Increasing extreme events that are related to global change are expected to affect the dynamics of forest ecosystems. If disruptive stressors (e.g., insects, drought) affect tree vigor without causing mortality, the ecological effects may be subtle, making subsequent ecosystem dynamics more difficult to predict than in the case of disturbances causing death. Based on the literature and our personal observations, we expected that such a subtle change could have occurred in the dynamics between sugar maple and American beech. We implemented a targeted paired?sampling design (1) to verify whether a change occurred (gradual or abrupt, recovered or not) in the growth dynamics between the two species over a 57?yr period, (2) to identify the likely causes of this change, and (3) to investigate whether such changes could trigger other long?time ecological consequences. We found that sugar maple growth was negatively affected by an extreme event (or a few events) between 1986 and 1989, while American beech was not affected. Twenty years after the 1986–1989 abrupt growth decrease, sugar maple (1) had a slower growth than American beech, although it was previously similar, (2) did not respond to monthly climatic variations as it did prior to the abrupt growth decrease, and (3) had lower resilience when faced with a new stress event. Overall, our study, besides showing that extreme events with subtle effects may change the dynamics of an ecosystem, also illustrates that these events may accelerate ecosystem misadaptation to climate. Fine?scale targeted monitoring is essential to complement broad?scale monitoring to detect such misadaptations in a global change context.

With an increasing pressure on forested landscapes, conservation areas may fail to maintain biodiversity if they are not supported by the surrounding managed forest matrix. Worldwide, forests are managed by one of two broad approaches—even- and uneven-aged silviculture. In recent decades, there has been rising public pressure against the systematic use of even-aged silviculture (especially clear-cutting) because of its perceived negative esthetic and ecological impacts. This led to an increased interest for uneven-aged silviculture. However, to date, there has been no worldwide ecological comparison of the two approaches, based on multiple indicators. Overall, for the 99 combinations of properties or processes verified (one study may have evaluated more than one property or process), we found nineteen (23) combinations that clearly showed uneven-aged silviculture improved the evaluated metrics compared to even-aged silviculture, eleven (16) combinations that showed the opposite, and 60 combinations that were equivocal. Furthermore, many studies were based on a limited study design without either a timescale (44 of the 76) or spatial (54 of the 76) scale consideration. Current views that uneven-aged silviculture is better suited than even-aged silviculture for maintaining ecological diversity and processes are not substantiated by our analyses. Our review, by studying a large range of indicators and many different taxonomic groups, also clearly demonstrates that no single approach can be relied on and that both approaches are needed to ensure a greater number of positive impacts. Moreover, the review clearly highlights the importance of maintaining protected areas as some taxonomic groups were found to be negatively affected no matter the management approach used. Finally, our review points to a lack of knowledge for determining the use of even- or uneven-aged silviculture in terms of both their respective proportion in the landscape and their spatial agency.

