humides de l’Abitibi Les milieux humides sont des pourvoyeurs de services écosystémiques touchant aussi bien les sphères 1) environnementales avec la régulation des cours d’eau et de la qualité de l’eau, tout en étant des habitats riches en biodiversité, 2) économiques notamment avec l’exploitation des tourbières et 3) sociales avec les activités récréotouristiques ou culturelles. L’absence d’une information spatialement explicite limite la gestion responsable de ces milieux par les acteurs territoriaux. La collecte des données de terrain pour un vaste territoire, dans des milieux parfois difficilement accessibles, est coûteuse en temps et en ressources. Notre objectif est d’améliorer la cartographie des types de milieux humides en Abitibi tout en proposant une approche partiellement automatisée. Nous avons développé une approche de télédétection avec des outils à la fine pointe de la technologie avec l’utilisation d’images LIDAR et satellites à haute résolution spatiale et des modèles d’analyses. L’approche méthodologique consiste à réaliser une classification non supervisée afin d’extraire les particularités du territoire. Cette démarche, de type bottom up est novatrice et permet de développer une vision complémentaire aux approches de télédétection orientées objet. Les résultats préliminaires sont encourageants et portent sur trois principaux sites d’études en Abitibi où nous avons utilisés plus de 80 prédicteurs. Nous disposons de relevés de terrain permettant de procéder à une évaluation de la qualité de la cartographie proposée. L’objectif final est d’étendre la cartographie à l’ensemble de l’Abitibi tout en proposant une méthode reproductible dans d’autres contextes territoriaux. Le produit final prendra la forme d’une carte matricielle à fine échelle adaptée à notre région pour faciliter la prise de décision concernant les plans régionaux de gestion.
Mots-clés: Télédétection, classification non supervisée, milieux humides, cartographie, Abitibi
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Romain Jaeger Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQO, Institut des Sciences de la Forêt Tempérée)
Autres auteurs
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Bloc 2 - Session Sols forestiers Salle Concert - 14h50
36 - Impacts à moyen terme des traitements sylvicoles sur les sols et les communautés végétales de sous-bois, dans les forêts feuillus et mixtes du Québec Les effets à moyen terme de l'intensité de la récolte sur les propriétés du sol et la végétation du sous-bois n'ont pas été évalués de manière bien documentée dans les forêts feuillus tempérées du nord-est de l'Amérique. Dans cette étude, nous avons comparé les principales propriétés chimiques du sol et la diversité des communautés végétales du sous-bois le long d'un gradient d'ouverture de la canopée dans six forêts de feuillus dominées par l'érable à sucre au Québec. Les propriétés chimiques du sol organique et minéral (pH, C et N totaux, cations basiques échangeables) et différents indices de diversité végétale ont été évalués environ 20 ans après l'application de trois intensités d'ouverture de la canopée (non coupée, coupe partielle et coupe à blanc). Dans chaque site, trois blocs répétant les traitements ont été échantillonnés. Blocs et sites ont été utilisés comme variables aléatoires dans nos modèles linéaires mixtes. Le site a expliqué une proportion beaucoup plus substantielle de la variation des propriétés du sol que les traitements d'ouverture de la canopée. Les impacts à moyen terme des traitements sylvicoles sur les propriétés du sol étaient probablement liés à l'héritage végétal associé à l'ouverture du couvert et aux perturbations des communautés végétales avant la coupe. La richesse en espèces différait légèrement entre les traitements mais était plus élevée dans les parcelles de coupe à blanc en raison de l'introduction d'espèces végétales associées aux habitats ouverts. L'abondance et la richesse des espèces appartenant à des groupes fonctionnels ont montré que l'augmentation de l'intensité de l'ouverture du couvert avait tendance à homogénéiser les communautés végétales du sous-bois. Notre étude suggère que l'augmentation de l'intensité d'ouverture de la canopée peut augmenter le potentiel d'installation d '«espèces récalcitrantes» (e.g. Rubus idaeus) tout en étant préjudiciable aux espèces plus rares et spécifiques aux habitats forestiers fermés.
The mid-lasting effects of harvesting intensity on soil properties and understory vegetation have not been assessed in a well-documented manner in temperate deciduous forest of northeastern America. In this study, we compared key soil chemical properties and diversity of understory plant communities along a gradient of canopy opening in six deciduous forest that were dominated by sugar maple in Quebec, Canada. Chemical properties of forest floor and surface mineral soil (pH, total C and N, extractable P and exchangeable basic cations) and different understory plant diversity indices were assessed about 20 years after the application of three intensities of canopy opening (uncut, partial cutting and total clearcutting). Within each site, three blocks repeating treatments were sampled. Blocks and sites were used as random variables in our linear mixed model analyses. Site explained a much more substantial proportion of the variation of soil properties than canopy opening treatments. Mid-term impacts of sylvicultural treatments on soil properties were likely related to the vegetation legacy associated with canopy opening and disturbance of the pre-cutting understory plant communities. Species richness differed weakly among canopy opening treatments but was slightly higher in clearcutting plots due to the introduction of plant species that are associated with open habitats. When taking into account plant abundance or belonging species richness to functional groups, our results showed that increasing the intensity of canopy opening tended to homogenize understory plant communities. Our study suggests that increasing canopy opening intensity may increase the potential for the installation of colonisator and “recalcitrant species”, such as Acer spicatum, Rubus idaeus and Prunus pensylvanica, while being detrimental to rarer species and such functional groups associated with closed forest habitats.
Mots-clés: biodiversité, écologie forestière, Perturbations anthropiques
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Andy Hennebelle Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Montréal)
Autres auteurs
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Bloc 3 - Session Dendrochronologie #2 Salle Concert - 15h40
37 - L’incertitude en paléoécologie : Comment reconstruire le régime des feux récent par l’étude des charbons sédimentaires lacustres à des fins de protection et de gestion des écosystèmes forestiers boréaux? Les études paléoécologiques se multiplient au Québec et ont été menées dans des écosystèmes très variés et notamment dans la pessière à mousses de l’Ouest (PMO). Ces études ont permis d’établir l’historique de la dynamique des écosystèmes forestiers boréaux depuis le début de l’Holocène jusqu’à aujourd’hui. Nous avons donc accès à des connaissances sur les régimes de feux et les dynamiques pluri-millénaires de la végétation voire même à des reconstructions climatiques. Mais ces descriptions sont principalement qualitatives et des travaux plus récents tentent d’établir des reconstruction plus quantitatives de la végétation et des feux. Nous avons extrait des carottes de sédiments récents dans 6 lacs qui se trouvent dans la PMO et avons établis un historique de la surface brûlée et de la sévérité des feux qui ont affecté un territoire de 30km autour des sites sur une période allant de 1976 à 2015. Les résultats montrent des relations significatives entre le nombre de charbons et la surface brûlée et avec la sévérité. Ces deux modèles sont un premier pas vers des reconstructions quantitatives ce qui permettrait d’émettre des conclusions plus solides quant aux liens entre végétations et feux dans la PMO. Mais les performances de ces relations soulèvent des questionnement sur les limitations actuelles de nos connaissances sur la taphonomie des charbons, qui sont l’ensemble des processus qui affectent les particules de charbons entre le moment où elles sont produites par un feu et le moment où elles sont stockées dans les sédiments lacustres. Nous allons donc aussi discuter de ces processus taphonomiques qui réduisent notre capacité à reconstruire fidèlement le régime de feux et qui représentent le défis actuel que doit relever la paléoécologie pour à terme avoir des reconstructions quantitatives pluri-millénaires des écosystèmes.
Mots-clés: historique des perturbations, écologie forestière, Paléoécologie
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Christina Rinas Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
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Bloc 3 - Session Lichens et bryophytes Salle Séjour - 15h40
38 - La diversité des espèces de bryophytes et de lichens arboricoles le long d’un gradient tempéré à boréal Comprendre la dynamique de la biodiversité sur les gradients environnementaux est cruciale pour ainsi prédire les réponses écologiques dans un contexte de changement global. De nombreuses études traitent de la diversité le long des gradients altitudinaux pour les taxons telles que les plantes vasculaires. Par contre, les lichens et les bryophytes restent peu étudiés malgré leur rôle crucial dans le fonctionnement des écosystèmes. Dans cette étude, nous avons examiné des modèles de diversité des communautés arboricoles de lichens et de bryophytes le long d’un gradient tempéré à boréal au parc national du Mont Mégantic. Nos questions étaient les suivants: (i) Les lichens réagissent-ils mieux à un gradient d’altitude que les bryophytes ? (ii) Les lichens et les bryophytes suivent-ils le modèle commun d’une diminution de la diversité à haute altitude ? (iii) Comment la diversité des lichens et des bryophytes varie-t-elle autour du gradient latéral d’un tronc d’érable ? Nous avons découvert que l’altitude était un prédicteur significatif de la diversité des lichens sur les sapins. De plus, sa diversité augmentait par rapport aux hautes altitudes. Au contraire, l’altitude n’était pas un prédicteur significatif de la diversité des lichens et des bryophytes sur les érables. Cependant, le gradient latéral était un prédicteur significatif de la diversité des lichens sur les érables. Celle-ci augmentait sur le côté inférieur de l’arbre. Nous spéculons que sur les érables les communautés des lichens réagissent aux concurrences des bryophytes, alors que les communautés des bryophytes peuvent réagir aux gradients à petite échelle, telle que la capacité de rétention de l’humidité. Nous croyons que des études complémentaires sont importants pour faire avancer la connaissance des modèles de la diversité des lichens et des bryophytes arboricoles.
Understanding how and why biodiversity varies along environmental gradients has important implications for predicting future ecological responses to environmental change. Many studies address diversity along gradients for taxa such as vascular plants and vertebrates, however, arboreal lichens and bryophytes remain understudied. In this study we examined patterns of species diversity of arboreal lichens and bryophytes growing on sugar maple and balsam fir trees along a temperate to boreal gradient at Parc national du Mont Mégantic in Québec. Our questions were: (i) Are lichens more responsive to elevation gradients than bryophytes? (ii) Do lichens and bryophytes follow the common pattern of a decline in species diversity with elevation? (iii) How does the alpha diversity of lichens and bryophytes vary around the lateral gradient of a maple tree bole? We found that elevation was a significant predictor of lichens diversity on fir trees, and that diversity increased with elevation. In contrast, elevation was not a significate predictor of diversity for bryophyte or lichen communities on maple trees. However, the lateral gradient was a significant predictor of lichen diversity on maple trees, with diversity greater on the lower side of the tree bole. We speculate that lichen communities on maples may be responding to competition from bryophytes, whereas bryophytes on maples may be more responsive to finer scale gradients, such as bark moisture. Further studies of other environmental gradients are important for explaining patterns of diversity for arboreal communities.
Mots-clés: biodiversité, écologie forestière, Lichens, Bryophytes
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César Gabillot autre (CEF, UQAM)
Autres auteurs
- Kneeshaw Daniel (CEF, UQAM)
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Bloc 3 - Session Boisement de sites anthropisés Salon G - 15h40
39 - Méthodes de contrôle du phragmite en milieux tourbeux : exemple du Boisé des Terres Noires et de la réserve écologique de Lanoraie Le roseau commun exotique (Phragmites australis subsp. australis) est la plante la plus envahissante de l’est de l’Amérique du Nord et perturbe le fonctionnement des écosystèmes qu’il envahit. Au Boisé des Terres Noires (L’Assomption), la Fiducie de Conservation des Écosystèmes Lanaudière et l’UQÀM effectuent des aménagements expérimentaux pour palier à une invasion de roseau. Les méthodes utilisées furent la coupe répétée, la pose de membrane géotextile, la plantation d’essences indigènes ainsi que la création de buttes, de lac et d’étangs. Quatre ans plus tard, il est possible d’apprécier le retour de la biodiversité sur le site même si la menace de plantes envahissantes reste présente. Les résultats soutiennent que le contrôle du roseau dans des proportions modérées est envisageable. Des efforts de contrôle répétés soutenus par la communauté ainsi qu’un investissement initial conséquent, sont des éléments déterminants dans le succès de cette gestion. Les tourbières de Lanoraie sont également aux prises avec le roseau. Le Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les Changements Climatiques est en discussion avec l’UQÀM pour réaliser un projet expérimental de gestion de roseau dans la réserve écologique, où les activités de recherche peuvent être permises. Une méthode adaptative est prévue sur trois ans en divisant la zone envahie. Deux traitements distincts seront employés sur chaque moitié de chaque parcelle: la coupe sous l’eau et le pliage. La méthode est jugée la plus efficace sera retenue et appliquée sur l’entièreté de la parcelle suivante. Des arbustes indigènes seront également plantés en haie sur l’emprise routière, là où le roseau a remplacé la flore indigène.
