L'influence des arbustes fruitiers sur la répartition des oiseaux en sapinière boréale

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011La période suivant l’envol du nid et précédant la migration est critique pour les oiseaux forestiers, particulièrement pour les juvéniles qui doivent apprendre à se nourrir efficacement avant la migration automnale. A cette période, plusieurs oiseaux forestiers deviennent principalement frugivores et se déplacent fréquemment vers les jeunes peuplements forestiers. Ce déplacement pourrait être causé notamment par (1) la recherche de petits fruits ou de couvert anti-prédateurs par les oiseaux, (2) la fréquentation des lisières de peuplements ou (3) le transit des oiseaux entre différents peuplements matures via les jeunes peuplements. J’ai testé les hypothèses de la frugivorie, des lisières et du transit à la Forêt Montmorency, Québec, durant les étés 2007 et 2008. J’ai mené une expérience de retrait de fruits testant la prédiction que le taux de capture des oiseaux dans des filets japonais serait plus faible dans les parcelles sans fruits que dans des parcelles témoins. De plus, j’ai évalué le mûrissement et la consommation des baies de sureau rouge (Sambucus racemosa) dans les parcelles témoins suivant chaque session de capture, et modélisé les taux de capture d'oiseaux en fonction de l’abondance des arbustes fruitiers à différentes échelles spatiales. J’ai testé les hypothèses de lisière et de transit respectivement en comparant les taux de capture à différentes distances des lisières des peuplements matures, ainsi que dans des filets placés de façon parallèle vs. perpendiculaire à ces lisières. Soixante-quatre pourcent des oiseaux, représentant 15 des 33 espèces capturées, étaient des frugivores saisonniers. Chaque année, la consommation des baies de sureau approchait 100 % en fin de saison d’échantillonnage, ce qui suggère que ces fruits pourraient être en quantité limitante. Le retrait expérimental des fruits a réduit le taux de capture des espèces frugivores de 45 %, mais n’avait aucune influence sur les autres espèces. Il n’y avait aucune relation entre l’abondance des oiseaux et des fruits au-delà de quelques mètres des filets. Les taux de capture étaient indépendants de la distance aux lisières de peuplements matures, mais ils étaient plus élevés dans les filets parallèles vs. perpendiculaires aux lisières dans le cas des espèces nichant dans les peuplements matures. En sapinière boréale, on trouve les arbustes fruitiers surtout dans les jeunes peuplements au stade gaulis. Or, c’est à ce stade que s’applique l’éclaircie précommerciale (ÉPC), un traitement sylvicole communément utilisé pour augmenter la croissance en diamètre des tiges éclaircies et orienter la composition en espèces des jeunes peuplements. Ce traitement soulève d’importantes préoccupations quant aux répercussions sur la faune associée aux milieux denses et à l’élimination possible des arbustes fruitiers dans les peuplements traités en ÉPC. Ces préoccupations ont mené à l’application expérimentale d’ÉPC à valeur faunique (ÉPCvf) à la Forêt Montmorency, où l’évaluation des tiges compétitrices est moins sévère que dans l’ÉPC conventionnelle. J'ai examiné l’impact de cette ÉPC sur l’abondance et la répartition des arbustes fruitiers en effectuant un inventaire d’arbustes fruitiers par transects dans des peuplements traités en ÉPCvf et non traités (témoins). J'ai modélisé l’abondance d’arbustes fruitiers en fonction du traitement et de variables de sites (pente, altitude et exposition). De façon générale, les résultats indiquent que le nombre d’arbustes fruitiers semble être plus élevé dans les peuplements traités en ÉPCvf par rapport aux peuplements témoins, mais la différence n’est pas significative. L’abondance d’arbustes fruitiers était très variable dans les coupes et la réponse à l’ÉPCvf variait selon les espèces. Néanmoins, l’ÉPC à valeur faunique ne semble pas avoir d’impact négatif sur l’abondance d’arbustes fruitiers. J’attribue le maintien des arbustes fruitiers au fait qu’une bonne partie ne sont pas coupés lors de l’éclaircie et, dans le cas où les tiges sont coupées, à l’augmentation de lumière et de nutriments suivant l’éclaircie qui favorise les rejets de souche. Finalement, la répartition des arbustes fruitiers était fortement agrégée (contagieuse), mais n’était pas liée à la distance aux chemins ni aux lisières de forêt mature. Cependant, l’ÉPC a significativement réduit le taux d’agrégation des arbustes fruitiers. Il semble que l'abondance de fruits et le transit entre les peuplements matures explique en bonne partie l'abondance des oiseaux dans les jeunes peuplements en fin d'été. Ainsi, on devra s’assurer que les traitements sylvicoles en sapinière boréale maintiennent cette ressource dans une mosaïque de jeunes coupes à proximité de forêts matures. L’ÉPC pratiquée dans l’aire d’étude semble non nuisible pour les oiseaux, car l’abondance d’arbustes fruitiers y est comparable aux peuplements non-traités. Toutefois, la réduction de l’aggrégation des arbustes fruitiers pourrait avoir une influence sur l’efficacité de recherche de nourriture des oiseaux