Sélection d'habitat et démographie du pic à dos noir dans les forêts brûlées de la forêt boréale

Le feu constitue un élément clé de la dynamique forestière naturelle et de la biodiversité en forêt boréale. À court terme, le feu génère une combinaison de conditions qui sont favorables à de nombreuses espèces fauniques et floristiques. En particulier, le feu représente, à l'échelle régionale, une source importante de bois mort pour plusieurs espèces de vertébrés et d'invertébrés qui dépendent de cet attribut d'habitat. Cette thèse vise à approfondir nos connaissances sur l'utilisation du bois mort et des forêts brûlées par les pics en forêt boréale. Plus spécifiquement, l'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les processus écologiques à la base de l'utilisation des forêts brûlées par le pic à dos noir et d'évaluer la contribution de cet habitat dans la dynamique des populations de cette espèce en forêt boréale. La thèse est divisée en deux parties réparties sur quatre chapitres. La première partie de la thèse, composée du chapitre l, décrit l'écologie alimentaire de six espèces de pics qui nichent dans les forêts mixtes et résineuses de la forêt boréale de l'est. Les résultats révèlent que le bois mort constitue un substrat alimentaire important pour cinq espèces de pics soient le pic à dos noir, le pic à dos rayé, le pic chevelu, le pic mineur et le grand pic. Ce volet de la thèse décrit également les spécialisations de chaque espèce quant à son utilisation du bois mort, notamment en ce qui a trait aux stades de dégradation des arbres et aux types de proies. Le pic à dos noir était l'espèce qui montrait la plus forte association au bois mort pour son alimentation. Cette espèce sélectionnait principalement les conifères récemment morts, une préférence qui s'explique par sa spécialisation pour certains insectes saproxyliques (i.e. Cerambycidae) présents en grandes densités dans les premiers stades de dégradation des conifères. Ces résultats montrent que le pic à dos noir dépend du recrutement d'arbres morts pour son alimentation, qu'ils soient issus de la mortalité individuelle des arbres ou de perturbations naturelles de grande ampleur tel que le feu. La deuxième partie de la thèse (chapitres 2 à 4) traite plus spécifiquement de la sélection d'habitat et de la démographie du pic à dos noir dans les forêts brûlées. Dans le chapitre 2, la sélection des arbres pour l'alimentation et la nidification a été étudiée de manière à déterminer les facteurs qui influencent la qualité de cet habitat pour l'espèce. Les résultats indiquent que les caractéristiques des arbres de nidification (i.e. feuillus, chicots dégradés) sont passablement différentes de celles des arbres d'alimentation (conifères, récemment morts, modérément brûlés). Ces résultats montrent que la combinaison des conditions présentes avant feu (i.e. composition, structure et âge des forêts) et de la sévérité du feu influence la qualité des forêts brûlées comme habitat pour cette espèce. Dans le chapitre 3, j'examine le temps d'occupation des forêts brûlées et le succès reproducteur d'une population de pic à dos noir pendant une période de trois ans après feu. Ce volet de la thèse démontre clairement que les forêts brûlées peuvent représenter un habitat de nidification de haute qualité pour cette espèce. Cette occupation est cependant éphémère, étant limitée dans notre étude aux deux premières années suivant le feu. Le succès reproducteur a été évalué sur plus d'une centaine de nids au cours des trois années. Celui-ci diminuait en fonction des années depuis la perturbation et variait en fonction des conditions présentes dans le paysage brûlé. Le succès reproducteur était notamment plus élevé dans les peuplements matures que dans les peuplements jeunes brûlés et plus élevé à proximité de la bordure des forêts non brûlées. Ces résultats viennent corroborer ceux concernant la sélection d'habitat et démontrent l'importance des conditions de la matrice forestière avant feu ainsi que des patrons spatiaux dans la sévérité du feu sur la qualité de l'habitat pour l'espèce. Une évaluation du statut source-puit suggérait que ces forêts brûlées représentaient un habitat source pour les deux premières années suivant le feu et que ce statut se maintenait plus longtemps dans les habitats à dominance de forêts matures brûlées. Le dernier chapitre a permis d'aborder l'influence de la sévérité du feu sur l'occupation à long terme des forêts brûlées par les insectes saproxyliques et les oiseaux qui s'alimentent sur ces derniers, en particulier le pic à dos noir. Les résultats montrent qu'une sévérité légère peut prolonger le temps d'occupation des forêts brûlées par les espèces d'insectes et d'oiseaux généralement associées aux premières années après feu. Dans cette étude, les secteurs brûlés légèrement étaient associés à une mortalité différée des arbres, ce qui a probablement contribué à la présence plusieurs années après feu d'insectes saproxyliques typiquement associés aux arbres récemment morts. À l'échelle des peuplements, certains insectes saproxyliques (ex. scolytes) ainsi que les oiseaux prédateurs de ces insectes (pic à dos rayé et grimpereau brun) étaient plus abondants dans les peuplements légèrement brûlés. À l'échelle de l'arbre, la sévérité du feu a eu un effet important sur la présence d'Arhopalus Foveicolis, le Cerambycidae le plus important 8 à 11 ans après feu. La plus grande abondance de cet insecte dans les arbres légèrement brûlés a probablement contribué à la forte abondance du pic à dos noir dans ces vieux brûlis. Les résultats de cette thèse montrent que le recrutement de bois mort, en particulier par le feu, constitue un élément clé du maintien et de la dynamique des populations du pic à dos noir en forêt boréale. Bien que la qualité des forêts brûlées soit variable et éphémère, cette thèse supporte l'hypothèse que ces forêts peuvent constituer des habitats sources pour les populations de cette espèce en forêt boréale. La récupération des forêts brûlées de même que le rajeunissement de la matrice forestière causé par l'aménagement forestier, par son effet indirect sur la qualité des conditions post-feu, ont un impact négatif sur la quantité et la qualité de cet habitat pour le pic à dos noir. L'intégration de certains résultats de cette thèse dans le développement de stratégies d'aménagement des forêts brûlées permettrait de mieux assurer le maintien d'habitats adéquats pour le pic à dos noir ainsi que pour plusieurs autres espèces qui sont associées aux forêts brûlées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Forêt boréale, Feu, Bois mort, Pic à dos noir, Sélection d'habitat, Succès reproducteur