Mots-clés: biologie de la conservation, aménagement, Espèce exotique envahissante, phragmite, roseau commun, méthode de contrôle, tourbière, chiroptères,
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Alexandre Florent Nolin Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAT, The University of Winnipeg, Center for Forest Interdisciplinary Research, Winnipeg, MB, Canada)
Autres auteurs
- Jacques C. Tardif (CEF, UQAM, The University of Winnipeg, Center for Forest Interdisciplinary Research, Winnipeg, MB, Canada)
- France Conciatori (The University of Winnipeg, Center for Forest Interdisciplinary Research, Winnipeg, MB, Canada)
- Dave M. Meko (University of Arizona, Laboratory of Tree Ring Research, Tucson, AZ, USA)
- Yves Bergeron (CEF, UQAT, Chaire UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, Rouyn-Noranda, QC, Canada)
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Bloc 3 - Session Dendrochronologie #2 Salle Concert - 16h00
40 - Reconstitution dendro-anatomique des débits de crues dans l’est du Canada boréal La sévérité des crues dans le Nord du Canada a augmenté durant les dernières décennies et est susceptible de s’amplifier avec les changements climatiques projetés pour le 21^ème^ siècle. La validité des projections futures est pour l’instant limitée par la faible couverture spatiale et temporelle des enregistrements hydrologiques, et des données complémentaires sont essentielles pour étudier les mécanismes climatiques à l’origine des crues. Une meilleure connaissance à long terme de l’hydrologie permettra aussi de comprendre si les crues récentes se situent dans la gamme de variabilité historique ou si elles sont associées aux changements climatiques récents. Cette étude apporte une nouvelle compréhension à long terme des crues dans la région du lac Duparquet en utilisant une série de marqueur anatomiques dans les cernes annuels de Frênes noirs (Fraxinus nigra Marsh.). Ces arbres sont inondés périodiquement et produisent des vaisseaux atrophiés et en plus grand nombre pendant les crues. L’extraction par analyse d’image de variables anatomiques de vaisseaux a permis de reconstituer les débits printaniers de 1770 à 2016 en capturant plus de 65% de la variance sur la période de calibration. Les analyses de tendance indiquent un signal de crue stable suivi d’une nette augmentation en fréquence et en intensité, en 1850, puis en 1930. A l’échelle régionale, les signaux de crue sont très cohérents entre les chronologies des différents sites échantillonnés. Les corrélations spatiales entre la reconstitution des crues et les couvertures neigeuses, les précipitations, et les températures de printemps sont également significatives pour une large partie du centre est du Canada. A plus large échelle, l’étude des circulations atmosphériques a révélé une influence significative des Oscillations El-Niño et Pacifique Décennale dans le déclenchement des crues. Nos résultats soulignent le potentiel élevé des éléments de vaisseaux dans la reconstitution et la prédiction des crues en milieu boréal.
Mots-clés: dendrochronologie, crues, frêne, Duparquet
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Marie Renaudin Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Sherbrooke, Centre Sève, département de Biologie, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
- Charlotte Blasi (CEF, Université de Sherbrooke, Centre Sève, département de Biologie, Université de Sherbrooke)
- Pauline LeMonier (Département de Chimie, Université de Sherbrooke)
- Romain Darnajoux (Département Géosciences, Université Princeton)
- Robert Bradley (CEF, Université de Sherbrooke)
- Jean-Philippe Bellenger (Département de Chimie et Centre Sève, département de Biologie, Université de Sherbrooke)
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Bloc 3 - Session Lichens et bryophytes Salle Séjour - 16h00
41 - Vers une meilleure compréhension des facteurs contrôlant l’activité des fixateurs d’azote associés aux bryophytes en forêt boréale La Fixation Biologique de l’Azote (FBA) est une réaction microbienne, catalysée par un groupe d’enzymes appelées nitrogénases, qui consiste en une réduction du diazote en ammonium. Les cyanobactéries formant des associations avec les mousses semblent être les principales contributrices à la FBA et peuvent constituer une source importante d’azote (N) en forêt boréale. Étudier les facteurs environnementaux affectant la FBA est essentiel pour mieux comprendre comment le changement climatique influencera le cycle de l’azote en milieu boréal. Dans cette étude, nous explorons les impacts in situ de divers facteurs physiques (température, humidité, lumière), chimiques (concentrations en nutriments) et biologiques (biomasses bactérienne et cyanobactérienne) sur la FBA des mousses. Deux espèces de mousse dominantes (Pleurozium schreberi et Ptilium crista-castrensis) ont été récoltées sur huit sites, le long d’un transect latitudinal de 1200 km en forêt boréale québecoise, de 2017 à 2019. La FBA a été mesurée par méthode de réduction d’acétylène (ARA) et les concentrations en nutriments par ICP-MS (métaux cofacteurs de la nitrogénase et phosphore) et analyseur élémentaire (C et N). Les biomasses bactérienne et cyanobactérienne ont été respectivement déterminées par qPCR et quantification de la phycocyanine. Nous montrons que, sur l’ensemble du transect, la FBA est fortement corrélée à la température, aux précipitations et à la biomasse de cyanobactéries. En effet, la FBA est plus importante dans le sud du transect, en fin de saison de croissance et pour l’espèce de mousse présentant une plus grande quantité de cyanobactéries. Nous démontrons également que la FBA est positivement corrélée aux concentrations en phosphore et molybdène dans les mousses en fin de saison de croissance et est négativement corrélée au ratio C/N. Ce résultat suggère une meilleure prise en compte de l’ensemble des facteurs contrôlant la FBA pour permettre de mieux prédire la réponse de cette réaction enzymatique au changement climatique.
Mots-clés: Fixation d'azote, bryophytes
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Yves-Dady Botula Manyala Postdoc (CEF, UQAT, Institut de recherche en mines et environnement)
Autres auteurs
- Marie Guittonny (CEF, UQAT, Institut de recherche en mines et environnement)
- Bruno Bussière (Institut de recherche en mines et environnement)
- Abdelkabir Maqsoud (Institut de recherche en mines et environnement)
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Bloc 3 - Session Boisement de sites anthropisés Salon G - 16h00
42 - Modélisation de l’influence de la végétation sur le comportement hydrogéologique d’un recouvrement monocouche dans une mine abandonnée en Abitibi-Témiscamingue En Abitibi-Témiscamingue, le drainage minier acide (DMA) est responsable de la contamination des écosystèmes sur certains sites miniers abandonnés comme Manitou. En 2009, une partie du site Manitou appelée Parc 2 a été restaurée avec une monocouche combinée à une nappe phréatique surélevée (MNPS) constituée de résidus miniers non-générateurs de DMA. La MNPS a été revégétalisée avec des graminées et des légumineuses et connaît un début de colonisation naturelle par des espèces de la forêt environnante. La capacité de la MNPS à limiter la production de DMA est assurée par le maintien d’un degré de saturation en eau à une valeur supérieure à 85%. Or, la présence de végétation sur la MNPS peut réduire son contenu en eau par absorption de l’eau au niveau des racines et affecter négativement sa performance. L’objectif de cette étude est de modéliser l’impact de la végétation herbacée sur l’évolution de la teneur en eau volumique (TEV) et du degré de saturation (S_r_) de la MNPS. En 2016, des données de TEV, de succion et de niveau de la nappe ont été enregistrées sur des stations expérimentales instrumentées sur le Parc 2. La végétation des stations a été caractérisée au niveau aérien et souterrain. Ensuite, l’évolution de la TEV a été modélisée numériquement à l’aide du logiciel SEEP/W® 2018 (GEO-SLOPE International Ltd., 2017). En comparant les valeurs de TEV simulées à celles observées sur les stations sans végétation et celles avec végétation, le modèle numérique a démontré sa capacité à simuler de manière adéquate l’influence de la végétation sur le comportement hydrogéologique de la MNPS avec une erreur globale d’estimation pouvant être inférieure à la marge d’erreur des sondes de mesures de la TEV estimée à ±0,03 m^3^ m^-3^. Ce modèle servira à évaluer l’influence des espèces forestières colonisatrices sur la performance de la MNPS.
Mots-clés: Modélisation numérique, recouvrement monocouche, revégétalisation, restauration minière, drainage minier acide
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Alexandre Pace Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, Université Concordia)
Autres auteurs
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Bloc 3 - Session Dendrochronologie #2 Salle Concert - 16h20
43 - Une reconstitution hydrologique de plus que 200 ans pour les montagnes Chic-Choc et McGerrigle de l’intérieur de la Gaspésie Pour savoir si le changement climatique anthropique affecte le climat d’une région, nous avons besoin des longues données instrumentales. Celles-ci permettent d’établir une base de référence et de comprendre la variation climatique multi-centenaire naturelle, qui peut être confondue avec le changement climatique anthropique. Les données instrumentales pour la Gaspésie intérieure sont particulièrement brèves, les plus vieux enregistrements climatiques et de l’écoulement des eaux commençant autour de 1960 seulement. La reconstitution climatique basée sur l’analyse de cernes d’arbres fournit une méthode pour déduire ces données perdues, étant la seule méthode pratique pour reconstituer les données annuelles ou même sous-annuelles dans cette région. Les régions montagneuses sont reconnues comme étant particulièrement sensibles aux changements climatiques anthropiques. Les montagnes Chic-Choc et McGerrigle de la Gaspésie intérieure ont été relativement peu étudiées par les dendroclimatologues. Nous présentons ici les résultats finaux de six sites de cèdres blancs (Thuja occidentalis) dans une vallée fluviale et trois sites à la ligne d’arbre, soit deux d’épinettes noires (Picea mariana) et un d’épinette blanche (Picea glauca). Collectivement, les données s’étendent 456 ans en arrière et dénotent un important signal de débit estival de la rivière Saint-Anne. Les chronologies de ce projet sont donc adéquates pour une reconstitution hydrologique basée sur les cernes, dans cette région où les données instrumentales sont autant en manque. De plus, plusieurs autres sites à la ligne d’arbre démontrent une réponse à la température moyenne de fin d’été. Les reconstitutions climatiques et hydrologiques pourraient être utiles pour la gestion de la flore et la faune du Parc national de la Gaspésie, particulièrement pour le caribou, une espèce en voie de disparition, et pour les pêcheries de saumon de la rivière Sainte-Anne.
Mots-clés: Dendroclimatologie, dendrohydrologie, reconstitution hydrologique
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Charlotte Blasi Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
- Jean-Philippe Bellenger (Université de Sherbrooke)
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Bloc 3 - Session Lichens et bryophytes Salle Séjour - 16h20
44 - La fixation d'azote des cyanobactéries est-elle vraiment la source principale d'azote pour les mousses en forêt boréale? La fixation biologique de l’azote (FBA) par les cyanobactéries associées aux mousses, qui apportent de 3 à 5 kgN.ha-1.an-1, est considérée comme une source importante d’azote en forêt boréale. Cependant, l’activité fixatrice d’azote entre les espèces de mousse dominante est très contrastée : Ptilium crista-castrensis fixe en moyenne 4 à 10 fois d’azote que Pleurozium schreberi. Cette étude visait à évaluer divers facteurs pouvant expliquer ces différences : (i) les propriétés physiques et composition élémentaire en micronutriment essentiel pour la FBA des mousses pouvant influencer la colonisation et l’activité des cyanobactéries, et (ii) la teneur en azote des mousses et la vitesse de production de biomasse pouvant influencer le besoin en azote. Aucun des paramètres étudiés n’expliquent la différence de FBA observée. Cependant, un calcul de bilan de masse d’azote révèle que la FBA ne représente qu’une faible portion de l’azote nécessaire à la croissance. Ceci suggère que la différence de FBA entre les espèces pourrait refléter des stratégies d’exploitation différentes des diverses sources d’azote exogène (ex. recyclage de l’azote des parties sénescentes, capture d’azote du pluviolessivat, FBA). Ceci suggère également que bien que les mousses fixent de l’azote atmosphérique elles représentent plus un puits à N pour la forêt qu’une source. Dans un contexte de changement climatique, une meilleure estimation des entrées d’azote dans l’écosystème boréal permettrait de mieux prédire les impacts sur celui-ci et sur le budget global d’azote de la planète.
The biological nitrogen fixation (BNF) made by cyanobacteria associated with mosses, which provide 3 to 5 kg.ha-1.yr-1 of nitrogen, is considered as one of the most important source of new nitrogen for boreal forests. However, fixing rates between two dominants species of mosses is very different, Ptilium crista-castrensis around 4 to 10 times more than Pleurozium schreberi. This study aimed to evaluate several factors that could explain this difference: (i) Physical properties and elementary composition in essential micronutrient for FBA of mosses could affect cyanobacteria colonisation and activity, and (ii) nitrogen concentration in moss and rate of biomass production could impact the nitrogen need of mosses. But none of these studied parameters explained the important difference of BNF between the two species. Nonetheless, a simple calculation of nitrogen mass balance revealed that BNF represent just a small proportion of nitrogen needed for moss growth. This determination suggests that the difference in BNF could reflect a difference in nitrogen acquisition strategy from several other sources such as: throughfall, recycling of senescent part of mosses, BNF. This also implies that even though mosses fix atmospheric nitrogen they constitute more a nitrogen sink than a source. In a context of climate change, a better assessment of nitrogen input in boreal ecosystem would allow a better prediction of climate change’s impacts on this ecosystem and on the global nitrogen budget of the planet.
Mots-clés: écologie forestière, Fixation biologique de l'azote, mousses, forêt boréale
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Marylou Meyer Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAM)
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Bloc 3 - Session Boisement de sites anthropisés Salon G - 16h20
45 - Aménagement de tourbière envahie par le roseau commun Afin de garder des tourbières dans les basses terres du Saint-Laurent, il est primordial de mettre en place des systèmes d’aménagement et de restauration des zones envahies par le roseau commun (Phragmites australis, haplotype M, génotype exotique d’Eurasie). Nous avons testé des techniques de contrôle et d'aménagement sur deux tourbières à l'assomption (BTN) et à Saint-Fabien-Sur-Mer (SFSM). À l'assomption, le site possède une très forte densité de roseau tandis qu'à SFSM le site possède une densité moyenne de roseau. Plusieurs essences ont été plantées sur du géotextile afin de créer de l’ombre et d’empêcher le roseau de recoloniser le milieu. Cette étude vise à connaitre quelles essences sont pertinentes dans l’aménagement de ces zones. Nous pensions que certaines espèces telles que le saule auraient un meilleur potentiel de recouvrement alors que nos résultats démontrent qu’il ne s’est pas bien établi à SFSM. Nos résultats montrent que les scirpes ont eu une bonne capacité de recouvrement, mais qu'ils n'atteignent pas un très haut taux de densité. Au BTN, le taux de survie des arbres plantés était plus élevé qu'à SFSM, mais la proportion de recouvrement après 3 ans est cependant plus faible. Les précisions apportées par cette étude pourront être utilisées pour établir des modèles d’aménagement dans le futur.
