Conserving species-at-risk requires quantifiable knowledge of the key drivers of population change. Non-linear demographic responses to habitat loss have been documented for many species and may serve to establish quantitative habitat thresholds for management purposes. In Canada, boreal populations of woodland caribou are considered threatened; Environment Canada’s empirical model of calf recruitment–range disturbance suggests that at least 65% undisturbed habitat is required to ensure viability. We tested the relationship upon which this conservation guideline is based by pairing demographic estimates with range conditions over a 10-year period for three boreal caribou populations. Our objectives were (1) to evaluate evidence of intra-population demographic responses to fluctuations in range quality over time; (2) to evaluate inter-population differences in demographic responses to cumulative range disturbances; and (3) to evaluate the sensitivity of disturbance tolerance thresholds to variation in local population demography. We found strong evidence in support of the disturbance–recruitment relationship for within-population responses over time (R2 = 0.77). Mixed effects logistic regression modeling revealed variations in local population responses to cumulative habitat depletion. Range-specific disturbance thresholds derived from Monte Carlo simulations were highly elastic in response to observed variation in local population demography, suggesting that 65% undisturbed habitat is insufficient when adult female survival and/or sex ratio is suboptimal. Study populations were determined to be not self-sustaining (Pr(? ? 0.99) = 37–47%). Adult survival was comparable to estimates reported elsewhere despite Aboriginal harvesting for subsistence purposes. Results underscored potential trade-offs between forest harvesting and wildlife habitat conservation. Protection and restoration of sufficient quantities of undisturbed habitat, particularly via road reclamation, is essential for caribou population recovery.

1. Functional responses in habitat selection occur when individuals adjust their selection of habitat features as a function of the availability of those features. Functional responses in habitat selection are generally assumed to be fitness-rewarding tactics and are used to guide conservation actions. Fitness consequences of functional responses, however, have rarely been evaluated.

2. Eighty-three caribou were followed with GPS collars to establish the link between functional responses in habitat selection and adult female survival, a strong fitness correlate for caribou. We measured how caribou avoidance of mixed/deciduous stands and 6–20-year-old clearcuts varied with the proportion of 6–20-year-old clearcuts within their 100% minimal convex polygon (MCP), and if these functional responses were linked to survival. Mixed/deciduous stands and 6–20-year-old clearcuts are risky for caribou because they are selected by moose, thereby attracting wolves and increasing predation risk for caribou.

3. Caribou avoided mixed/deciduous stands, especially when 6–20-year-old clearcuts comprised a large proportion of their MCP, but this functional response did not differ between caribou that died and those that survived. When the proportion of 6–20-year-old clearcuts in the MCP was low, caribou generally had low odds of occurring near 6–20-year-old clearcuts. However, when the proportion of clearcuts in the MCP was relatively high, caribou that strongly increased their odds of being near 6–20-year-old clearcuts were generally those that died.

4. aSynthesis and applications. Assessing the fitness consequences of how animals respond to habitat disturbances is central to wildlife conservation. We demonstrate that distinct functional responses in habitat selection involve different mortality risks and that population dynamics should depend on the frequency of the different tactics observed within populations. Individuals that persistently select riskier areas should be important drivers of population decline. Caribou mortality could be reduced by decreasing the appeal of 6–20-year-old clearcuts for moose by removing deciduous vegetation through cleaning, which should reduce the selection of wolves for these stands. Removing deciduous vegetation should be especially effective in areas where those clearcuts comprise a large proportion of the landscape, because this is where a subset of the caribou population experiences high mortality rates by selecting 6–20-year-old clearcuts.

Terrestrial mammals are strongly influenced by seasonal changes in environmental conditions. Studies of animal space use behaviour are therefore inherently seasonal in nature. We propose an individual-based quantitative method for identifying seasonal shifts in caribou movement behaviour and we demonstrate its use in determining the onset of the winter, spring dispersal, and calving seasons. Using pooled data for the population we demonstrate an alternate approach using polynomial regression with mixed effects. We then compare individual onset dates with population-based estimates and those adopted by expert consensus for our study area. Distributions of individual-based onset dates were normally distributed with prominent modes; however, there was considerable variation in individual onset times. Population-based estimates were closer to the peaks of individual estimates than were expert-based estimates, which fell outside the onetailed 90% and 95% sample quantiles of individually-fitted distributions for spring and winter, respectively. Both expertand population-based estimates were later for winter and earlier for both spring and calving than were individual-based estimates. We discuss the potential consequences of neglecting to corroborate conventionally used dates with observed seasonal trends in movement behaviour. In closing, we recommend researchers adopt an individual-based quantitative approach and a variable temporal window for data set extraction.