frugivores. Les résultats de cette étude sur l’abondance et la répartition des arbustes fruitiers peuvent difficilement être extrapolés à l’ÉPC conventionnelle, mais donnent un apperçu sur la dynamique des arbustes fruitiers en forêt boréale. Il est nécessaire de mieux comprendre les effets de l’ÉPC et d’autres traitements sylvicoles sur les arbres et arbustes fruitiers, ainsi que les facteurs régissant la production de fruits en milieux forestier, car c’est une ressource qui est possiblement limitante pour les oisesaux en période post-reproductrice.The post-reproductive period is critical for many forest birds, especially for juveniles who must learn to forage on their own before the fall migration. At this period, many forest birds become mainly frugivores and songbirds of mature boreal forests often shift to early-successional stands. There are at least three explanations for this late-summer habitat shift: (1) songbirds may seek abundant fruit resources or cover against predators, (2) restrict their use of clearcuts to mature-forest edges or (3) use clearcuts mostly for transit between different patches of mature forest via early-seral stands. We tested frugivory, edge and transit hypotheses at the Forêt Montmorency, Quebec during summers 2007 and 2008. We tested the frugivory hypothesis by conducting a fruit removal experiment testing the prediction that bird capture rates in mist nets would be lower in fruit removal plots than in control plots. Additionally, we evaluated the ripening and consumption of available red elderberry (Sambucus racemosa) berries in control plots following each mist-netting session, and we modeled capture rates as a function of fruit shrub abundance at varying spatial scales. We tested edge and transit hypotheses by comparing capture rates in clearcuts near vs. away from adjoining mature forest edges, as well as in mist nets placed parallel vs. perpendicular to forest edges. Sixty-four percent of individuals, representing 15 of the 33 species captured, were seasonal frugivores. In both years of this study, fruit consumption of red elderberry approached 100 % by the end of the sampling periods, suggesting that fruit could be a limiting resource to boreal forest birds. Experimental fruit removal reduced capture rates of frugivores by 45 %, but did not affect capture rates of other species. There was no relationship between bird and fruit abundance beyond a few meters from mist nets. Capture rates were independent of distance from mature forest edges, but they were greater in nets parallel to forest edges than in those perpendicular to edges in the case of species nesting in mature forests. In the boreal forest, fruit shrubs are mainly found in dense, early successional stands. In managed forests, it is within these stands that precommercial thinning (PCT) is applied, a treatment designed to reduce stand density so as to increase diameter growth of residual poles and orient stand species composition. The consequences of PCT on wildlife associated to dense habitat as well as the possible elimination of fruit shrubs in treated stands is a cause for concern. These preoccupations have lead to the experimental application of wildlife-enhanced PCT at the Forêt Montmorency, where the evaluation of competing stems is less severe as in conventional PCT. I examined the impact of wildlife-enhanced PCT (wePCT) on fruit shrub abundance and distribution by conducting a fruit shrub inventory in thinned and control stands, and modeling the abundance of fruit shrubs as a function of treatment and site variables (slope, elevation and aspect). Results indicate that the abundance of fruit shrubs generally seemed higher in thinned stands, but differences were not significant. Fruit shrub abundance was highly variable in young stands and the response to thinning was species specific. Nonetheless, wePCT does not seem to have a negative impact on fruit shrub abundance. I suggest two possible explanations for the maintenance of fruit shrub following wePCT: either fruit shrubs were left uncut during thinning or, when cut, increased light and available nutrients rapidly restored stem abundance by favouring stump sprouting. Finally, fruit shrub distribution was highly aggregated, but was not related to distance to roads or to mature forest edges. However, PCT significantly reduced fruit shrub aggregation. Given the support for frugivory and transit hypotheses, silvicultural treatments should be closely monitored to maintain fruit shrubs in small-scale patchworks of different successional stages. PCT in our study area appeared unharmful to birds, as fruit shrub abundance in PCT sites was similar to that of control stands. However, reduced fruit shrub aggregation could negatively affect foraging efficiency of frugivorous forest birds. Fruit shrub abundance and distribution results cannot be directly extrapolated to conventional PCT, but they provide insight on the fruit shrub dynamics of the boreal forest. Better understanding the effects of PCT and other sylvicultural treatments on fruits shrubs and trees is important, as fruit is possibly a limiting resource for post-breeding birds