Mots-clés: aménagement, Phragmite australis
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Jenna Rabley Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
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Bloc 4 - Session Écophysiologie Salle Séjour - 10h40
46 - Differences in Paper Birch Physiological Strategies in a Northern Boreal Common Garden Experiment Quebec forests currently face multiple sustainability pressures and in response the government aims to increase the economic value of wood via wood production intensification areas and integrating silvicultural techniques. The high quality fiber and rapid establishment of paper birch (Betula papyrifera) makes it suitable for intensive management within the forestry sector. However, due to the wide natural distribution and large degree of genetic diversity, studies have identified plasticity variation within paper birch functional traits allowing for competitive local adaptation and varying physiological characteristics. In order to understand the eco-physiological and environmental factors influencing rapid establishment, growth and the morphology of paper birch, we designed a common garden experiment with five sites at differing latitudinal locations across Abitibi-Temiscamingue. Net photosynthesis, foliar nutrient concentration (N, K and P), specific leaf area (SLA), leaf carbon isotope composition (d13C), growth characteristics and edaphic variables were measured for each provenance at each site. Climate data was acquired from ANUSPLIN climate models. After 10 years of growth, we found significant difference amongst provenance tree height with the largest trees located at La Motte (4 – 9m) and the smallest at Senneterre (2 – 4.8m). Significant provenance variation was determined for net photosynthesis (4.9 – 23 µmol m-2 s-1) and SLA (79.47 – 188.3 cm2 gG1). However, given the high variability of net photosynthesis and SLA across all five sites, only a weak trend could be established. Even though no interaction between site and provenance was found regarding physiological strategy this result indicates that environmental factors play a key role in the growth and establishment of paper birch in plantations across Abitibi-Temiscamingue. The findings gathered from this study will benefit the Canadian forestry sector and increase the profit margins of private woodlot owners who have been targeted for the establishment of fast-growing, high-quality wood plantations in Quebec.
Mots-clés: sylviculture, écophysiologie, Paper Birch, Ecophysiology, Intra-population Variation, Common Garden Experiment, Boreal
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Laurent De Vriendt Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université Laval, CEN)
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Bloc 4 - Session Faune Salon LDB - 10h40
47 - Les fortes densités de grands herbivores interfèrent avec l’aménagement écosystémique L’aménagement écosystémique vise à assurer le maintien de la biodiversité et la viabilité des écosystèmes en diminuant les écarts entre la forêt aménagée et la forêt naturelle. Les populations abondantes de grands herbivores pourraient toutefois interférer avec l’atteinte des cibles de l’aménagement écosystémique. Nous avons utilisé une expérience d’exclusion pour évaluer les effets directs et indirects de différentes pressions de broutement par l’orignal sur l’atteinte des cibles d’aménagement. La basse régénération n’était qu’indirectement affectée par l’orignal : pour tous les décidus, sa densité a augmenté lorsque la densité des gaules était réduite par le broutement. La densité des gaules de sapin baumier était seulement réduite sous broutement modéré et élevé, alors que les densités des décidus étaient également diminuées sous faible broutement. Le couvert du framboisier, une espèce compétitrice, dépendait de la densité des gaules et interférait avec la régénération du sorbier et du cerisier. Plusieurs de ces effets empêchent l’atteinte des cibles d’aménagement, tel que l’atteinte de densités économiquement viables, la conservation de décidus tels que les bouleaux afin de maintenir la qualité des sols et la conservation des arbres fruitiers. Pour aider les gestionnaires forestiers à évaluer et à répondre aux problématiques liées aux fortes densités d’herbivores, nous suggérons d’incorporer des inventaires de brout aux inventaires forestiers et d’estimer les peuplements futurs en fonction des arbres ayant atteint une hauteur minimale pour échapper au broutement. Dans les régions les plus intensément broutées, la diminution des densités d’herbivores semble la meilleure solution pour atteindre les objectifs de l’aménagement écosystémique.
Mots-clés: aménagement, écologie forestière, Ongulés, orignal, Alces alces, régénération forestière, broutement
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Marie-Eve Roy Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQO)
Autres auteurs
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Bloc 4 - Session Aménagement forestier Salle Concert - 10h40
48 - Pour avoir les bonnes réponses sur l’effet de l’aménagement forestier, posez-vous les bonnes questions La majorité des forêts tempérées de l’est de l’Amérique du Nord sont aménagées de façon inéquienne (AI) ou équienne (AE). Évidemment, ces types d’aménagement peuvent avoir des effets sur des composantes de l’écosystème forestier comme les plantes, le sol et son microbiome. Pour mieux comprendre les legs de la coupe forestière, il est important de se poser les bonnes questions telles que: Comment varie les paramètres du sol, la diversité des plantes et celle du microbiome après aménagement comparativement à une forêt non-aménagé? Est-ce que les effets de ces aménagements se rétablissent avec le temps? Après plusieurs cycles d’aménagement, y-a-t-il des effets cumulés sur la productivité forestière? Des expérimentations (en forêt et en serre) et des approches analytiques spécifiques ont été mises en place afin de répondre à ces questions. Les paramètres du sol suivis étaient le pH, les cations, l’azote minéralisable, le N, le C/N, l’Al3+, la texture, le ratio champignon/bactérie et la litière, alors que la biodiversité a été caractérisée pour les plantes et les champignons. Pour faire ce suivi, des forêts non-aménagées ont été comparées à des forêts aménagées (AI et AE) le long d’une chronoséquence (< 5 ans, 15 ans, 30 ans) à Kenauk en Outaouais (n=189 parcelles). La variation de la diversité alpha phylogénétique, de la diversité spécifique beta, la variation des traits ou encore la comparaison des paramètres du sol le long de la chronoséquence ont permis de répondre aux questions posées et d’identifier la complexité de la relation plantes-sol-microbiome avec le temps. Les résultats de cette étude pointent dans la même direction, soit que malgré une tendance vers le rétablissement de plusieurs paramètres, certains effets de l’aménagement forestier sont persistants. Prendre en considération ces résultats pourrait être un outil visant la conservation et le rétablissement de la diversité et des fonctions de l’écosystème.
Mots-clés: écologie forestière, biodiversité
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Rita Sousa Silva Postdoc (CEF, UQAM)
Autres auteurs
- Audrey Smargiassi (École de santé publique, Université de Montréal)
- Jérôme Dupras (UQO)
- David Kaiser
- Dan Kneeshaw (CEF, UQAM, Direction régionale de Santé publique de Montréal (DRSP))
- Kate Zinszer (École de santé publique, Université de Montréal)
- Alain Paquette (CEF, UQAM)
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Bloc 4 - Session Foresterie urbaine et agroforesterie Salon G - 10h40
49 - Trees, pollen and allergies – are trees making us sicker? Urban forests are known to provide important ecosystem services, such as mitigating urban heat islands and air pollution and benefitting people’s wellbeing. Nevertheless, trees also cause disservices, such as inducing pollen allergies, which has led to the questioning of the benefits of urban greening on our respiratory health. Allergic reactions to tree pollen have been the subject of much research but misconceptions about tree pollen still bedevil the subject. We argue that this stems, at least in part, from lack of knowledge about which tree species cause allergic responses. Surprisingly, the allergenic potency and cross-reactivity of the most common tree species planted across our cities are still largely unknown or based on undocumented methods leading to contradictory classifications. In this study, we tested scenarios of the potential allergenicity of the tree species most commonly planted in North America’s largest cities based on several contradictory sources of information from American to European pollen allergenicity databases. As proof of concept, we use Montreal to showcase the large variability in the assessment of people’s exposure to allergenic pollen, and thus in the health benefits of urban trees. For instance, Norway and silver maple trees –up to 70% of the trees planted in the city– are listed as trees to avoid planting to lessen the burden of allergies according to the American Academy of Allergy Asthma and Immunology, whereas in Europe they are associated with low-to-moderate allergenicity. Proper tree planting and management in cities can be costly but the consensus is that their services outweigh the disservices, or have the potential to do so if well managed. This work and is intended to help city planners decide which trees to plant or replace, based on pollen productivity and its allergenicity, ultimately increasing the quality of life in cities for those living with pollen allergies.
Mots-clés: biodiversité, Forêt urbaine : services écosystémiques : santé humaine : allergies
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Jean-François Desgagnés Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAR)
Autres auteurs
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Bloc 4 - Session Faune Salon LDB - 11h00
50 - D'une coupe à l'autre : relations entre la régénération forestière et l'orignal dans un système à haute densité de cervidés L’exploitation forestière induit d’importants changements de composition, de structure et de distribution des habitats fauniques tant localement qu’à l’échelle du paysage. Certaines espèces comme l’orignal (Alces americanus) bénéficient généralement de l’exploitation forestière en sélectionnant les milieux en régénération en raison de l’abondance en nourriture que ces derniers procurent. Au Bas-Saint-Laurent, la récolte intensive de matières ligneuses combinée à une exploitation conservatrice du cheptel et à l’absence du loup gris (Canis lupus) ont permis à l’orignal d’atteindre des densités parmi les plus élevées en Amérique du Nord. Ces fortes densités d’orignaux sont susceptibles d’avoir un impact sur la qualité et la composition de la régénération forestière. Nous avons évalué les effets du broutement de l’orignal à haute densité sur la qualité (mutilation et mortalité) et la distribution (stocking) de la régénération ainsi que sur l’utilisation de la végétation par l’orignal dans différents traitements sylvicoles fréquemment utilisés au Bas-Saint-Laurent. Nous avons de plus évalué l’influence de différentes variables de paysage sur l’utilisation de la régénération forestière par l’orignal. Nos résultats montrent que le taux de broutement sur la végétation par l’orignal est plus élevé dans les parterres de coupes en régénération naturelle que ceux en plantation. Nos analyses soulignent la contribution différente de la densité de tiges, de la composition en essence et de la concentration en azote sur les variations du taux de broutement par l’orignal. Nos analyses montrent également que le niveau de mutilation des tiges étaient plus élevés sur les essences compagnes que les essences commerciales. Par ailleurs, le taux de broutement de sur la végétation variait de plus avec la configuration des parterres de coupes (p. ex. densité de bordures de coupe). Nos résultats contribueront à orienter les mesures de gestion forestières et cynégétiques dans une optique d’harmonisation de l’utilisation du territoire.
Forest harvesting induces important changes in the composition, structure and distribution of wildlife habitats at both the local and landscape scales. Certain species such as moose (Alces americanus) tend to benefit from logging operations as they use the abundant food resources found in regenerating stands. In the Bas-Saint-Laurent region (province of Quebec), intensive forest harvesting combined with regulated sport hunting and the absence of the gray wolf (Canis lupus) has led to such an increase in regional moose densities that they have reached the highest levels observed across North America. At high densities, moose browsing can negatively affect the quality of forest regeneration. We thus evaluated the impacts of moose browsing on stem mutilation and mortality as well as on the distribution (stocking) of forest regeneration in different sylvicultural treatments in the Bas-Saint-Laurent region. We also evaluated the influence of different landscape metrics. Our results showed that moose browsing is more intense in naturally regenerated stands than in plantations. Our analyses highlighted that several variables explain variations in moose browsing such as stem density, species richness and nitrogen concentration. Our analyses also showed that mutilation and browsing levels tend to be higher on non-commercial tree species than on commercial tree species. Moreover, browsing was influenced by the density of clear-cut edges at a landscape scale. Our results can help guide both forest and wildlife management strategies in order to conciliate land use management.
Mots-clés: faune, écologie forestière, Relation plante-herbivore, orignal, silviculture, broutement, qualité d’habitat
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Maxence Martin Postdoc (CEF, UQAC)
Autres auteurs
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Bloc 4 - Session Aménagement forestier Salle Concert - 11h00
51 - Maintenir la diversité des vieilles forêts boréales dans les paysages exploités : le prochain grand défi de l’aménagement forestier au Québec? L’exploitation forestière à échelle industrielle a mené à une réduction rapide et significative des surfaces de vieilles forêts dans les paysages boréaux. Ces écosystèmes étant essentiels à la biodiversité et à de nombreux services écosystémiques, leur conservation est par conséquent devenue un enjeu de gestion prioritaire. Les stratégies proposées pour répondre à cet objectif reposent généralement sur le maintien de superficies minimums de vieilles forêts dans les territoires aménagés, ainsi que sur leur connectivité. Toutefois, les vieilles forêts sont aussi des écosystèmes structurellement diversifiés, par ailleurs changeants dans le temps en fonction des dynamiques de perturbation naturelle et de régénération. Jusqu’à maintenant, la diversité interne et le dynamisme des vieilles forêts n’ont été que peu considérés dans les stratégies d’aménagement, ces peuplements étant souvent vus comme un ensemble relativement homogène et statique. Pourtant, nos travaux montrent que l’impact des coupes forestières sur les forêts boréales est fortement divergent de celui du feu, les peuplements récoltés étant souvent plus vieux et avec un plus fort volume de bois marchand que les peuplements brûlés. De plus, certains types de vieilles forêts sont plus susceptibles d’être classifiés à tort comme étant des forêts équiennes par les inventaires forestiers au Québec. La combinaison de ces deux facteurs risque de mener à une perte de diversité des vieilles forêts dans les peuplements résiduels. En conséquence, nous pourrions observer une érosion des habitats et des services écosystémiques liés à ces écosystèmes dans les territoires aménagés. Afin de s’assurer d’une gestion durable des paysages boréaux du Québec, il est donc nécessaire de pleinement reconnaître la diversité et la dynamique des vieilles forêts.