Old forest structural development drives complexity of nest webs in a naturally disturbed boreal mixedwood forest landscape

Structural complexity generated by forest development processes and tree species compositional changes provide key habitat features for vertebrate communities that rely upon tree size and decay processes for foraging, denning or nesting. Complexity of forest structure in old stands could not only be key for harboring increased taxonomic species diversity but also greater functional diversity through more complexity in networks of tree cavity dependent species. Using a nest web approach that hierarchically links cavity-bearing trees with cavity formation agents (natural decay processes and avian excavators) and cavity users (non-excavator species), we compared network characteristics of nest webs along a time since fire gradient in a naturally disturbed boreal mixedwood forest landscape in eastern North America. Since 2003, twelve 24 to 40 ha plots ranging from 61 to more than 245 years after fire were surveyed at the Lake Duparquet Research and Teaching Forest in Abitibi, Quebec, Canada to detect active nesting, and denning cavities. We found that network complexity both in terms of number of vertebrate species and number of interactions among species, increased along the age gradient and was significantly higher in the older stands than predicted by chance. Whereas cavity-nesting communities in old forests used a higher diversity of tree species over a wide range of decay stages, trembling aspen remained a key cavity-bearing tree throughout the age gradient. Woodpeckers were the main cavity formation agents whereas less than 1% of cavities originated from natural decay. The structural development of older forests is thus a driver for functional diversity in cavity-using vertebrate communities through higher interaction richness in nest webs, among cavity-bearing trees, excavators and non-excavating users. The pivotal contribution of the entire gradient of old forest cover types to the overall complexity of nest webs in the boreal mixedwood zone is also a key for the resilience of the cavity-using vertebrate community to natural disturbances. We discuss how such resilience may be compromised by even-aged industrial timber harvesting with short rotations that shifts the age structure of boreal landscapes toward regenerating and young pole forests whereas old forest cover types become below their historical range of variability

Azimuthal anisotropy of charged jet production in root s(NN)=2.76 TeV Pb-Pb collisions

We present measurements of the azimuthal dependence of charged jet production in central and semi-central root s(NN) = 2.76 TeV Pb-Pb collisions with respect to the second harmonic event plane, quantified as nu(ch)(2) (jet). Jet finding is performed employing the anti-k(T) algorithm with a resolution parameter R = 0.2 using charged tracks from the ALICE tracking system. The contribution of the azimuthal anisotropy of the underlying event is taken into account event-by-event. The remaining (statistical) region-to-region fluctuations are removed on an ensemble basis by unfolding the jet spectra for different event plane orientations independently. Significant non-zero nu(ch)(2) (jet) is observed in semi-central collisions (30-50% centrality) for 20 <p(T)(ch) (jet) <90 GeV/c. The azimuthal dependence of the charged jet production is similar to the dependence observed for jets comprising both charged and neutral fragments, and compatible with measurements of the nu(2) of single charged particles at high p(T). Good agreement between the data and predictions from JEWEL, an event generator simulating parton shower evolution in the presence of a dense QCD medium, is found in semi-central collisions. (C) 2015 CERN for the benefit of the ALICE Collaboration. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Peer reviewe