La présente étude visait à mieux comprendre la dynamique de la coexistence entre l'érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) et le hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.) dans un contexte de changements globaux et à évaluer des pratiques sylvicoles pouvant être adaptées à cet écosystème dans ce contexte en perpétuel changement. Dans le premier chapitre, nous nous sommes intéressés à l'effet de la fertilisation sur la croissance et la régénération de ces deux espèces dans un contexte où plusieurs auteurs émettent l'hypothèse d'une baisse de fertilité des sols – en raison des précipitations acides – qui défavoriserait l'érable aux par rapport au hêtre à grandes feuilles. Les données provenant d'un dispositif de fertilisation (chaulage) ne montrent que des effets négligeables de ce traitement sur la dynamique entre les deux essences, alors que des traitements de récolte et d'élimination des gaules de hêtre ont des effets beaucoup plus marqués. Nos résultats ne semblent pas démontrer que la richesse des sols est un facteur limitant la croissance et la régénération de l'érable à sucre dans la région à l'étude. Dans le deuxième chapitre, nous nous sommes penchés sur l'évolution comparée de la croissance de l'érable à sucre et du hêtre sur une période d'environ 60 ans par dendrochronologie. Nos résultats démontrent clairement une chute abrupte de la croissance de l'érable par rapport au hêtre à partir de 1986. Sans pouvoir l'affirmer avec certitude, nous émettons l'hypothèse que cette baisse de croissance serait due à un événement de redoux suivi d'un gel sévère en janvier 1986, puis suivi par une sécheresse en 1988. Non seulement l'érable à sucre n'a pas recouvré sa croissance 20 ans plus tard, mais il semble avoir été affecté de nouveau par un autre événement extrême. Comme les événements extrêmes sont appelés à être de plus en plus fréquents, mais qu'ils peuvent avoir des effets en apparence subtils, nous prônons le développement d'approches de modélisation novatrices qui permettront de prendre en compte les effets de tels événements. Dans le troisième chapitre, nous nous sommes intéressés à l'aménagement équienne comme outil potentiel pour l'adaptation aux changements globaux puisque ce mode d'aménagement est presqu'inutilisé dans les érablières du Québec. L'aménagement équienne présente l'avantage de favoriser une grande diversité – tant à l'échelle du peuplement que du paysage – qui est souvent vue comme un élément important de la résilience des forêts face aux changements globaux. Malgré l'absence de littérature sur le sujet, il existe une forte croyance à l'effet que l'aménagement inéquienne est préférable à l'aménagement équienne pour favoriser la résilience des forêts. Nous avons ainsi procédé à une revue de littérature recensant les articles scientifiques à travers le monde qui comparent les deux modes d'aménagement au niveau écologique. Il ressort de cette revue qu'aucune des deux approches ne semble supérieure à l'autre du point de vue écologique, chacune ayant ses avantages et inconvénients. Comme les réponses observées sur les effets de l'aménagement équienne et inéquienne sont très spécifiques aux espèces, cette revue supporte qu'une diversité d'approches sylvicoles sont nécessaires pour maintenir une diversité d'habitats. Par le fait même, notre étude ouvre la voie pour les aménagistes à l'utilisation d'un outil sylvicole supplémentaire – l'aménagement équienne, qui était quasiment proscrit dans certains types de forêts (ex. : les forêts de feuillus nobles) – pour faire face aux changements globaux. Pris dans leur ensemble, les résultats des chapitres de la thèse supportent l'utilisation mesurée de l'aménagement équienne dans les érablières pour, entre autres, favoriser l'érable à sucre aux dépens du hêtre et la résilience de cet écosystème dans son ensemble. Enfin, nous jetons les bases d'une approche permettant de doser le niveau d'interventionnisme de l'humain dans sa volonté de faciliter l'adaptation des écosystèmes forestiers aux changements globaux.

Les forêts nord-américaines dominées par l’érable à sucre (ERS, Acer saccharum Marsh.) sont de plus en plus influencées par des modifications des conditions environnementales d’origine anthropique. Pour remédier à cette situation, des traitements sylvicoles adaptés sont nécessaires. Même s’il est généralement accepté que la santé de l’ERS est liée à la fertilité du sol et qu’il y a une littérature abondante sur la dynamique de la régénération des peuplements composés d’ERS et de hêtre à grandes feuilles (HEG, Fagus grandifolia Ehrh.) en fonction de la disponibilité de lumière, l’interaction entre ces deux facteurs a rarement été étudiée. Notre objectif principal était donc de vérifier le rôle potentiel d’une interaction entre la lumière et le sol sur la dynamique des peuplements composés d’ERS et de HEG. Nous avons utilisé un dispositif factoriel à trois facteurs (intensité de récolte, chaulage et élimination des gaules de hêtre) pour tester cette interaction. Nos résultats montrent que la croissance radiale des arbres et des gaules d’ERS et de HEG était positivement influencée par l’ouverture du couvert, mais pas par le chaulage. Le chaulage n’a pas favorisé les semis de HEG, mais il a favorisé ceux d’ERS dans des situations spécifiques d’ouverture du couvert, ce qui confirme, bien que partiellement, l’hypothèse de l’interaction entre la lumière et le sol. Globalement, le chaulage a eu des effets très limités sur la dynamique des peuplements composés d’ERS et de HEG comparativement aux traitements d’ouverture du couvert et d’élimination des gaules de HEG. Nous ne préconisons pas l’utilisation généralisée du chaulage puisque les autres stratégies sylvicoles testées ont produit des résultats plus prometteurs pour favoriser l’ERS aux dépens du HEG. [Traduit par la Rédaction]