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

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

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