Industrial-scale logging has led to a rapid and significant reduction in the surfaces of old-growth forests in boreal landscapes. Since these ecosystems are essential to biodiversity and many ecosystem services, their conservation has therefore become a management priority. The strategies proposed to reach this objective are generally based on maintaining minimum areas of old-growth forests in managed landscapes as well as their connectivity. However, old-growth forests are also structurally diverse ecosystems that change over time due to natural disturbance and regeneration dynamics. So far, the inner diversity and dynamics of old-growth forests have received little consideration in management strategies, since these stands are often seen as a relatively homogeneous and static group. However, our research highlights that the impact of logging on boreal forests is significantly different from that of fire, as harvested stands are often older and have a higher volume of merchantable wood than burned stands. In addition, certain types of old-growth forests are more likely to be erroneously classified as even-aged stands by forest inventories in Quebec. The combination of these two factors may lead to a loss of old-growth forest diversity in remnant stands. As a result, we could observe a loss of habitats and ecosystem services related to these ecosystems in managed areas. To ensure the sustainable management of Quebec's boreal landscapes, it is therefore necessary to fully recognize the diversity and dynamics of old-growth forests.
Mots-clés: écologie forestière, aménagement, Vieille forêt, Forêt primaire, Biodiversité, Aménagement écosystémique, Gestion proche de la nature
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Michel Guarinoni Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQO)
Autres auteurs
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Bloc 4 - Session Foresterie urbaine et agroforesterie Salon G - 11h00
52 - Élagage réglementaire et vulnérabilité au verglas des arbres urbains Dans l’est de l’Amérique du Nord, les tempêtes de verglas sont courantes et souvent violentes. Les prédictions indiquent qu’avec le changement climatique, ces intempéries deviendront de plus en plus fréquentes et violentes dans les années à venir. En cas de verglas, les branches des arbres peuvent briser. En ville, ces bris peuvent être dangereux et leurs conséquences peuvent être coûteuses, notamment si les branches tombent sur les câbles du réseau de distribution d’électricité. Par ailleurs, lorsque le développement des arbres interfère avec la présence du réseau de distribution, un élagage « réseau », règlementaire, est préconisé. Ces élagages répétés modifient fortement la morphologie de la couronne des arbres. Si l’élagage peut-être recommandé pour diminuer la vulnérabilité des arbres au verglas, en supprimant les structures faibles ou sensibles, l’élagage « réseau » n’est pas conçu dans ce but. Ainsi, au-delà de ne pas supprimer les structures à risque, cet élagage pourrait même augmenter la vulnérabilité au verglas de la couronne des arbres. Par conséquent, il est ici question de mieux comprendre comment l’élagage « réseau » influence la morphologie de la couronne des arbres, en lien avec la vulnérabilité au verglas. Ensuite, il est question de déterminer comment l’élagage modifie le patron d’accumulation du verglas dans la couronne des arbres, et les conséquences qui en découlent. Pour cela, nous avons eu recours au LiDAR, afin de considérer la complexité du branchage des arbres dans son intégralité. Les intempéries verglaçantes sont imprévisibles, et les simuler en conditions « in situ » est inenvisageable. Un modèle d’accumulation de verglas a donc été utilisé en conditions « in silico » pour simuler l’intempérie.
Mots-clés: physiologie, élagage, verglas, arbres urbains, TLS, biomécanique
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Xiali Guo Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAC)
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Bloc 4 - Session Écophysiologie Salle Séjour - 11h00
53 - Bud phenology of black spruce provenances in a common garden experiment in boreal forest The boreal ecosystems will be subject to a great rate of climate warming in the next century. If trees fail to match phenology of bud break and bud set with the local temperature, the performance and survival of populations could be strongly affected. The effect of warming can be mitigated by selecting forest reproductive material with locally adapted genotypes or characterized by high phenotypic plasticity. A high phenotypic variability of future generations ensures stands to be better adapted to environmental changes. The objective of this study was to investigate the variability in bud phenology within and between families and provenances of black spruce [Picea mariana (Mill.) B.S.P.] in a common garden in the boreal forest of Quebec, Canada. Seedlings originating from half-sib families growing along a latitudinal gradient representing five provenances were planted in a common garden, and bud break and bud set phenology was monitored weekly during the growing season of 2015, 2017-2019. Climate marginality measures the susceptibility of provenances to climate change. The most extreme values of marginality indices, for most bioclimatic variables, especially associated with temperatures, were obtained for the northern edge of distribution. The complete bud break process started in mid-May and ended in mid-June. Bud set started at the beginning of July and ended in the first week of September. Both bud break and bud set occurred earlier in seedlings originating from the colder sites, demonstrating that temperature is one of the main factors affecting bud phenology. The variability in bud break and bud set was higher within than between provenances. Large inter-annual variability in phenology shows a great phenotypic plasticity in response to annual climate variations. The results show that individual populations contain a large potential for adaptation to a broad range of environments.
Mots-clés: écologie forestière, écophysiologie, Forestry
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Audrey-Anne Laurin Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQO)
Autres auteurs
- Angélique Dupuch (CEF, UQO)
- Philippe Nolet (CEF, UQO)
- Hélène Le Borgne (CEF, UQO)
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Bloc 4 - Session Faune Salon LDB - 11h20
54 - Dynamique spatiale hivernale du cerf de Virginie en forêt feuillue aménagée L’intensité des dommages du broutage par le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) sur la régénération forestière varie fortement de manière spatiale et temporelle mais les mécanismes par lesquels cette variabilité est générée demeurent méconnus. Cette étude vise à mieux comprendre les patrons spatiaux des dommages sur la régénération, via une meilleure compréhension des facteurs qui influencent l’utilisation d’habitat du cerf en forêt feuillue aménagée. Pour ce faire, ce projet s’est concentré sur divers facteurs connus pour potentiellement influencer la qualité de l’habitat du cerf en hiver, saison où les dommages sur la régénération forestière sont les plus élevés : l’épaisseur de neige, le type de couvert forestier (feuillu, mixte, résineux), la disponibilité de tiges d’essences consommables, l’obstruction visuelle latérale générée par la végétation et le risque de prédation par le coyote (Canis latrans). L'utilisation par le cerf et le coyote de 30 peuplements forestiers situés dans un ravage en Estrie a été mesurée durant l’hiver 2019 à l'aide de pièges photographiques. L’intensité des dommages à la régénération (i.e. quantité de brout) a été évaluée via des inventaires de végétation réalisés dans les peuplements au printemps 2019. Les résultats montrent que l’épaisseur de neige, l’obstruction visuelle latérale et la disponibilité de tiges consommables influencent l’utilisation de l’habitat par le cerf, mais que tous ces effets dépendent du degré d’utilisation des habitats par le coyote. Des résultats préliminaires sur la relation entre l’intensité du broutage et le patron d’utilisation des habitats par le cerf seront également présentés.
Mots-clés: faune, Cerf de Virginie, Coyote, Érablière, Régénération forestière, Relation prédateur-proie, Sélection d'habitat, Surbroutage
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Daniela Mazo Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
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Bloc 4 - Session Aménagement forestier Salle Concert - 11h20
55 - Effets des patrons spatiaux de la récolte forestière sur l’efficience financière dans l’ouest Québec Puisque la configuration spatiale des pratiques sylvicoles s’inspire des perturbations naturelles historiques de l’écosystème, des différences importantes entre les pratiques de récolte forestière dans les domaines de la pessière à mousses au nord et celles pratiqués plus au sud de la province devraient être observés. Par conséquent, explorer les performances financières des entreprises, pour maintenir la prétendue variabilité naturelle en accord avec l’aménagement écosystémique est important afin d’assurer leur compétitivité. Ce projet évalue les différences entre les configurations spatiales de pratiques forestières développées à travers le territoire de l’ouest du Québec (gradient nord- sud), afin de comparer les impacts sur leur performance financière. Les analyses portent sur la comparaison des différents indicateurs financiers et de configuration spatiale (30), en utilisant une approche de benchmarking, qui définit une valeur de référence pour l'ensemble de données. Nous avons construit une base de données avec 84 chantiers récoltés entre 2015 et 2018. L’analyse non paramétrique DEA (data envelopment analysis) a été utilisée pour faire la comparaison, et nous a permis d’identifier les indicateurs plus sensibles. Les résultats préliminaires montrent que les valeurs d'efficacité ne semblent pas être liées au gradient (eg. domaines bioclimatiques). Les chantiers avec de grandes superficies récoltés semblent moins efficaces en matière de réduction des coûts d’approvisionnement. De plus, la distance aux usines et la quantité de routes construites jouent également un rôle important sur l’efficience d’échelle estimé à 0.82 (±) 0.23. La contribution majeure de ce projet est de mieux comprendre l’influence de la stratégie d’une configuration spatiale des pratiques sylvicoles sur la performance financière de l’industrie forestière. Cette contribution, couplée aux objectifs d’aménagement forestier durable, permettront la planification de la récolte forestière de manière à augmenter la compréhension de la rentabilité de la récolte des forêts québécoises.
Mots-clés: aménagement, sylviculture, Efficience, coût d’approvisionnement, DEA, configuration spatiale.
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Françoise Cardou Postdoc (NRCan-GLFC)
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Bloc 4 - Session Foresterie urbaine et agroforesterie Salon G - 11h20
56 - Mesurer la multifonctionnalité des boisés urbains pour informer la prise de décisions La capacité des boisés urbains à fournir des services écosystémiques et à se régénérer dépend du maintien d’une multitude de fonctions écosystémiques et processus écologiques. Sous de sévères contraintes de temps et d’argent, de nombreuses décisions en matière de conservation y sont prises à l'échelle locale et s'appuient sur la composition taxonomique des boisés. La composition fonctionnelle de ces forêts pourrait-elle nous renseigner sur la multifonctionnalité des écosystèmes? Dans cette étude, nous comparons trois méthodes pour capter les différences entre les propriétés des écosystèmes forestiers urbains : (1) la composition taxonomique (2) les traits associés à l'urbanisation et (3) les traits associés à des propriétés spécifiques de l'écosystème (marqueurs fonctionnels). Nous étudions laquelle capte le mieux les différences réelles dans trois propriétés écosystémiques (la colonisation, l'infiltration d'eau et de décomposition), dans les boisés situés le long d'un gradient rural-urbain (Montréal, Canada). Bien que les trois méthodes donnent des résultats qui soient significativement associés aux différences réelles dans les propriétés des écosystèmes, les marqueurs taxonomiques et d'urbanisation ne sont que faiblement corrélés avec celles-ci. De manière importante, la désynchronisation entre la composition taxonomique et le fonctionnement réel de l’écosystème augmente dans les milieux plus urbains. Dans l'ensemble, les marqueurs fonctionnels captent mieux les propriétés écosystémiques que les méthodes. Nous proposons une méthode simple pour exprimer cette information de manière intégrative pour mesurer la multifonctionnalité des forêts urbaines par rapport à la variabilité présente dans une gamme de référence. Parce qu'elle s'appuie sur des inventaires de la végétation déjà régulièrement recueillis par les gestionnaires ainsi que sur des données de traits qui sont de plus en plus disponibles dans les bases de données publiques, notre approche constitue un moyen pragmatique de mesure la multifonctionnalité des forêts urbaines afin d’informer la prise de décision à l'échelle locale.
Mots-clés: écologie forestière, biologie de la conservation, Foresterie urbaine, traits fonctionnels
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Gauthier Lapa Postdoc (CEF, UQAM)
Autres auteurs
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Bloc 4 - Session Écophysiologie Salle Séjour - 11h20
57 - Dynamique de la coulée chez l’érable à sucre L'érable à sucre est exploité depuis plusieurs siècles en raison de la concentration particulièrement élevée en sucre de sa sève. Malgré son importance économique, notamment au Québec, la coulée de l’érable à sucre est peu étudiée. On sait maintenant que le phénomène de coulée est induit par l'alternance du gel et du dégel qui se produit à la fin de l'hiver et engendre les mouvements d’eau ascendants et descendants dans le tronc. Des études précédentes ont également mis en évidence l'influence de nombreux paramètres climatiques, édaphiques et intrinsèques à l'arbre sur le volume de la coulée. Cependant, les paramètres qui régulent ce mécanisme à l'échelle de l'arbre sont encore mal connus. L’objectif de ce projet est de tester l’hypothèse proposant qu’une faible disponibilité en eau du sol, notamment en début de saison, soit un facteur limitant pour la coulée. Nous souhaitons également déterminer si l’amplitude des mouvements d’eau varie en fonction de la hauteur dans le tronc. Pour ce faire, des arbres de différentes érablières ont été instrumentés avec des sondes de flux de sève qui ont permis de quantifier les flux ascendants et descendants dans le tronc à 1,5, 3 et 5 m de haut. Conjointement, nous avons suivi le débit de la coulée à l'extérieur du tronc. Les conditions météorologiques et la teneur en eau du sol ont également été mesurées. Contrairement à notre hypothèse, le sol est resté saturé en eau pendant toute la période de mesure dans l’ensemble des sites. Les mouvements d’eau, ascendants et descendants, étaient similaires pour toutes les hauteurs de mesure. Cette étude est le début d’un projet qui vise à étudier l'ensemble des facteurs connus susceptibles d'influencer la coulée à l'échelle de l'individu. Les résultats aideront les acériculteurs à mieux aménager leurs érablières afin d'optimiser la production d'eau d'érable.
