Les stratégies d'aménagement écosystémiques doivent s'adapter à la complexité des relations entre la biodiversité et l'habitat. Au Canada, ces stratégies visent à s'inspirer des patrons de feux qui sont à la base de la dynamique fonctionnelle de la forêt boréale. Plusieurs études ont donc tenté de caractériser la dynamique des îlots créés par processus naturels ou anthropogéniques, comparée à celle observée en forêt continue. Très peu se sont pourtant attardées à la comparaison directe entre des îlots résiduels post-feu et des îlots de rétention post-coupes. Dans cette thèse, nous avons donc voulu pallier ce manque en évaluant la pertinence de la rétention d'arbres dans des chantiers de coupe avec protection et régénération des sols à maintenir une petite faune à faible capacité de dispersion, par rapport à des îlots post-feu. Pour ce faire, nous avons mené quatre sessions d'échantillonnage dans 60 sites répartis entre des îlots résiduels de vieille forêt dans des parterres de feu et de coupes forestières, avec pour témoins des massifs de vieilles forêts continues dans la pessière noire du nordouest du Québec, au cours des étés 2013 et 2014.

Dans un premier temps, nous avons voulu explorer l'impact des méthodes d'échantillonnage sur le paramètre de détection des modèles d'occupation, et évaluer la pertinence des méthodes auditives (point d'écoute et repasse) pour étudier l'occupation de sites de l'écureuil roux d'Amérique. Selon nos résultats, les méthodes auditives moins invasives engendrent des probabilités de détection comparables à celles obtenues par la capture vivante.

Nous avons poursuivi avec les réponses des petits mammifères à la quantité de forêt en termes d'occupation de site, de colonisation et d'extinction, afin de fournir des pistes robustes pour un aménagement écosystémique du territoire. L'objectif principal était de modéliser les relations entre la quantité de forêt boréale et l'occurrence de petits mammifères, après avoir contrôlé l'influence de variables locales telles que le bois mort, sur l'occurrence de ces espèces. La quantité d'habitat (exprimée en pourcentage de forêt) a été mesurée dans 100 périmètres circulaires et concentriques (rayon entre 50 et 5000m), centrés sur chacune des grilles de capture. A l'issue de ce chapitre, nous avons mis en évidence des relations négatives entre l'occupation de sites par les petits mammifères et la quantité de forêt, résultats peu courants dans la littérature et rarement discutés. Nous soupçonnons que la faible densité des populations échantillonnées, et donc la distribution clairsemée des individus, a pu influencer les patrons de sensibilité à la quantité d'habitat disponible.

Le dernier chapitre mise sur une approche similaire à celle du paragraphe ci-dessus, à l'exception que nous nous sommes penchés sur des paires d'espèces et non des espèces individuelles. Nous avons testé la sensibilité de la co-occurrence de deux espècesà la quantité d'habitat mesurée dans les 100 mêmes périmètres que précédemment décrits. Ici nous avons questionné la capacité de la rétention en CPRS à satisfaire les besoins des deux espèces associées aux vieilles forêts (grand polatouche et campagnol à dos roux de Gapper), en présence d'une espèce ubiquiste, plus généraliste et opportuniste (écureuil roux d'Amérique et musaraigne cendrée). Soutenant l'inefficacité des îlots post-coupe, en terme d'isolement des îlots rémanents et de quantité d'habitat avoisinante à maintenir les grands polatouches, ce chapitre offre donc plusieurs pistes de recherche quant à la configuration spatiale des îlots de rétention au sein de parterres de coupe.

Une annexe présente enfin un travail collaboratif entre deux équipes de recherche qui visait à savoir si les petits mammifères boréaux représentaient des disséminateurs de cryptogammes. Par le brossage du pelage de 99 individus, appartenant à 5 espèces différentes (Glaucomys sabrinus, Myodes gapperi, Peromyscus maniculatus, Phenacomys ungava et Tamisciurus hudsonicus) et attrapés sur site, nous avons fait germer 172 propagules/diaspores en laboratoire, appartenant à 7 espèces distinctes de cryptogammes. Ces résultats soulignent l'importance des petits mammifères et de leur dynamique de déplacement quant à la régénération de la matrice suite à une perturbation majeure.

Au terme de cette thèse, nous apportons notre contribution au méta-projet qui visait à mieux comprendre l'importance des îlots de rétention dans une dynamique postperturbation. Nos travaux soulignent l'importance de considérer à la fois les échelles locales et du paysage, tout en maintenant une quantité de peuplements forestiers âgés, de préférence continus, pour maintenir une biodiversité certes à faible capacité de dispersion mais au coeur de la dynamique régénératrice des forêts boréales.

