Structural complexity generated by forest development processes and tree species compositional changes provide key habitat features for vertebrate communities that rely upon tree size and decay processes for foraging, denning or nesting. Complexity of forest structure in old stands could not only be key for harboring increased taxonomic species diversity but also greater functional diversity through more complexity in networks of tree cavity dependent species. Using a nest web approach that hierarchically links cavity-bearing trees with cavity formation agents (natural decay processes and avian excavators) and cavity users (non-excavator species), we compared network characteristics of nest webs along a time since fire gradient in a naturally disturbed boreal mixedwood forest landscape in eastern North America. Since 2003, twelve 24 to 40 ha plots ranging from 61 to more than 245 years after fire were surveyed at the Lake Duparquet Research and Teaching Forest in Abitibi, Quebec, Canada to detect active nesting, and denning cavities. We found that network complexity both in terms of number of vertebrate species and number of interactions among species, increased along the age gradient and was significantly higher in the older stands than predicted by chance. Whereas cavity-nesting communities in old forests used a higher diversity of tree species over a wide range of decay stages, trembling aspen remained a key cavity-bearing tree throughout the age gradient. Woodpeckers were the main cavity formation agents whereas less than 1% of cavities originated from natural decay. The structural development of older forests is thus a driver for functional diversity in cavity-using vertebrate communities through higher interaction richness in nest webs, among cavity-bearing trees, excavators and non-excavating users. The pivotal contribution of the entire gradient of old forest cover types to the overall complexity of nest webs in the boreal mixedwood zone is also a key for the resilience of the cavity-using vertebrate community to natural disturbances. We discuss how such resilience may be compromised by even-aged industrial timber harvesting with short rotations that shifts the age structure of boreal landscapes toward regenerating and young pole forests whereas old forest cover types become below their historical range of variability.

En forêt boréale, les cavités arboricoles sont excavées en majorité par les pics. Mais plusieurs des trous faits par les pics sont des cavités incomplètes et ne sont pas adéquates pour la plupart des autres utilisateurs de cavités faisant partie des réseaux de nidification. Nous avons évalué la qualité des cavités comme substrat de nidification et leur utilisation par une communauté d'excavateurs primaires et d'utilisateurs secondaires dans des paysages aménagés et non aménagés en forêt boréale mixte dans l'est du Canada. Nous avons comparé les résultats d’inventaires au sol des cavités arboricoles avec ceux d'inspections visuelles directes de l'intérieur des cavités potentielles dans des habitats forestiers résiduels entourés de zones coupées et dans des forêts intactes de grande superficie. Nous avons constaté que les inventaires au sol surestimaient l'abondance de cavités adéquates puisque seulement 38 % des cavités détectées comme potentielles à partir du sol étaient effectivement adéquates pour la nidification, et ce, autant dans les paysages aménagés que non aménagés. Les inventaires au sol de nids actifs détectaient correctement une plus grande proportion de nicheurs de cavité primaires (93 %) que secondaires (48 %). Dans des réseaux de nidification comme ceux de la forêt boréale où les cavités sont créées principalement par les pics, nos résultats indiquent qu'une grande proportion des cavités détectées lors des inventaires au sol n’est pas adéquate pour les espèces cavicoles, surestimant ainsi la disponibilité réelle de sites de nidification. D’autre part, lorsque les cavités abritent des nids actifs, les inventaires au sol détectent les excavateurs primaires de façon satisfaisante, mais ils ne permettent pas de détecter adéquatement les utilisateurs secondaires.

L’aménagement forestier entraîne vraisemblablement une dégradation de l’habitat pour plusieurs espèces associées aux forêts matures. Ces dernières sont soumises à des pressions qui peuvent entraîner des baisses de population et mener à des disparitions locales. Les espèces qui dépendent des cavités arboricoles pour accomplir leur cycle de vie (espèces cavicoles) figurent parmi ces espèces vulnérables. Ce groupe représente une large proportion de la diversité spécifique vertébrée en forêt boréale. Il est crucial de déterminer si l’aménagement des forêts tel qu’il est pratiqué de nos jours permet de maintenir des habitats de nidification pour les espèces cavicoles notamment, pour les picidés qui excavent la majorité des cavités disponibles pour les autres espèces cavicoles en forêt boréale.

Le premier chapitre de ce mémoire porte sur le rôle des habitats résiduels pour le maintien des picidés en forêt boréale mixte aménagée. Dans cet écosystème, l’aménagement des paysages forestiers entraîne une raréfaction des arbres qui offrent un potentiel pour la nidification. Ils sont concentrés dans les forêts résiduelles linéaires (séparateurs de coupe et bandes riveraines). Nous avons effectué une recherche de cavités actives dans des habitats résiduels 10 à 20 ans après la coupe. Nos résultats indiquent que l’ouverture du paysage par la coupe engendre une concentration des activités de nidification dans les habitats résiduels linéaires. Par ailleurs, le suivi des nids de picidés indique que le succès de nidification est équivalent dans les habitats résiduels et les forêts témoins. Malgré une réduction substantielle de la quantité de forêts dans les paysages aménagés, les habitats résiduels linéaires apparaissent être des habitats de nidification de qualité pour les picidés.

Le second chapitre vise à comparer des techniques d’échantillonnage utilisées lors d’études portant sur la faune cavicole. L’évaluation de la disponibilité des cavités est cruciale pour identifier et maintenir des habitats propices à la nidification en forêt aménagée. La détection de cavités en vérifiant les arbres à partir du sol est rapide et peu couteuse toutefois, cette technique est vraisemblablement biaisée puisqu’une proportion élevée de trous détectés ne sont pas complétés par une chambre  utilisable par la faune. L’inspection directe de l’intérieur des cavités à l’aide d’une caméra fixée sur une perche est probablement plus précise, mais nécessite davantage d’effort. Il existe toutefois peu d’information sur l’apport de cette technique comparativement au suivi à partir du sol. Cette étude a pour objectifs; 1) d’estimer la proportion de trous détectés visuellement à partir du sol qui sont des cavités (qui ont une chambre propice à la nidification), et 2) de déterminer la proportion de cavités occupées qui peuvent être détectées à partir du sol. Nos résultats montrent que seulement 36% des trous détectés à partir du sol contiennent une chambre permettant la nidification. Par ailleurs, les excavateurs primaires étaient généralement détectés à partir du sol alors que seulement 48% des utilisateurs secondaires ont été détectés de cette manière. Nous concluons que l’inspection directe des trous est indispensable pour recueillir des données précises sur la disponibilité des cavités et sur leur taux d’occupation par des utilisateurs secondaires.