Mots-clés: écophysiologie, écologie forestière, Érable à sucre
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Christoforos Pappas Postdoc (CEF, Université de Montréal)
Autres auteurs
- Jason Maillet
- Sharon Rakowski (Département de géographie, Université de Montréal, Montréal, QC, Canada and Karlsruhe Institute of Technology, Institute of Applied Geosciences, Karlsruhe, Germany)
- Jennifer Baltzer (Department of Biology, Wilfrid Laurier University, Waterloo, ON, Canada)
- Alan Barr (Climate Research Division, Environment and Climate Change Canada and Global Institute for Water Security, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK, Canada)
- Andrew Black (Faculty of Land and Food Systems, Biometeorology and Soil Physics Group, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canada)
- Simone Fatichi (Institute of Environmental Engineering, ETH Zurich, Zurich, Switzerland)
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Bloc 4 - Session Écophysiologie Salle Séjour - 11h40
58 - Aboveground tree growth is a minor and decoupled fraction of boreal forest carbon input The boreal biome accounts for approximately one third of the terrestrial carbon (C) sink. However, estimates of its individual C pools remain uncertain. Here, focusing on the southern boreal forest, we quantified the magnitude and temporal dynamics of C allocation to aboveground tree growth at a mature black spruce (Picea mariana)-dominated forest stand in Saskatchewan, Canada. We reconstructed aboveground tree biomass increments (AGBi) using a biometric approach, i.e., species-specific allometry combined with forest stand characteristics and tree ring widths collected with a C-oriented sampling design. We explored the links between boreal tree growth and ecosystem C input by comparing AGBi with eddy-covariance-derived ecosystem C fluxes from 1999 to 2015 and we synthesized our findings with a refined meta-analysis of published values of boreal forest C use efficiency (CUE). Mean AGBi at the study site was decoupled from ecosystem C input and equal to 71 +/- 7 g C m^–2^ (1999–2015), which is only a minor fraction of gross ecosystem production (GEP: i.e., AGBi / GEP ˜ 9 %). Moreover, C allocation to AGBi remained stable over time, with a temporal trend of near zero (–0.0001 yr^–1^: p-value=0.775), contrary to significant trends in GEP (+5.72 g C m^–2^ yr^–2^: p-value=0.02) and CUE (–0.0041 yr^–1^, p-value=0.007). CUE was estimated as 0.50 +/- 0.03 at the study area and 0.41 +/- 0.12 across the reviewed boreal forests. These findings highlight the importance of belowground tree C investments, together with the substantial contribution of understory, ground cover and soil to the boreal forest C balance. Our quantitative insights into the dynamics of aboveground boreal tree C allocation offer additional observational constraints for terrestrial ecosystem models that, to date, are biased in converting C input to biomass, and can guide forest-management strategies for mitigating carbon dioxide emissions.
Mots-clés: écophysiologie, écologie forestière, boreal forest, tree rings, aboveground biomass, carbon use efficiency
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Clément Hardy Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAM)
Autres auteurs
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Bloc 4 - Session Aménagement forestier Salle Concert - 11h40
59 - L’influence des réseaux routiers forestiers sur les impacts à long terme de l’aménagement inéquien L’aménagement forestier inéquien est actuellement perçu en écologie forestière comme une approche extensive offrant des compromis intéressants entre la production de bois, et d’autres services écosystémiques importants comme la conservation de la biodiversité, le stockage du carbone, et l’acceptabilité sociale. Bien que les bénéfices de l’aménagement inéquien ont été observés à l’échelle du peuplement et sur de courtes périodes de temps, l’incertitude demeure quant à ses impacts à long terme et sur de grandes échelles spatiales. Un point préoccupant est l’impact des routes forestières, car l’aménagement inéquien peut nécessiter des routes plus permanentes et plus fréquentées pour s’adapter aux temps plus courts entre les coupes. Cela peut alors augmenter la perte et la fragmentation d’habitat, la mortalité routière de la faune, les émissions de carbone, et les coûts pour l’industrie. Pour explorer cette question, nous avons comparé l’impact de l’aménagement inéquien avec celui de l’équien à des larges échelles temporelles et spatiales. Nous avons développé une extension pour le modèle de simulation de paysages LANDIS-II dont le but est de simuler la construction des routes forestières nécessaires à l’aménagement selon les routes existantes, la topographie, l’hydrologie et les types de sols. Nous avons développé des scénarios avec différentes proportions de zones récoltées avec des méthodes équiennes ou inéquiennes, pour un volume à récolter donné. Ces scénarios différent aussi quant à l’agrégation des zones de coupes, et la présence initiale de routes forestières. Nous avons testé ces scénarios sur un horizon de 300 ans et un paysage de 5 millions d’hectares en Mauricie (Canada) et nous avons mesuré plusieurs caractéristiques du réseau routier pour chaque scénario. Nos résultats permettent d’avancer notre compréhension des impacts à long terme des stratégies d’aménagement dans les paysages forestiers, et ouvrent aussi de nouvelles opportunités pour explorer les impacts des routes forestières à travers le monde.
Uneven-aged forest management is currently seen by many forest ecologists as an extensive management approach offering interesting compromises between timber production and other important ecosystem services such as biodiversity conservation, carbon storage, and social acceptability. While the benefits of uneven-aged management have been reported at the stand-scale and on short time periods, uncertainties remain concerning the impacts of uneven-aged management on longer time and wider spatial scales. Of concern are the impact of forest roads, as uneven-aged management necessitate more permanent roads and an increased road usage in order to accommodate shorter harvest rotations. These could in turn increase permanent forest lost, fauna road mortality, carbon emissions and operational costs for the industry. To explore this question, we compared the impact of uneven-aged management with that of even-aged management at large time and spatial scales. We created a road extension for the LANDIS-II landscape simulation model, whose goal is to simulate the construction of forest roads to reach harvesting areas in a dynamic and spatially explicit way. Road trajectories are computed by minimizing construction costs according to existing roads, elevation, topography, water bodies, and soil types. We developed scenarios with different proportions of harvested areas managed with uneven-aged or even aged management methods, for a given harvest wood volume. The scenarios also differed in the level of aggregation of the harvested areas, and in the presence of a pre-existing forest roads. We tested these scenarios over a planning horizon of 300 years on a landscape of 5 million hectares in Mauricie, Canada, and measured several characteristics of the road network for each scenario. Our results will further our understanding of the long-term impacts of management strategies in forested landscapes, and will also open new opportunities to explore the impact of forest roads around the world.
Mots-clés: aménagement, biologie de la conservation, routes, LANDIS-II, modélisation, inéquien
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Geneviève Gagné Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQO)
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Bloc 4 - Session Foresterie urbaine et agroforesterie Salon G - 11h40
60 - Productivité des arbres et du soya dans un système agroforestier intercalaire : effets de la réduction de la pluie et du cernage des racines des arbres Les systèmes agroforestiers intercalaires (SAI) consistent en la plantation d'arbres en rangées largement espacées, de façon à pouvoir pratiquer l’agriculture dans l'espace intercalaire. Dans le contexte de l’augmentation anticipée des stress hydriques estivaux, le cernage (coupe) des racines des arbres est une technique culturale de plus en plus envisagée pour minimiser la concurrence des arbres sur les cultures agricoles. On connaît toutefois peu l’impact du stress hydrique, du cernage des racines et de leur interaction sur la productivité des SAI. L’objectif de cette recherche était de déterminer, pendant 2 ans, les impacts d’une réduction de la pluie, d’un SAI de 8 ans et du cernage des racines sur le rendement du soya et la croissance de peupliers hybrides et de feuillus nobles. L’expérience a été réalisée dans quatre blocs comparant chacun trois systèmes : monoculture de soya, SAI avec cernage des racines (sous-soleuse à 60 cm de profondeur à 2,5 m des arbres), SAI sans cernage des racines. Chaque système est représenté avec ou sans exclusion partielle de la pluie. Ce traitement a été testé à trois distances de la rangée d'arbres (4, 12 et 20 m). L’exclusion de la pluie a été effectuée à l’aide de gouttières qui couvraient 50 % de la surface du sol. En 2018, nous avons observé des effets de compétition (4 m des arbres) et de facilitation (20 m) du SAI sur le rendement du soya, sans effet de l’exclusion de la pluie. En 2019, le rendement du soya dans le SAI et le témoin agricole étaient similaires, mais seulement lorsque les racines des arbres n’étaient pas cernées. Dans les parcelles avec cernage des racines, une diminution de rendement du soya a été observée.
Mots-clés: agroforesterie
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Émilie Desjardins Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
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Bloc 4 - Session Faune Salon LDB - 11h40
61 - Les étangs de parcs à résidus miniers peuvent-ils faire office d’habitat de qualité pour la sauvagine en période de reproduction? La création de milieux artificiels générés par les activités anthropiques pourrait être bénéfique à certaines espèces aviaires fréquentant les milieux humides en forêt boréale. En Abitibi-Témiscamingue, région où l’industrie minière est d’une grande importance, la création de parcs à résidus miniers entraîne régulièrement la formation de nouveaux étangs dans le paysage. Ces étangs miniers peuvent atteindre jusqu’à une cinquantaine d’hectares et sont fréquemment utilisés par la faune aviaire. Malgré les nombreuses espèces qui ont été répertoriées sur certains sites miniers de la région, l’importance de ces sites pour la biodiversité demeure méconnue. Notre objectif était de quantifier la valeur des étangs de parcs à résidus miniers et des bassins de polissage pour la sauvagine, un groupe utilisant les milieux humides et dont plusieurs espèces nichent en cavité. Pour ce faire, nous avons évalué l’utilisation par les couples nicheurs et la présence de couvées de sauvagine pour un total de 15 étangs miniers de l’Abitibi et 39 étangs de castors (réputés comme habitat de qualité pour la sauvagine). Ces sites étaient de superficies comparables et ont été visités à deux reprises en 2018 et trois en 2019. Nos résultats tenant compte de la probabilité de détection des espèces montrent que les étangs miniers sont plus utilisés que les étangs de castors par les couples nicheurs de Garrot à œil d’or. Les indices de reproduction de cette espèce étaient plus fréquents dans les sites miniers que dans les étangs de castors. Pour trois autres espèces (Canard colvert, Fuligule à collier, Canard d’Amérique), ainsi que pour l’ensemble des groupes d’espèces (barboteurs, plongeurs), les couples nicheurs et leurs couvées utilisaient les sites miniers et les étangs de castors dans une même mesure. En somme, les étangs miniers semblent être un habitat de qualité pour la sauvagine en période de nidification et d’élevage des couvées.
Mots-clés: faune, biologie de la conservation, Utilisation de l’habitat, Sauvagine, Mines, Étangs de castors
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Ablo Paul Igor Hounzandji Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAT)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session Sylviculture Salle Concert - 13h30
62 - Éclaircie à diamètre limite inversé, une alternative pour l'aménagement des peuplements mixtes à peuplier faux-tremble Le peuplier faux tremble (PET) se régénère rapidement et abondamment par drageonnement après récolte créant ainsi des peuplements à tiges interconnectées. L'éclaircie précommerciale peut être utilisée pour concentrer la croissance sur moins de tiges afin d’obtenir des peuplements à forte qualité marchande. Cependant, les méthodes d'éclaircies conventionnelles (EC - 1100 tiges/ha) permettant d’atteindre un espacement uniforme entre les tiges résiduelles peuvent conduire à des peuplements à tiges plus petites que les peuplements d'origine. De ce fait, l'éclaircie à diamètre limite inversé (DL), qui consiste à garder les plus grosses tiges indépendamment de leur distribution spatiale, pourrait être plus bénéfique pour la productivité des peuplements compte tenu du mode de régénération par drageonnement du PET. Cette étude vise d’une part la comparaison de la productivité des tiges entre traitements (EC, DL1 - 1100 tiges/ha, DL2 - 2200 tiges/ha, témoin non éclairci) et d’autre part l’évaluation du potentiel du DL à recréer des peuplements mixtes par la plantation d’épinette blanche (EPB) en regarni dans les trouées laissées dans les traitements DL. De jeunes tremblaies (21 ans) éclaircies en 2010 avec des regarnis en EPB ont été mesurées 8 ans après les traitements. Nos résultats indiquent qu’à l’échelle de l’arbre, le traitement DL1 avait produit des tiges de plus forts diamètre et hauteur (5%) et de volume (11%) que le traitement EC. A l’échelle du peuplement, les parcelles traitées en EC et DL1 avaient la même productivité (4,8 m³/ha/an). Quant aux regarnis, les épinettes plantées dans le DL1 avaient une hauteur supérieure (+ 20 cm) et une meilleure survie (+2%) que celles des parcelles de DL2. En conclusion, l’éclaircie à diamètre limite inversé a permis de produire des peuplements post-éclaircis de même productivité à l’hectare que l’EC mais concentrée sur de plus grosses tiges. D’autre part, parce qu’ils produisent des ouvertures dans le couvert de PET, les traitements DL sont appropriés pour l’introduction de semis de conifères dans le but de recréer/maintenir des peuplements mixtes malgré la nature agressive de la régénération du tremble.