La conservation du caribou forestier est un enjeu clé de la gestion écosystémique. Le plan de rétablissement du caribou forestier, publié par le Québec en 2009, propose une approche de gestion forestière qui comprend le maintien de la connectivité entre des massifs de protection afin de faciliter les déplacements du caribou. Cependant, la majorité des études sur le caribou forestier se concentrent sur des périodes sédentaires soient l’hiver et la mise bas. Dans cette étude, nous avons étudié le comportement du caribou boréal du Nord-du-Québec durant une période de déplacement, la dispersion printanière, afin de mieux caractériser les attributs d’habitats qui semblent faciliter la connectivité. Dans le premier chapitre de ce mémoire, nous privilégions une méthode d’analyse (partition récursive) à base individuelle qui permet d’obtenir des dates correspondant à trois saisons critiques dans le cycle de vie annuel du caribou forestier soit l’hiver, la dispersion printanière et la mise bas. Ensuite, nous comparons les dates obtenues par cette approche avec a) des dates obtenues par une méthode effectuée sur des données communes à la population (régression polynomiale mixte) et b) celles ayant été établies par consensus des experts pour notre région d’étude. Les résultats démontrent que même à l’intérieur d’une saison relativement stable, il y a une variabilité individuelle et annuelle importantes quant à la période temporelle qui y correspond. Le modèle estimé à partir des données communes de la population n’a pas obtenu les mêmes dates que celui estimé à l’échelle individuelle. Par ailleurs, les dates obtenues par consensus des experts différaient de façon importante des dates obtenues au moyen de l’étude du comportement des individus, particulièrement l’hiver et à la mise bas. Les dates correspondant à la mise bas étaient les moins différentes dans les trois cas. Nous concluons qu’afin de réduire le biais dans les études de sélection d’habitat lors de la délimitation de la saison d’intérêt, il est préférable d’utiliser des méthodes quantitatives qui sont basées sur le signal biologique de mouvements des individus d’une population plutôt que d’adopter des dates fixes et/ou établies a priori pour une région. Dans le deuxième chapitre, nous abordons en premier lieu le patron de déplacement printanier du caribou forestier. En général, le caribou n’a pas utilisé les mêmes parcours de déplacement d’une année à l’autre, quoiqu’il semble avoir montré une certaine fidélité à sa destination finale (site de mise bas). Les mouvements des individus étaient orientés, mais il n’y avait pas de direction prédominante à l’échelle de la population. Les caribous en déplacement à proximité d’un réseau routier important (> 5km/km2) tendaient à tourner en rond sans se rendre très loin (i.e. tortuosité élevée), alors que les caribous en déplacement au-delà de 30 km d’un réseau routier important faisaient des déplacements plus directionnels (quasi linéaires) et se rendaient nettement plus loin. Ceci pourrait indiquer que les chemins forestiers imposent un effet de barrière à la dispersion du caribou, ce qui pourrait avoir des conséquences néfastes pour la survie des populations sous forme de trappes écologiques. Le deuxième élément abordé dans le chapitre II est la sélection d’habitat du caribou forestier durant ses déplacements printaniers. Nous avons d’abord quantifié sa distribution printanière par le biais d’un modèle de mouvement Brownian bridge (MMBB) qui génère une surface de probabilité continue que nous avons ensuite utilisé comme variable réponse dans un modèle de sélection d’habitat. En général, le caribou n’a pas démontré de sélection ou d’évitement fort vis-à-vis les attributs de son environnement durant ses déplacements saisonniers. Il a toutefois manifesté des tendances qui reflètent des compromis entre chercher une nourriture de qualité et minimiser le risque de prédation et les coûts énergétiques des déplacements. Par exemple, le caribou tendait à sélectionner des landes à lichen et des milieux humides tout en évitant des secteurs ayant une forte densité en coupes et/ou en chemins forestiers. Il tendait également à se tenir plus proche des basses terres et des cours d’eau lorsqu’accessibles (à l’intérieur de 500 m). Par ailleurs, les chemins forestiers semblaient provoquer un comportement d’évitement chez le caribou boréal jusqu’à 15 kilomètres de distance, et jusqu’à 10 kilomètres pour les coupes forestières. Nous concluons que, étant donné le faible degré de fidélité aux parcours de déplacement printanier, planifier des corridors de déplacement fixes ne semble pas une approche très prometteuse pour maintenir la connectivité des paysages. Cela étant dit, la fidélité du caribou à ses parcours de déplacement risque d’être plus importante sur des territoires fortement aménagés puisque la connectivité de ses paysages serait moindre. Néanmoins, puisque le caribou en déplacement semble éviter les perturbations récentes, une densité accrue d’interventions forestières sur le paysage ne pourrait que nuire à la connectivité du territoire pour cet animal. Afin de mieux viser la conservation de cette espèce menacée, nous suggérons de minimiser la coupe ainsi que les chemins forestiers dans les secteurs encore occupés par le caribou forestier. Lorsque les interventions y sont envisagées, nous recommandons de ne passer qu’une fois par voie d’hiver en faisant des coupes localisées de petite envergure (coupe partielle, coupe sélective), tout en assurant la réhabilitation des chemins forestiers par la suite.