Les services écologiques fournis par la biodiversité forestière sont essentiels à la régénération naturelle, la résilience de la forêt et de nombreuses fonctions soutenant les services socio-économiques dont nous bénéficions. Pourtant, la biodiversité souffre d’un manque de données et reçoit peu d’attention dans la planification de l’aménagement forestier. Sa caractérisation est inadaptée face aux contraintes de surface, de temps et de logistique d’acquisition. Avec l’essor de nouvelles technologies et connaissances, nous avons développé des modèles de télédétection permettant de prédire l’abondance et la diversité des dendromicrohabitats, du bois mort au sol et sur pied dans les vieilles forêts mixtes boréales du Québec. Ces attributs sont reconnus comme des indicateurs indirects de biodiversité efficaces. Ils sont étroitement liés à la complexité forestière et peuvent être précisément caractérisés par la télédétection. Le LiDAR aéroporté est réputé pour la qualité de la caractérisation des attributs tridimensionnels des forêts à large échelle.

Au sein de la Forêt d’Enseignement et de Recherche du Lac Duparquet, nous avons visité 175 placettes de vieilles forêts de 400 m² durant l’été 2024. Pour chaque parcelle, des variables réponses issues d’inventaires terrain et des variables prédictives issues des données aéroportées ont été calculées. À l’aide de modèles d’apprentissage automatique, nous avons prédit l’abondance et la diversité des dendromicrohabitats et du bois mort au sol et sur pied. Malgré le bruit naturel attendu des vieilles forêts, les modèles ont efficacement prédit l’abondance des indicateurs indirects de biodiversité (R² = 0.17–0.33), avec une précision moindre pour la diversité (R² = 0.01–0.30) mais des biais faibles (biais : moyenne= 0.03; étendue = -0.21–0.78) et une étendue de bruit contenu (NRMSE : moyenne = 18.5; étendue = 14.8–27). Les variables de structure forestière verticale ont montré une influence centrale sur toutes les prédictions, alors que celles de structure forestière horizontale n’ont eu qu’un effet limité. Les variables de composition forestière et de topographie ont considérablement contribué aux prédictions des dendromicrohabitats. Ces modèles ont permis de cartographier l’abondance et la diversité des habitats de la forêt boréale mixte, identifiant les points chauds où le potentiel d’accueil en biodiversité est particulièrement élevé et diversifié. Cet outil d’aide à la décision est inédit pour les choix de rétention lors de la planification forestière. Il offre des approches d’aménagement innovantes afin de concilier récolte forestière et protection de la biodiversité.

Accurate and spatially detailed soil information is essential for sustainable land management, agriculture, and environmental planning. Digital Soil Mapping has transformed soil mapping by integrating field observations with environmental data from remote sensing and terrain models, enabling more accurate and consistent soil property maps. Despite these advances, global and national soil maps often lack the spatial resolution required to support site-specific land and soil management, whereas regional-scale maps, though more precise, are confined to areas where soil observations are densely available. To address these challenges, this study investigates a hierarchical modelling framework that integrates high-resolution remote sensing data, including Sentinel-2 imagery and LiDAR, with predictions from the provincial Soil Geographic Information and Inference System (SIIGSOL-100 m; Sylvain et al., 2021). The main objective is to evaluate whether incorporating large-scale model predictions as covariates alongside high-resolution variables in local-scale models can provide a more accurate representation of soil properties compared to regional-scale maps or the provincial dataset alone.

The study was conducted across three regions of Quebec: Abitibi, Monteregie, and Laurentides which were selected for their contrasting landscapes and soil patterns. Surface soil horizons (≤ 15 cm) were extracted from legacy profile databases. Environmental covariates sensitive to soil, vegetation, and terrain conditions were derived from Sentinel-2 Level-2A multispectral imagery, airborne LiDAR resampled to a 20 m grid, and the SIIGSOL-100 m soil map. A Recursive Feature Elimination procedure using multivariate Random Forest identified the most informative predictors. Two models were developed for each region: (i) a Remote Sensing (RS) model using Sentinel-2 and LiDAR predictors, and (ii) a hierarchical model combining these predictors with SIIGSOL covariates to assess the added value of large-scale soil information. Model performance was evaluated using R², RMSE, MAE, and systematic (β) and conditional bias (α).