Mots-clés: aménagement, sylviculture, éclaircie, diamètre limite inversé, peuplier faux-tremble, épinette blanche,
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Catherine Frizzle Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
- Richard. A. Fournier (CEF, Université de Sherbrooke)
- Mélanie Trudel
- Joan. E Luther (RNCan - Canadian Forest Service)
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Bloc 5 - Session LiDAR Salon LDB - 13h30
63 - Service écosystémique de régulation de l’érosion : utilisation du Soil and Water Assessment Tool (SWAT) pour proposer des indicateurs de fonction dérivés du LiDAR L’étude des services écosystémiques hydrologiques (SEH) présente un intérêt grandissant pour suivre l’impact potentiel des activités humaines sur l’environnement. Toutefois, les interactions dans un bassin versant sont complexes et la cartographies des SEH exiges des indicateurs capables de mesurer les processus sous-jacents. L’objectif principale de cette étude est de profiter tant du modèle hydrologique SWAT (Soil and Water Assessment Tool), que des données LiDAR pour cartographier le SEH de régulation de l’érosion. Les résultats du modèle SWAT, combinés à une régression partielle des moindres carrés a d’abord été utilisée pour guider la sélection d’indicateurs pouvant expliquer l’exportation de sédiments. Les variables d’importance dans la projection > 1 ont été retenues pour développer des indicateurs à partir du LiDAR. Les précipitations, les aires de coupes, et l’indice de cohésion entre les aires de coupes ont une relation positive, tandis que les superficies forestières, la longueur des tributaires, la longueur du tributaire principal et la superficie des sous bassins ont une relation négative avec l’exportation de sédiments. La métrique LiDAR de percentile de hauteur (P95<5m) a été testée pour obtenir les aires de coupes et l’indice de cohésion entre les aires de coupes. Les métriques de morphologie ont été dérivées du modèle numérique de terrain LiDAR. Une relation négative a été trouvée avec l’indice de capacité de régulation de l’érosion à partir des indicateurs LiDAR (spearman, rho = -0.39, p < 0.05). Cette étude démontre non seulement la capacité du LiDAR à représenter les activités forestières, mais également que le LiDAR permet de développer des indicateurs pour une cartographie basé sur les proxies afin de prédire la capacité de régulation de l’érosion.
The study of hydrological ecosystem services (HES) is growing in interest to report on potential impact of human activity on the environment. However, interactions in watershed are complex, and mapping HES requires indicators which measure accurately underlying processes. The main objective of this study is to take advantage of both the hydrological SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) and LiDAR data to map erosion regulation HES. The SWAT model’s results combined to a partial least square regression (PLSR) were first used to guide selection of indicators explaining sediment yield. Variables of importance in projection with a score > 1 were adopted to develop LiDAR derived indicators. Rainfall, harvested area, and harvest patch cohesion index had positive coefficients whereas forest area, channel length, main channel length, area of sub watershed had negative coefficients. The percentile of height (p95<5m) LiDAR metric was tested to serve as the indicator of harvested area and provide the harvest patch cohesion index. Other morphological metrics were obtained from LiDAR digital elevation model. A negative relationship was found between sediment yield and the index of erosion regulation capacity from LiDAR derived indicators (spearman, rho = -0.39, p < 0.05). This study not only show the interest of LiDAR metrics to represent forest activities, but also that LiDAR derived indicators provide accuracy in proxy based mapping framework to predict erosion regulation capacity.
Mots-clés: aménagement, Service écosystémique
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Claire Depardieu Postdoc (CEF, Université Laval)
Autres auteurs
- Martin Girardin (Ressources naturelles Canada, CFL)
- Simon Nadeau (Ressources naturelles Canada, CFL)
- Sébastien Gérardi (CEF, Université Laval)
- Patrick Lenz (Ressources naturelles Canada, CFL)
- Jean Bousquet (CEF, Université Laval)
- Nathalie Isabel (Ressources naturelles Canada, CFL)
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Bloc 5 - Session Adaptation et changements climatiques Salon G - 13h30
64 - De la dendrochronologie à la génomique : une approche intégrée pour étudier l’adaptation à la sécheresse chez l’épinette blanche L’augmentation actuelle de la fréquence des phénomènes climatiques extrêmes, comme les sécheresses et vagues de chaleur, affecte de façon accrue la disponibilité en eau des arbres en forêt boréale et leur croissance. Ainsi, il devient urgent d’évaluer la capacité des espèces à s’adapter aux stress hydriques, afin de mieux prévoir leur vulnérabilité et leur résilience face aux changements climatiques. Cependant, la sensibilité et les mécanismes physiologiques impliqués dans la réponse aux sécheresses restent encore mal documentés chez les épinettes, espèces pourtant dominantes de la forêt boréale. Nous avons donc utilisé une approche rétrospective (dendroécologie) afin d’estimer le niveau de sensibilité au climat de 1,481 épinettes blanches âgées de 29 ans représentatives de 43 populations naturelles du Québec, et regroupées au sein d’un test de provenances. Les populations issues des provenances au climat plus sec démontraient une plus grande résilience aux stress hydriques que celles issues de provenances au climat plus humide, indiquant que les populations étaient en partie adaptées génétiquement à leurs conditions d’origine. Dans un second temps, nous avons étudié les bases génétiques sous-jacentes à l’adaptation à la sécheresse à l’aide de tests d’association entre les génotypes et leur environnement d’origine, et entre les génotypes et leurs phénotypes. Nous avons identifié 218 gènes associés significativement à trois variables climatiques différenciant les provenances et à 11 caractères phénotypiques reliés à la croissance et l’adaptation à la sécheresse. La combinaison des deux approches a mis en lumière six gènes clés pour l’adaptation locale à la sécheresse. Les résultats obtenus représentent une avancée significative pour la caractérisation des bases génétiques de l’adaptation à la sécheresse chez les conifères. De surcroît, notre étude met en évidence la possibilité d’utiliser la variabilité génétique préexistante chez l’épinette blanche pour maintenir et/ou d’améliorer la résilience au stress hydrique chez cette espèce.
Mots-clés: écophysiologie, biologie moléculaire, adaptation au climat, résilience, stress hydrique, jardin commun
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Mark Vellend Chercheur(e) régulier(e) au CEF (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session Biodiversité Salle Séjour - 13h30
65 - Changes in landscape-scale tree biodiversity in eastern North America since European settlement Temporal biodiversity trends exhibit large spatial variability, sparking debate over whether global biodiversity declines manifest at sub-global scales. To date, data availability has constrained the inferences that can be drawn about the generality of patterns or cause-effect relationships. For example, impacts of anthropogenic activities might go undetected if time series begin after major impacts have already been felt. Here we use extensive data sets characterizing tree species composition in pre-European settlement and modern forests of the northeastern United States and in Québec in order to quantify long-term biodiversity change at the landscape scale following massive anthropogenic environmental change. Taxonomic diversity (Gini-Simpson index) showed no tendency for temporal change in the northeastern U.S., on average. In Québec taxonomic and functional diversity tended to slightly increase over time. In the northeastern U.S., biodiversity increases were greatest in landscapes with higher maximum historical proportions of the landscape in agriculture. In both regions, beta diversity tended to increase over time at small spatial scales (e.g., adjacent townships) but to decrease at larger spatial scales. Our interpretation is that human land use in these regions increases environmental heterogeneity within landscapes (increasing or stabilizing alpha diversity and small-scale beta diversity), while simultaneously decreasing environmental contrasts between distant landscapes (decreased large-scale beta diversity).
Mots-clés: biodiversité, historique des perturbations
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Emilie Drolet Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, Université Laval)
Autres auteurs
- Sylvain Jutras (CEF, Université Laval)
- Naïm Perreault (CEF, Université Laval)
- Francis Lessard (CEF, Université Laval)
- Mathieu Varin (Centre d’enseignement et de recherche en foresterie de Sainte-Foy inc. (CERFO))
- Evelyne Thiffault (Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR) - ULaval)
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Bloc 5 - Session LiDAR Salon LDB - 13h50
66 - Identification des zones avec contrainte de drainage aux opérations forestières : comparaison entre deux indices d’humidité Sur la très vaste majorité des forêts publiques du Québec, notamment en forêt boréale, les principales données disponibles permettant de décrire les milieux humides sont celles provenant de l’inventaire forestier du quatrième décennal. Ces données manquent toutefois de précision, ce qui occasionne de nombreuses difficultés dans la planification et la récolte forestière. La cartographie à haute résolution, rendue possible grâce à l’acquisition de données LiDAR aéroporté, devrait néanmoins permettre de pallier à cette problématique. Malgré tout, des problèmes persistent notamment quant à la délimitation des zones avec contrainte de drainage aux opérations forestières. Ce projet a comme objectif la mise en place d’une méthodologie permettant d’identifier les zones avec contrainte de drainage telles que les sites à drainage imparfait, mauvais et très mauvais avec ou sans accumulation de matière organique à partir des données LiDAR. L’étude porte notamment sur la comparaison de deux indices d’humidité bien documentés : le « Topographic Wetness Index » (TWI) et le « Depth-to-Water » (DTW) produits à partir d’un modèle numérique de terrain (MNT) d’une résolution de 1 m. La comparaison entre le TWI et le DTW a été effectuée à l’aide de statistiques zonales produites en lien avec des données de validation. Celles-ci ont été recueillies sur le terrain dans les secteurs de la Réserve faunique de Papineau-Labelle et des bassins versants des rivières Picanoc, Kinonge, Sainte-Anne et Montmorency. Les résultats montrent que le TWI produit avec l’algorithme du logiciel de géomatique « System for Automated Geoscientific Analyses » (SAGA) est plus efficace pour l’identification des zones avec contrainte de drainage. On s’attend à ce que l’utilisation de cette version du TWI pour la cartographie des zones avec contrainte de drainage permettent de réduire les coûts environnementaux et économiques liés au l’altération du sol, favorisant une meilleure gestion intégrée des ressources.
Mots-clés: hydrologie forestière, LiDAR aéroporté, indices d’humidité, milieux humides
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Marc-Frédéric Indorf Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAT)
Autres auteurs
- Tana ROUTE (CEF, UQAT)
- Yves BERGERON (CEF, UQAT)
- Nicole FENTON (CEF, UQAT)
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Bloc 5 - Session Biodiversité Salle Séjour - 13h50
67 - Co-existence des espèces végétales jamésiennes expliquée par hiérarchisation des processus d'assemblage des communautés La co-existence des espèces et les facteurs qui la pilotent ont depuis longtemps occupé la recherche en écologie, car comprendre pourquoi et comment les espèces se trouvent ensemble permet de comprendre comment les communautés pourraient évoluer à l'avenir, surtout dans un contexte de changements climatiques. Une façon pour comprendre ces processus sous-jacents est par la théorie des pools d'espèces. Cette approche veut qu'une diversité de filtres écologiques s'opèrent à des niveaux spatiaux différents pour influencer la communauté locale. Cette hiérarchisation permet d'identifier différents types de processus à chaque échelle spatiale : des processus de neutralité à ceux de différentiation des niches. Grâce à des simulations de données par randomisation, les poids des différents filtres sur les mesures de diversité à chaque échelle peuvent être identifiés. Le signe de ce poids par rapport aux données simulées indique le type de filtrage. Appliqué aux communautés végétales des tourbières boréales de la Baie-James, 35 tourbières ont été inventoriées le long d'un transect de 1 000 km : trois groupes taxinomiques ont été visés : bryo-trachéophytes terricoles et lichens : quatre échelles de spatialisation, chacun avec un pool d'espèces approprié : et trois niveaux de filtrage entre chaque échelle ont été identifiés. Des indices de diversité utilisés sont la richesse spécifique (alpha) et la diversité beta. On s'attend à ce que les processus de neutralité ou des méta-communautés (filtrage physio-géographique ou des facteurs de dispersion/migration) interviennent à des échelles régionales tandis que la différentiation des niches ou l'interaction biotique agissent à des petites échelles. Les résultats permettrait de comprendre comment les différents processus sont agencés pour influencer la communauté locale et par la suite permettrait d'identifier les points de changements à l'avenir.
Mots-clés: biodiversité, pool d'espèces, assemblage des communautés, diversité alpha, beta, Baie-James, tourbière
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Valentina Butto Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAC)
Autres auteurs
- Philippe Rozengerg (INRA Orléans)
- Annie Deslauriers (CEF, UQAC)
- Sergio Rossi (CEF, UQAC)
- Hubert Morin (CEF, UQAC, Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, China)
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Bloc 5 - Session Sylviculture Salle Concert - 13h50
68 - La densité du bois de l'épinette noire s'explique par une combinaison de facteurs intra- et inter-annuels La densité du bois est liée et à la variation des traits cellulaires dans le cerne de croissance ainsi qu’aux conditions environnementales. Cependant, la densité du bois et sa formation sont souvent traitées séparément, ce qui empêche de trouver un cadre mécanistique reliant les composants endogènes (développement du bois) et exogènes (climat). Notre objectif et d’évaluer les relations entre la densité du bois, son développement et les facteurs environnementaux, afin de fournir une explication sur plusieurs échelles temporelles des variations de densité chez les conifères. Le suivi de la formation du xylème a eu lieu de 2002 à 2016 dans cinq peuplements d'épinettes noires [Picea mariana (Mill)]] situés le long d'un gradient latitudinal au Québec, Canada. La période de différenciation cellulaire et la taille des cellules du xylème ont été évaluées à partir de micro-carottes collectées chaque semaine, tandis que la densité du bois a été enregistrée par rayons X sur 50 carottes échantillonnés sur les mêmes sites. La durée de l'élargissement des cellules a expliqué 60% du diamètre cellulaire et 21 % de l’épaisseur de la paroi cellulaire le long du cerne. La relation entre les développements cellulaires et les caractéristiques du bois primait sur l’influence de facteurs environnementaux à l’échelle intra-annuelle. La température et la teneur en eau du sol ont expliqué de 62% à 78% de la variance de la densité interannuelle. La densité a augmenté de manière non proportionnelle à la teneur en eau et à la température moyenne de la saison de croissance. Avec notre étude, nous avons montré que la dynamique temporelle de formation du bois, un facteur endogène est responsable des variations de densité le long du cerne. Cependant, la densité générale le long de chaque cerne annuel dépend des facteurs environnementaux, qui sont exogènes
Mots-clés: sylviculture, écophysiologie, Diamètre cellulaire, épaisseur de la paroi cellulaire, modélisation, dynamiques du développement cellulaire, élargissement cellulaire, teneur en eau du sol, température, facteurs environnementaux
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William Marchand Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAM)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session Adaptation et changements climatiques Salon G - 13h50
69 - La composition en isotopes stables du carbone du bois : l’empreinte digitale des effets du climat sur la physiologie de l’arbre Une étude antérieure a montré que, en forêt boréale québécoise, l’épinette noire était plus négativement impactée par les changements climatiques que le pin gris. À partir de ce constat, nous avons voulu savoir comment les arbres avaient ajusté leur statut hydrique en réponse à des conditions climatiques plus chaudes et plus riches en CO_2_. Les études disponibles ne reportent pas systématiquement un effet significatif des changements climatiques sur la physiologie des arbres. Or, cette information est cruciale pour ajuster précisément les modèles de végétation et prédire la capacité future des forêts à stocker le carbone. La composition en carbone des cernes d'arbres est communément utilisée pour estimer l’efficience d’utilisation de l’eau (EUE), un indicateur de leur statut hydrique. Nous avons obtenu des échantillons de 148 arbres d’épinette noire et de pin gris issus d’un inventaire forestier provincial, incluant des individus ayant poussé dans des conditions climatiques et édaphiques contrastées. À partir de la composition isotopique des cernes, nous avons pu estimer les changements physiologiques des arbres intervenus depuis le début de l’ère industrielle, vers 1850. Nous avons observé que l’EUE des arbres avait augmenté au cours des deux derniers siècles, en lien avec l’enrichissement de l’atmosphère en CO_2_. Cependant, lorsque l’effet de l’augmentation en taille des arbres et du développement du peuplement étaient préalablement retirés, l’effet du CO_2_ était de moindre importance. Cet effet était plus prononcé chez l’épinette, et dépendait du degré de fertilité du site. L’augmentation de l’EUE apparaît également être moins prononcée de nos jours. Nous proposons ici une méthodologie permettant d’estimer de façon plus précise l’impact de l’enrichissement de l’atmosphère en CO_2_ sur la physiologie de l’arbre tout au long de sa vie. Les résultats obtenus suggèrent que, dans les conditions climatiques futures, les arbres de la forêt boréale pourraient stocker moins de carbone qu’initialement prévu.
