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Effets des perturbations naturelles et des coupes forestières sur la structure génétique et clonale du peuplier faux-tremble (populus tremuloides michx)

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Namroud, Marie-Claire (2005). Effets des perturbations naturelles et des coupes forestières sur la structure génétique et clonale du peuplier faux-tremble (populus tremuloides michx). (Thèse de doctorat). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/273

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Résumé

Dans cette thèse, notre objectif était d'évaluer l'effet des perturbations naturelles (feux et
trouées) sur la diversité génétique et clonale du peuplier faux-tremble et de le comparer avec
celui des coupes de différentes intensités. Plus précisément, nous visions à: (1) suivre la
structure génétique et clonale du tremble avec le temps suite à une série de perturbations
majeures (le feu) et secondaires (trouées) à l'échelle du peuplement; (2) construire un modèle
qui permet de suivre la structure clonale du tremble sur de longues échelles temporelles et
sous des cycles de feux différents tant au niveau du peuplement qu'au niveau du paysage; (3)
déterminer la distribution spatiale de la diversité génétique et clonale du tremble à l'échelle
du peuplement (1 ha) en fonction de la distribution spatiale des cohortes de tremble issues de
perturbations majeures (feu) et secondaires (trouées); et (4) évaluer l'effet sur la diversité
clonale du tremble des coupes totales et des coupes partielles de 1/3 avec sélection des tiges.
Quatre marqueurs microsatellitaires spécifiques ont été utilisés pour l'identification génétique
des individus de tremble. Les analyses génétiques ont montré que Je tremble maintient une
grande diversité génétique et clonale le long du gradient successionel et ce malgré son mode
de reproduction végétative. Les simulations ont démontré que la diversité clonale du tremble
exprimée par le ratio génotype/effectif augmente progressivement durant les premières 150
années après feu à l'échelle du peuplement mais se stabilise autour de 0.83 par la suite. Ceci
s'explique par la régénération d'un grand nombre de genets immédiatement après feu, le
recrutement périodique de ces genets dans les trouées en absence de feu, et l'élimination
intraclonale important avec le temps depuis le feu. Le pourcentage de genets éliminés à
l'échelle du paysage augmente avec Je temps depuis le feu ainsi qu 'avec l'élongation du
cycle de feu. Les pratiques d'aménagement équiennes à courtes rotations semblent avoir un
effet similaire à celui des feux sur la survie des genets de tremble. En général, les ramets d'un
seul genet sont agglomérés sur une distance d'environ 30 rn, mais les différents genets sont
étroitement entrecroisés. La distribution spatiale de la variabilité génétique, tout comme celle
des arbres d'une même cohorte, tendent vers une structure plus aléatoire avec le temps depuis
le feu, possiblement en relation avec la diminution de la densité du tremble et l'augmentation
de la compétition végétative d'une cohorte à une autre. Un aménagement par coupes totales
favorise la régénération d'un grand nombre de genets, alors que suite à des coupes partielles
avec sélection, le drageonnement des genets est favorisé par les conditions
environnementales.
In this thesis, we evaluated the effect of natural disturbances (fire and gaps) on the
genetic and clonai diversity of trembling aspen and to compare it with that of different
Jogging intensities. More precisely, we attempted to: (1) follow aspen genetic and clonai
structure with time at the stand level after major (fire) and secondary (canopy gaps)
disturbances; (2) build a model to estimate the Joss of aspen genets over long temporal scales
and under different fire cycles at the stand and Jandscape levels; (3) determine the spatial
distribution of aspen genetic and clonai diversity at the stand level (1 ha) in relation with the
spatial distribution of aspen cohorts originating from major (fire) and secondary (gaps)
disturbances; and ( 4) assess the effect of clear-cutting and one-third partial cutting with
selection on aspen clonai diversity. We used four microsatellite loci specifie for aspen for
genetic identification. Genetic analysis indicated that aspen maintains a high genetic and
clonai diversity along the successional gradient despite its vegetative reproduction mode.
Simulations at the stand level showed that aspen genotypic diversity expressed by the ratio
genets/samples increases progressively within the first 150 years after fire, but stabilizes at
about 0.83 afterward. This was mainly linked to the recruitment of a large number of genets
immediately after fire, to the recurrent recruitment of the se genets in the gaps in the absence
of fire, and to an important intraclonal competition with time since fire. At the landscape
leve!, genet Joss increases with time since fire and as the fire cycle gets longer. Management
practices based on even-aged short forest rotations seem to have an effect similar to that of
fires on aspen genet survival. Most ramets of one genet are aggregated within a distance of 30
rn, but genets are closely intermixed. Both the spatial genetic structure and the spatial
distribution of aspen trees within cohorts tend toward a more random spatial distribution with
time since frre, most probably in relation with the decrease in aspen density and the increase
of vegetation competition from one cohort to another. Management practices based on clearcutting
favor a strong regeneration of a large number of genets, while one-third partial cutting
seem to reduce genet suckering with a stronger recruitment of genets favored by
environmental conditions.

Type de document: Thèse ou mémoires (Thèse de doctorat)
Directeur de mémoire/thèse: Tremblay, Francine
Co-directeurs de mémoire/thèse: Bergeron, Yves
Informations complémentaires: Thèse présentée comme exigence partielle du doctorat en sciences de l'environnement. Bibliographie: f. 104-115. Comprend un résumé en français et un en anglais
Mots-clés libres: toponord effet perturbation peuplier peuplier-faux-tremble faux-tremble genetique structure coupe forestier naturel clonage
Divisions: Forêts > Doctorat en sciences de l'environnement
Date de dépôt: 31 mai 2012 13:33
Dernière modification: 16 oct. 2012 17:06
URI: https://depositum.uqat.ca/id/eprint/273

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