Integrating large-scale SIIGSOL predictions with high-resolution remote sensing predictors consistently improved model performance across all regions. In Abitibi, R² increased from 0.40 to 0.50 for sand, 0.06 to 0.12 for silt, and 0.50 to 0.59 for clay. Monteregie exhibited the highest relative gains, with R² rising from 0.13 to 0.29 for sand, 0.10 to 0.21 for silt, and 0.10 to 0.25 for clay. In the more homogeneous Laurentides, improvements were modest to negligible (0.09–0.12, 0.05–0.08, and 0.06–0.06 for sand, silt, and clay, respectively). The hierarchical model yielded the lowest RMSE and MAE, with β ≈ 1.0 and α ≈ 0, indicating minimal bias. Elevation was the most influential RS predictor, while SIIGSOL covariates consistently ranked among the top contributors.

This study highlights the potential of hierarchical, multi-scale modelling to improve the accuracy of digital soil maps. Future work will extend this framework across the province of Quebec to produce a high-resolution digital soil map that provides more precise soil information for sustainable land management.

Le succès de l’aménagement forestier écosystémique repose sur sa capacité à maintenir une diversité d’habitats de qualité pour différents taxons. La coupe totale simplifie les habitats en réinitiant la succession forestière. À l’inverse, la coupe partielle préserve mieux certaines caractéristiques des forêts matures, voire pourrait augmenter leur hétérogénéité. Les assemblages d’araignées réagissent rapidement à l’aménagement, et leur vitesse de rétablissement dépend du couvert forestier conservé. Des études ont montré que ces assemblages demeurent altérés 15 ans après des coupes totales et partielles en forêt boréale mixte. Ici, nous comparons des assemblages d'araignées épigées 23 ans après des coupes partielles et totales en forêt boréale mixte abitibienne. Durant trois mois, 150 pièges fosses ont été installés dans une forêt mixte de 114 ans, parmi quatre traitements : contrôle, coupe totale, coupe partielle régulière et par trouées. Une forêt de 264 ans sert de référence de vieille forêt. 8 500 araignées adultes, représentant 105 espèces, ont été échantillonnées. Nous avons comparé ces assemblages avec des modèles hiérarchiques de communautés (HMSC). Les changements d’assemblage ont également été associés à la complexité de la forêt : structure du peuplement, habitats, bois mort, canopée et humidité topographique. Après 23 ans de régénération naturelle, nos résultats révèlent la persistance d’un impact modéré des coupes sur les assemblages d’araignées. Cet impact est plus important dans les coupes totales que les coupes partielles, qui préservent mieux la complexité du peuplement. L’aménagement favorise des espèces coureuses (Lycosidae, Gnaphosidae), des Thomisidae et Hahniidae, au détriment d’espèces forestières sensibles (Linyphiidae). Nous observons aussi un remplacement écologique d’espèces de forêts riches et mésiques à hydriques par des espèces de forêts pauvres subxériques à xériques. Aucune différence de richesse spécifique n’est observable, mais la diversité est minimale en vieille forêt et plus importante dans les coupes partielles régulières que par trouées. Quatre espèces indicatrices d’un gradient de naturalité sont proposées comme outil d’évaluation de la restauration des peuplements aménagés. La surface terrière vivante ressort comme la caractéristique du peuplement la plus importante pour la conservation des araignées, soulignant à nouveau le besoin d’un haut niveau de rétention. Une densité élevée de chicots bénéficie aussi à de nombreuses espèces forestières. La convergence de la structure du peuplement avec celle de la vieille forêt indique que les coupes partielles pourraient accélérer la succession forestière. Elles génèrent aussi des réponses similaires chez certaines espèces d’araignées et sont caractérisées par une même espèce indicatrice. Ces résultats appuient et complètent les connaissances passées, améliorant ainsi notre compréhension de l’impact de l’aménagement sur les araignées de la forêt boréale mixte.