Mots-clés: écologie forestière, écophysiologie, forêt boréale, changements climatiques, Picea mariana, Pinus banksiana
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Alexis Begni Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAR)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session Sylviculture Salle Concert - 14h10
70 - Installation et croissance des semis suite aux éclaircies commerciales dans les plantations d’épinette blanches Après une exploitation intensive des forêts boréales au XX^ème^, l’intégration de concepts écologiques en foresterie est devenue une notion importante depuis l’implantation du nouveau régime forestier. Réduire l’écart entre les forêts préindustrielles et les forêts aménagées tout en conservant une économie du bois durable est un défi auquel font face les sylviculteurs. Des interventions basées sur les perturbations naturelles sont proposées pour atteindre les objectifs d’aménagement forestier écosystémique (AFE). Si l’effet de ces nouvelles interventions sur la productivité commence à être connu, il reste à étudier leur impact sur la régénération. Ce projet a donc pour objectif d’évaluer différents traitements sylvicoles, dont un répondant aux besoins de l’AFE, sur l’installation et la croissance des semis. En 2008, un dispositif de recherche a été établi dans la région du Bas St Laurent, où 40 parcelles réparties sur deux sites ont fait l’objet d’un des quatre traitements suivant : éclaircie par le bas, témoin et dégagement d’arbres Élites (50 et 100 AÉ/ha). Des microplacettes circulaires de 4m^2^ ont été installées. La quantité de lumière, le nombre de semis, la longueur de la dernière pousse annuelle, ainsi que d’autres informations ont été relevées. Les analyses réalisées ont pu mettre en évidence différentes relations entre les conditions du milieu créées par les interventions sylvicoles et la densité, la hauteur ou encore l’accroissement des semis. Cette étude s’intègre dans un projet de plus grande envergure qui vise à créer un module de régénération qui s’intégrera par la suite dans le simulateur de Croissance des Épinettes blanches en Plantation (CEP) développé à la Chaire de Recherche sur la Forêt Habitée (CFRH).
Mots-clés: aménagement, sylviculture
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Eric Searle Postdoc (CEF, UQAM)
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Bloc 5 - Session Biodiversité Salle Séjour - 14h10
71 - The effect of tree diversity on tree mortality across Canada and the United States of America Examining the relationship between tree species diversity and ecosystem functioning has been a recent focus of forest ecology. Particular emphasis has been given to the impact of tree biodiversity on productivity: however, little attention has been paid to tree mortality. This is critical since both tree mortality and tree productivity underpin forest ecosystem dynamics and neglecting tree mortality leaves half of the picture undocumented. This lack of research into the relationship between tree diversity and tree mortality may help to explain that while the relationship between tree diversity and productivity is generally observed to be positive, relationships between tree diversity and aboveground biomass accumulation appear to be relatively muted. Using a permanent sample plot inventory spanning Canada and the United States of America, we show that increasingly diverse stands experience increasingly large mortality probabilities. We found that, when combining both direct and indirect effects, the most species rich stands in temperate biomes had average mortality probabilities nearly five-fold higher than monocultures (approximately 0.5% year-1 in monoculture to 2.5% year-1 in the most species rich) while in the most species rich boreal stands increases were still observed, but less pronounced (approximately 0.7% year-1 in monoculture to 1.1% year-1 in the most species rich). Tree species richness was the fourth most important predictor of mortality in our models behind only major endogenous drivers: stand age, relative size of an individual, and site productivity. Our results highlight that while promotion of tree biodiversity undoubtedly has many positive effects on ecosystem functioning and services to humanity we need to consider all aspects of forest dynamics in order to properly predict the implications of maintaining and promoting tree diversity.
Mots-clés: écologie forestière, biodiversité
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Frédérik Doyon Chercheur(e) régulier(e) au CEF (CEF, UQO)
Autres auteurs
- Philippe Nolet (CEF, UQO)
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Bloc 5 - Session Adaptation et changements climatiques Salon G - 14h10
72 - Le renforcement de la capacité d'adaptation des peuplements forestiers par la sylviculture: Présentation du dispositif expériemental SylvAdapt en Bois-Francs. Les menaces qui pèsent sur le maintien des services écosystémiques forestiers peuvent provenir de plusieurs sources de stress différentes affectant les arbres. Plus que leur seul effet, c'est la combinaison de ces sources agissant ensemble et/ou consécutivement qui peut causer les dommages les plus conséquents à l'écosystème. La sylviculture, en tant que moyen contrôle du développement des peuplements, peut servir à améliorer la capacité d'adaptation des communautés forestières. Nous présentons une procédure de diagnostic pour évaluer la capacité d'adaptation des peuplements qui combine le cadre d’évaluation Vulnérabilité et Adaptation avec l'écologie fonctionnelle. Cette procédure évalue les résistances à court et moyen terme, ainsi que la résilience à long terme des communautés. Une prescription est ensuite élaborée en s'appuyant sur deux stratégies soit 1) la police d’assurance de la diversité qui vise à maximiser la diversité compositionnelle, structurelle et fonctionnelle des peuplements et 2) celle de la réduction de la vulnérabilité qui maximise la résistance et la résilience des communautés en favorisant les espèces championnes en fonction traits fonctionnelles de réponse des arbres. Cette procédure de diagnostic/prescription a été testée dans le sud du Québec (Bois-Francs) en réponse à la sécheresse, au chablis et à l'herbivorie du cerf de Virginie, les trois principales menaces des changements globaux pour ces forêts. L’expérimentation comprend 15 sites où l'érable rouge (Acer rubrum) domine. Dans chaque site, tous les arbres de quatre parcelles de ¼ ha ont été cartographiés à l'aide d'un LiDAR mobile terrestre. Suite à la procédure de diagnostic, trois traitements sylvicoles avec différents niveaux de surface terrière résiduelle (6 m2/ha, 12,5 m2/ha et 20 m2/ha) ont été appliqués. Dans cette présentation, nous présentons la procédure de diagnostic et comment elle a conduit à la définition de prescriptions sylvicoles, et cela selon les deux stratégies ciblées.
Mots-clés: sylviculture, écologie forestière, sylviculture d'adaptation, traits fonctionnels, diversité, renforcement de la capacité d'adaptation
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Patricia Girardin Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, UQAT)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session LiDAR Salon LDB - 14h10
73 - Développement d’outils spatiaux pour estimer la dégradation des chemins forestiers Les forêts publiques du Québec sont une source de revenu par l’entremise de l’industrie forestière, un espace éducatif et de loisirs, tout comme une région à fort potentiel pour la recherche et les suivis environnementaux. En raison de ses services diversifiés, il est essentiel que ce territoire soit doté d’un réseau routier efficace et durable. Cependant, il s’agit d’un défi complexe, puisque nous avons un manque de connaissance sur ces infrastructures. La base de données la plus complète, Routard, englobe une cartographie du réseau qui fournit très peu d’information de qualité. Cette étude évalue la dégradation des chemins forestiers. Les données LiDAR, les images satellites optiques et un outil de confort au roulement (rUNI© de Rival Solutions) ont servi à développer des indices spatiaux (topographie, rugosité, végétation) pour estimer la dégradation. Nous avons sélectionné trois secteurs d’étude de 100 km^2^ près de Senneterre (Abitibi), La Tuque (Mauricie) et La Doré (Lac-St-Jean). La dégradation observée a été mesurée au sein de 241 placettes de validation disposées en fonction de la pente, le temps depuis le dernier entretien et la classe fonctionnelle du chemin. Au sein du réseau évalué, les classes fonctionnelles inférieure, intermédiaire et supérieure étaient modérément à fortement dégradée dans 42.1%, 64.8% et 83% des cas respectivement. Les indices de rugosité obtenus de rUNI© sont les plus performants, avec des coefficients de corrélation entre 50% à 60%. Les indices extraits du LiDAR, jusqu’à maintenant, affichent des corrélations variables. Finalement, nous notons une corrélation significative entre la présence de végétation et la dégradation observée, et ce autant avec les observations terrain, que les indices dérivés du modèle de hauteur de canopée LiDAR et les images optiques. Cette étude a contribué à améliorer la connaissance sur la dégradation des chemins forestiers afin de réduire leurs impacts économiques, sociaux et environnementaux.
Mots-clés: aménagement, aménagement forestier durable, images optiques, indices spatiaux, LiDAR, rugosité, télédétection, topographie, végétation
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Apolline Benoist Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Sherbrooke, Centre Sève, Département de Chimie, Université de Sherbrooke)
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- Daniel Houle (MFFP, Ouranos)
- Robert Bradley (CEF, Université de Sherbrooke, Centre Sève, Département de biologie, Université de Sherbrooke)
- Jean-Philippe Bellenger (Centre Sève, Département de Chimie, Université de Sherbrooke)
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Bloc 5 - Session Biodiversité Salle Séjour - 14h30
74 - Réévaluation de la fixation biologique de l’azote (FBA) par le bois mort des forêts canadiennes de l’Est 30% de la forêt boréale mondiale se trouve au Canada. La production primaire en forêt boréale est fortement limitée par la biodisponibilité de l’azote. La principale source d’azote dans la forêt boréale est la fixation biologique de l’azote (FBA). Le bois mort joue un rôle important dans le cycle du carbone (puits à carbone de l’ordre de 40TgC.an-1). Le bois mort est également habité par des fixateurs du N2 qui permettent d’apporter l’azote nécessaire à la communauté microbienne durant la décomposition. Malgré tout, la contribution du bois mort aux entrées nettes d’azote dans les écosystèmes boréaux reste largement débattue. En effet, les estimations de FBA pour le bois mort varient de 0.085 à 2kgN.ha-1.an-1. Plusieurs biais méthodologiques pourraient expliquer cette variabilité. Le principal proxy utilisé pour estimer la FBA est la réduction de l’acétylène, gaz connu pour inhiber la FBA des méthanotrophes, bactéries abondantes dans le bois mort. De plus, le bois mort souterrain qui se décompose dans des conditions plus favorables pour la FBA (humidité, biodisponibilité des nutriments) est rarement considéré dans les estimations Pourtant quelques études montrent qu’il fixe jusqu’à 1kgN.ha-1.an-1. L’objectif de cette étude est d’évaluer la contribution des méthanotrophes et du bois mort souterrain à la FBA en forêt boréale de l’est canadien. Les résultats montrent que les estimations actuelles sous évaluent significativement la contribution du bois mort a la FBA.
Mots-clés: écologie forestière, dynamique des populations, fixation biologique de l'azote, bois mort
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Jean-Philippe Laverdière Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, Université Laval)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session Adaptation et changements climatiques Salon G - 14h30
75 - Pour des semis mieux adaptés au climat futur Dans le contexte des changements climatiques, les épisodes extrêmes comme les sécheresses et canicules se font de plus en plus fréquents et intenses. Cela affecte la disponibilité en eau pour les arbres en forêt boréale, résultant notamment en des réductions de la capacité de croissance. Jusqu’à présent, la résilience face aux événements de stress hydrique n’a que peu été considérée dans le processus d’amélioration et de reboisement des plants forestiers au Québec, puisque les principaux caractères pris en compte sont reliés à la rusticité, la croissance moyenne et la qualité du bois. La génération de connaissances sur le contrôle génétique des caractères reliés à la résilience à la sécheresse chez l’épinette blanche permettrait aux améliorateurs d’incorporer ceux-ci lors de la sélection pour améliorer la résilience. Afin de ce faire, nous avons utilisé un test génécologique d’épinette blanche rassemblant 900 arbres de diverses descendances répartis sur trois sites différents au Québec et âgés de 18 ans. Des carottes de bois ont été prélevées et des données d’accroissement radial ont été obtenues et analysées. L’examen des données climatiques historiques sur ces trois sites a permis d’identifier un évènement de stress hydrique pour deux des trois sites et la réaction à ces stress a été mesurée chez les arbres des deux sites. Le contrôle génétique est apparu significatif pour certains des indices de résilience à la sécheresse, indiquant qu’une variabilité génétique était présente et suggérant qu'une amélioration pour la résistance à la sécheresse est possible. Les corrélations génétiques entre les différents caractères ont également été estimées et seront discutées. Ces résultats permettront de cibler les meilleurs caractères pour optimiser la sélection en vue d’une meilleure résistance à la sécheresse chez l’épinette blanche.