In recent years, habitat amount in fragmented landscapes has been shown to positively influence population size, species occurrence, and species diversity. Quantifying how sensitive bioindicator species respond to the amount of habitat in disturbed landscapes (i.e. area-sensitivity) has become a growing research focus to provide robust guidelines for ecosystem-based management. In this study, we modelled the occurrence of North American boreal small mammals in relation with the total amount of forest surrounding remnant forest patches in disturbed landscapes while controlling for local habitat associations. Over the summers of 2013 and 2014, we conducted four trapping sessions in 60 sites located in old forest remnant patches of old forests in both wildfires and aggregated clearcuts, and in continuous old forest blocks within the black spruce forest of northwestern Quebec, Canada. American red squirrels (Tamiasciurus hudsonicus), southern red-backed voles (Myodes gapperi) and masked shrews (Sorex cinereus) represented 85.5% of our total captures. We measured the amount of habitat (percentage of forest cover) within 100 concentric buffers around each capture grid using digital forest cover maps. Buffers varied in radii from 50 m to 5 km. We quantified area-sensitivity using dynamic models of single-species occupancy to estimate the probabilities of initial site occupancy, site extinction and site colonisation of each species according to both local habitat variables and surrounding habitat amount. We found no associations between initial site occupancy, site colonisation, or site extinction with local habitat features, possibly in response to habitat structure similarity of our three site types. Species studied had different life histories in terms of population dynamics' and timing of juvenile dispersal, possibly explaining why each species had its individual response to the amount of habitat in the surrounding landscape. For the American red squirrel, we found no evidence of within-year area-sensitivity on initial site occupancy patterns, whereas negative area sensitivity on initial site occupancy between-years was observed for the southern red-backed vole. In contrast, we found positive area-sensitivity on between-years site colonisation for this latter species at small spatial scales. For masked shrews, we detected negative area-sensitivity on initial site occupancy within-year. As populations were sampled at low density, we suspect that the sparse distribution of individuals may influence area-sensitivity patterns. Future studies should consider area-sensitivity with regards to both spatial and temporal scales. We encourage long-term monitoring of animal populations at multiple spatial scales to investigate the underlying ecological mechanisms of positive and negative area-sensitivity.

Measuring changes in species distribution and understanding factors influencing site occupancy are recurring goals in wildlife studies. Imperfect detection of species hinders such studies, resulting in the underestimation of the number of sites occupied by the species of interest. American red squirrels (Tamiasciurus hudsonicus) are sampled traditionally with live-traps that require substantial resources to deploy and monitor. Here, we assessed whether auditory methods yield similar detection probabilities. We compared the detection probability of American red squirrels in boreal forest using point counts, playback counts, and live-trapping. Over the summer of 2014, we conducted three trapping sessions in 60 sites within black spruce forests of northwestern Quebec, Canada. We also conducted 10 min point counts in the same sites, together with playback counts using recordings of American red squirrel alarm and territorial calls. Using dynamic occupancy models to analyse three primary periods, all composed of three secondary periods, we found that the detection probability of squirrels from point counts was as high as with live-trapping. Our results thus highlight the value of the point count method in measuring American red squirrel occupancy.

Bryophytes and pteridophytes are important contributors to ecosystem services in boreal regions. Abiotic agents are considered their main dispersers, but recent studies suggest that biotic agents including invertebrates, birds and large mammals might also be efficient dispersal agents. Dispersal of cryptogams by ground-dwelling small mammals is often assumed to occur, but has yet to be demonstrated. In this study, we present the first evidence of boreal cryptogam species being dispersed by ground-dwelling small mammals. In 2013 and 2014, we recorded bryophyte cover and fern presence in 35 sites in black spruce forest. We also collected diaspores by brushing the fur of 99 ground-dwelling small mammals live-trapped in the same sites. Diaspores were then germinated on nutrient agar for six months. Viable diaspores of five bryophyte species and one fern species were successfully grown. No association was found between the cryptogam community sampled on site and the diaspore community grown on artificial substrate. Unlike abiotic agents that randomly disperse cryptogams, small mammals are more likely to transport diaspores to suitable substrates where microhabitat requirements for germination are met. Our results highlight the need to consider a broad spectrum of dispersal agents when focusing on the community dynamics of cryptogams.

Les cryptogames (bryophytes et ptéridophytes) représentent une composante fondamentale des régions boréales, et leur dispersion à moyenne et longue distances dépend principalement d’agents abiotiques. Des études récentes suggèrent pourtant l’importance d’agents biotiques tels que les invertébrés, les oiseaux et les grands mammifères comme vecteur de dispersion. La dispersion des cryptogames par les micromammifères est régulièrement admise mais n’a encore jamais été formellement examinée. Dans cette étude, nous présentons la première preuve tangible du transport des cryptogames boréaux par des micromammifères. Au cours des étés 2013 et 2014, nous avons estimé le couvert des bryophytes et la présence des fougères (communauté in situ) dans 35 sites en pessière noire à mousses. Nous avons brossé le pelage de 99 micromammifères de cinq espèces différentes capturés vivants dans les mêmes sites. Le matériel végétal collecté a été mis à germer durant six mois sur un gel nutritif d’agar. Nous avons observé la germination de cinq espèces de bryophytes et d’une espèce de fougère. Nous n’avons trouvé aucune association entre la communauté de cryptogames in situ présente dans les sites et la communauté germée sur un substrat artificiel. Contrairement à la dispersion aléatoire par des agents abiotiques, la dispersion par les micromammifères est plus susceptible de transporter les diaspores vers des substrats propices à leur germination. Nos résultats soulignent l’importance de considérer une vaste gamme d’agents de dispersion lors de l’étude des dynamiques des communautés de cryptogames.