Production of He-4 and (4) in Pb-Pb collisions at root(NN)-N-S=2.76 TeV at the LHC

Results on the production of He-4 and (4) nuclei in Pb-Pb collisions at root(NN)-N-S = 2.76 TeV in the rapidity range vertical bar y vertical bar <1, using the ALICE detector, are presented in this paper. The rapidity densities corresponding to 0-10% central events are found to be dN/dy4(He) = (0.8 +/- 0.4 (stat) +/- 0.3 (syst)) x 10(-6) and dN/dy4 = (1.1 +/- 0.4 (stat) +/- 0.2 (syst)) x 10(-6), respectively. This is in agreement with the statistical thermal model expectation assuming the same chemical freeze-out temperature (T-chem = 156 MeV) as for light hadrons. The measured ratio of (4)/He-4 is 1.4 +/- 0.8 (stat) +/- 0.5 (syst). (C) 2018 Published by Elsevier B.V.Peer reviewe

Forward-central two-particle correlations in p-Pb collisions at root s(NN)=5.02 TeV

Two-particle angular correlations between trigger particles in the forward pseudorapidity range (2.5 2GeV/c. (C) 2015 CERN for the benefit of the ALICE Collaboration. Published by Elsevier B. V.Peer reviewe

Event-shape engineering for inclusive spectra and elliptic flow in Pb-Pb collisions at root(NN)-N-S=2.76 TeV

Peer reviewe

Measurement of charged jet production cross sections and nuclear modification in p-Pb collisions at root s(NN)=5.02 TeV

Charged jet production cross sections in p-Pb collisions at root s(NN) = 5.02 TeV measured with the ALICE detector at the LHC are presented. Using the anti-k(T) algorithm, jets have been reconstructed in the central rapidity region from charged particles with resolution parameters R = 0.2 and R = 0.4. The reconstructed jets have been corrected for detector effects and the underlying event background. To calculate the nuclear modification factor, R-pPb, of charged jets in p-Pb collisions, a pp reference was constructed by scaling previously measured charged jet spectra at root s = 7 TeV. In the transverse momentum range 20Peer reviewe

Pseudorapidity and transverse-momentum distributions of charged particles in proton-proton collisions at root s=13 TeV

The pseudorapidity (eta) and transverse-momentum (p(T)) distributions of charged particles produced in proton-proton collisions are measured at the centre-of-mass energy root s = 13 TeV. The pseudorapidity distribution in vertical bar eta vertical bar <1.8 is reported for inelastic events and for events with at least one charged particle in vertical bar eta vertical bar <1. The pseudorapidity density of charged particles produced in the pseudorapidity region vertical bar eta vertical bar <0.5 is 5.31 +/- 0.18 and 6.46 +/- 0.19 for the two event classes, respectively. The transverse-momentum distribution of charged particles is measured in the range 0.15 <p(T) <20 GeV/c and vertical bar eta vertical bar <0.8 for events with at least one charged particle in vertical bar eta vertical bar <1. The evolution of the transverse momentum spectra of charged particles is also investigated as a function of event multiplicity. The results are compared with calculations from PYTHIA and EPOS Monte Carlo generators. (C) 2015 CERN for the benefit of the ALICE Collaboration. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Peer reviewe

Elliptic flow of muons from heavy-flavour hadron decays at forward rapidity in Pb-Pb collisions at root s(NN)=2.76TeV

The elliptic flow, v(2), of muons from heavy-flavour hadron decays at forward rapidity (2.5 <y <4) is measured in Pb-Pb collisions at root s(NN)= 2.76TeVwith the ALICE detector at the LHC. The scalar product, two- and four-particle Q cumulants and Lee-Yang zeros methods are used. The dependence of the v(2) of muons from heavy-flavour hadron decays on the collision centrality, in the range 0-40%, and on transverse momentum, p(T), is studied in the interval 3 <p(T)<10 GeV/c. A positive v(2) is observed with the scalar product and two-particle Q cumulants in semi-central collisions (10-20% and 20-40% centrality classes) for the p(T) interval from 3 to about 5GeV/c with a significance larger than 3 sigma, based on the combination of statistical and systematic uncertainties. The v(2) magnitude tends to decrease towards more central collisions and with increasing pT. It becomes compatible with zero in the interval 6 <p(T)<10 GeV/c. The results are compared to models describing the interaction of heavy quarks and open heavy-flavour hadrons with the high-density medium formed in high-energy heavy-ion collisions. (C) 2015 CERN for the benefit of the ALICE Collaboration. Published by Elsevier B.V.Peer reviewe