Mots-clés: écophysiologie, aménagement, Génétique – Adaptation – Changements climatiques – Amélioration des arbres
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Marine Duperat Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université Laval)
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Bloc 5 - Session Sylviculture Salle Concert - 14h30
76 - Effet de l'hiver québécois sur la réaction des sapins baumiers face aux charges imposées par le vent. Les dégâts générés par le vent sur les peuplements peuvent engendrer des pertes économiques importantes et des dégâts écologiques majeurs. Il est important de pouvoir évaluer et prédire l’impact des évènements météorologiques locaux sur les peuplements pour en améliorer la gestion future. La réaction mécanique des arbres face au vent est fonction de la structure du peuplement, de la compétition locale ou encore de l’enracinement, mais elle est également fonction des variations météorologiques saisonnières et notamment impactée par la rudesse de l’hiver québécois. L’objectif de notre étude est d’étudier la réaction mécanique d’un échantillon de sapin baumier (*Abies balsamea*) lors de fortes précipitations neigeuses et de températures négatives importantes. Une comparaison été/hiver permettra de mieux comprendre les changements de réaction des sapins baumiers et d’intégrer de nouveaux paramètres dans des modèles de prédictions des risques de chablis. Le peuplement étudié est une sapinière à bouleau blanc de la Forêt Montmorency. La vitesse, la direction du vent, la température aérienne et les contraintes mécaniques subies par les sapins baumiers y sont suivies à l’année longue et enregistrées à une fréquence de 5Hz. Pour tenir compte de l’impact d’une lourde couche de neige sur les sapins baumiers, une caméra de chasse a été installée pour donner un aperçu qualitatif de la quantité de neige présente sur les houppiers (1 photo / heure). D’après nos résultats, la présence de neige associée à une vitesse de vent croissante semble augmenter de façon significative le moment de force ressenti par les sapins baumiers et ce malgré une rigidité accrue du tronc due aux températures négatives. Cette étude est la première en son genre menée avec ce type de matériel, les résultats sont encourageants mais une étude plus approfondie et avec des moyens techniques plus avancés devra être menée pour obtenir des résultats plus précis.
Mots-clés: sylviculture, aménagement, chablis, vent
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Xavier Gallagher-Duval Étudiant(e) à la maîtrise (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
- Richard A. Fournier (CEF, Université de Sherbrooke)
- Olivier R. van Lier (Service Canadien des Forêts - Centre Canadian sur la Fibre de Bois)
- Joan E. Luther (Service Canadien des Forêts - Centre de foresterie de l'Atlantique)
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Bloc 5 - Session LiDAR Salon LDB - 14h30
77 - Prédiction de la Distribution des Diamètres des Arbres (DDA) à l'aide de métriques LiDAR aéroportées pour les forêts de l'ouest de Terre-Neuve. La forêt occupe une proportion importante du territoire Canadien et son exploitation nécessite une connaissance approfondie de la structure des peuplements forestiers. La distribution des diamètres des arbres (DDA) permet d’estimer plusieurs autres attributs forestiers, notamment le volume de bois, le taux de régénération ou le taux de croissance. Cette étude vise à prédire la DDA à partir de données LiDAR aéroportées pour les forêts de conifères de l’ouest de Terre Neuve. La cartographie de la DDA sur des aires de l’ordre de 400 m^2^ nécessite des modèles prédictifs capables de différencier les distributions unimodales des multimodales. Par conséquent, le premier objectif consiste à déterminer la meilleure approche pour modéliser la DDA pour le bassin versant de la rivière Harry (~ 950 km^2^): soit classifier la distribution des DDA en unimodale et multimodale, ou assumer que toutes les DDA sont unimodales (aucune classification). Le deuxième objectif vise à améliorer les prédictions de DDA avec la contribution de métriques de textures à partir de la donnée LiDAR, combinées aux métriques standards.La prédiction des paramètres des DDA unimodales et non classifiées présentait des R^2^ acceptables (scale ~ 0.55%, shape ~0.40%) comparativement aux paramètres moyenne, proportion et écart type des DDA multimodales (R^2^ moyen < 0.30 %). Les faibles prédictions des paramètres des DDA multimodales résulteraient de la petite taille de l’échantillon (14 multimodales), ou encore par l’absence de DDA ayant deux modes très distincts. La combinaison des métriques a permis d’améliorer la précision globale de la classification des DDA de 4% et d’augmenter le R^2^ des prédictions des paramètres des DDA unimodales et non classifiées de 10%. Pour les DDA multimodales, l’amélioration moyenne du R^2^ est de 17%. L’ajout de métriques de textures permet de développer des modèles prédictifs de la DDA plus performants qu’en utilisant uniquement des métriques standards.
Mots-clés: LiDAR, texture, distribution des diamètres
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Bastien Vandendaele Étudiant(e) au doctorat (CEF, Université de Sherbrooke)
Autres auteurs
- Udayalakshmi Vepakomma (FPInnovations)
- Gaëtan Pelletier (Northern Hardwoods Research Institute Inc.)
- Philippe Lejeune (ULiège)
- Olivier Martin-Ducup (AMAP)
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Bloc 5 - Session LiDAR Salon LDB - 14h50
78 - Estimating tree structural attributes of a boreal deciduous stand using UAV-Based LiDAR With increased LiDAR accessibility and current progress in small-scale technologies, there is a growing interest to assess the capacity of UAV-borne laser scanning (ULS) to support forest inventory. In this study, we investigated the potential of ULS Riegl VUX-1LR (ULS-R, 353 points/m², leaf-on conditions) and ULS Velodyne HD32-e (ULS-V, 1535 points/m², leaf-off conditions) data for the extraction of single-tree attributes in a boreal deciduous forest of northern New Brunswick. Cross comparison with airborne (ALS) and terrestrial laser scanning (TLS) data were done to evaluate accuracy of ULS technologies. We demonstrated that, unlike ALS or ULS-R, leaf-off ULS-V point clouds make possible the use of bottom-up individual tree delineation (ITD) algorithms. This led to a significant improvement in tree detection (from 48% to 70% of total detected trees) and crown delineation accuracy (from R² = 0.38 to R² = 0.70) when compared to raster-based ITD approaches. Tree height and crown diameter derived from both ULS data were then used to predict single-tree DBH using existing allometric equation. At the tree level, results showed a poor correlation between ULS-R predicted DBH and TLS DBH (R² = 0.2). This correlation increased significantly (R² = 0.73) when using derived tree height and crown diameter from ULS-V tree point clouds, highlighting the value added by the bottom-up ITD. When aggregated at the stand level, however, the gaps with field reference are narrowing as ULS-R underestimated basal area by 13% while ULS-V overestimated it by 10%. In addition, the feasibility of automated DBH modeling (cylinder fitting) on ULS-V tree clouds was evaluated. Direct comparison with TLS data showed that ULS-V overestimated small DBH (< 40 cm) while underestimating large DBH (> 40 cm), with a RMSE = 7.2 cm, Bias =-3.0 cm and R²= 0.74. At the stand level, ULS-V overestimated basal area of 3%.
Mots-clés: Unmanned aerial vehicle , LiDAR, TLS, ALS, Enhanced Forest Inventory, Individual tree, DBH
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Elise Bouchard Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAM)
Autres auteurs
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Bloc 5 - Session Biodiversité Salle Séjour - 14h50
79 - Biogéographie mondiale des traits fonctionnels des arbres: les rôles de l’abondance relative des espèces, de la compétition et du climat Je m'intéresse aux variables environnementales (température, précipitations, sols, compétition et élévation) qui contraignent la distribution des espèces ligneuses à l’échelle mondiale, via un réseau de 167 311 placettes échantillons d’inventaires forestiers et quatre traits fonctionnels des arbres (densité du bois, masse des graines, surface spécifique foliaire et teneur en matière sèche foliaire). Mon projet vise à déterminer si les traits fonctionnels des arbres répondent aux macro-gradients environnementaux et à évaluer l’importance de l’abondance relative des espèces, de la compétition et des effets séparés et conjoints des variables climatiques dans ces relations. Mes modèles expliquent entre 39 et 53% de la variance, indiquant que les traits fonctionnels étudiés répondent aux contraintes environnementales à grande échelle. Le pouvoir prédictif des modèles est supérieur lorsque l’abondance des espèces n’est pas prise en compte, ce qui signifie que la distribution mondiale des traits fonctionnels des arbres est gouvernée par les espèces peu abondantes, contrairement à l’hypothèse selon laquelle les traits des espèces dominantes traduiraient plus fortement les relations traits-environnement. À cette échelle, le degré de compétition des communautés forestières a un effet minime sur la distribution des arbres. De plus, les interactions entre les variables climatiques révèlent un effet méconnu des précipitations pour deux traits fonctionnels (densité du bois et masse des graines). Finalement, le gradient température est le plus influent pour tous les traits étudiés, indiquant que les fluctuations de température sont les plus susceptibles d’impacter les communautés forestières dans un contexte de changements globaux. Ces résultats permettront d’améliorer les modèles de prédiction de composition forestière et d’approfondir notre connaissance des règles d’assemblage des communautés forestières à l’échelle mondiale.
Mots-clés: écologie forestière, Biogéographie, Traits fonctionnels, Densité du bois, Masse des graines, Teneur en matière sèche foliaire
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Morgane Urli Professionnel(le) de recherche (CEF, Université Laval)
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Bloc 5 - Session Adaptation et changements climatiques Salon G - 14h50
80 - Réponses physiologiques de plants d’essences forestières à l’augmentation anticipée de la sécheresse dans un climat futur au Québec Au sud du Québec, les simulations climatiques prévoient une augmentation de 1,9 à 7,2°C de la température moyenne de la saison estivale et à un changement des précipitations de l'ordre de -10 à +12% à l’horizon 2080, par rapport aux normales observées sur la période 1971-2000. Ces nouvelles conditions climatiques mèneront à des sécheresses plus intenses que par le passé. La sécheresse altère la croissance des arbres, affecte leur capacité d’adaptation face à d’autres stress et peut également compromettre leur survie. Elle influence donc la composition des peuplements de même que l’aire de répartition des essences via des évènements de mortalité. Dans un contexte de changements climatiques, il est nécessaire d’évaluer l’effet de la sécheresse sur la croissance et la survie de plants d’essences tempérées nordiques et boréales. Nous avons exposé des semis de trois essences tempérées nordiques et boréales ayant un intérêt économique et écologique et qui sont utilisées pour le reboisement - épinette blanche, épinette noire et pin blanc – à différentes conditions climatiques (passé récent et futurs) lors d’une expérimentation en serre. Nous avons mesuré régulièrement leur potentiel hydrique, conductance stomatique, transpiration foliaire, photosynthèse et leur conductance hydraulique au cours d’une saison de croissance. Nous avons évalué leurs stratégies hydrauliques ainsi que leur marge de sécurité hydraulique pour chacune des conditions climatiques. Cette dernière correspond à la différence entre l’état hydrique de l’arbre évalué au moment où l’arbre est soumis au stress hydrique le plus élevé et le seuil de dysfonctionnement hydraulique de l’essence. Ces résultats permettront d’identifier l’essence parmi ces trois conifères la plus vulnérable à la sécheresse et par conséquent seront utiles à la mise en œuvre d’une stratégie d’adaptation des forêts tempérées nordiques et boréales aux changements climatiques.
Mots-clés: écologie forestière, écophysiologie, Changements climatiques, Sécheresse
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Samuel Roy Proulx Étudiant(e) au doctorat (CEF, UQAM)
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Bloc 5 - Session Sylviculture Salle Concert - 14h50
81 - L’interaction de croissance entre l’épinette noire et le mélèze laricin sur sol organique de l'Abitibi Les peuplements de la pessière à mousses de la ceinture d’argile sont généralement peu productifs en raison de l’abondance de sols organiques à mauvais drainage. Ces sols sont souvent gorgés d’eau, ce qui ralentit la décomposition et la minéralisation des éléments nutritifs. L’épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) et le mélèze laricin (Larix laricina [Du Roi] K. Koch) sont deux essences forestières fréquentes sur ce territoire. En raison de sa croissance rapide et de ses besoins en eau, le mélèze pourrait réduire la teneur en eau du sol et ainsi favoriser la décomposition de la matière organique. Nous proposons l’hypothèse que la présence de mélèze au sein de peuplements d’épinette noire sujet à l’accumulation de matière organique, aurait un effet positif sur la productivité forestière. Notre objectif est d’évaluer les effets bénéfiques potentiels (facilitation écologique) de la proximité du mélèze sur la croissance de l’épinette noire établie sur sols organiques. Les résultats préliminaires de l’indice de compétition de Canham (Neighbouring Competition Index) seront présentés.
Mots-clés: écologie forestière, sylviculture, Facilitation écologique, Dynamique forestière, Forêt boréale, Paludification, Aménagement forestier, Indice de compétition
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