Collections de documents électroniques
RECHERCHER

Colonisation initiale des coléoptères saproxyliques et décomposition des débris ligneux grossiers d'épinette noire après feu en milieu boréal

Boulanger, Yan (2010). Colonisation initiale des coléoptères saproxyliques et décomposition des débris ligneux grossiers d'épinette noire après feu en milieu boréal. Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 265 p.

[img]
Prévisualisation
PDF
Télécharger (14MB)

Résumé

RÉSUMÉ: Cette thèse a pour objet i) l'étude de la phase initiale de colonisation des débris ligneux d'épinettes noires (Picea mariana [Mill] B.S.P.) produits par le feu, par les coléoptères saproxyliques ainsi que l'étude ii) des facteurs régulant les taux de décomposition de ces débris ligneux dans le nord de la forêt boréale du Québec. Cette étude est la seule à ce jour traitant à la fois de la décomposition du bois et de la colonisation saproxylique dans un contexte postfeu. Entre autres, elle a mis à profit un dispositif d 'échantillonnage entomologique installé très tôt après feu (7 jours) . Ce dispositif ainsi que celui utilisé pour caractériser la décomposition de la matière ligneuse se sont étendus sur un large territoire ce qui a permis de couvrir l'essentiel de la variabilité des conditions postfeu ainsi que de considérer de multiples échelles spatiales. L'étude a ainsi mis en lumière l'importance de la sévérité du feu dans la structuration des patrons de colonisation. De plus, le patron de colonisation laisse présager que les capacités de dispersion des coléoptères saproxyliques colonisant les brulis récents sont très importantes. En plus d'influencer fortement le patron de colonisation des coléoptères saproxyliques, la sévérité du feu affecte aussi le processus de décomposition de la matière ligneuse. Les caractéristiques de l' habitat brûlé ont influencé le patron de colonisation de façon très importante. Les attributs de l' habitat brûlé, plus particulièrement, la sévérité du feu, ont influencé ce patron à de multiples échelles spatiales et ce, à la fois pour les adultes colonisateurs et les néonates. De façon générale, les prédateurs et les xylophages adultes étaient plus abondants dans les paysages et les peuplements sévèrement brûlés alors que la sévérité du feu avait un impact opposé sur les mycophages. L'importance de la sévérité du feu devrait être une conséquence directe de l'impact de cette variable sur les propriétés nutritionnelles du substrat ligneux. En ce sens, une plus forte abondance des adultes xylophages dans les peuplements sévèrement brûlés est contre-intuitive. En effet, les néonates xylophages étaient plus abondantes dans les arbres faiblement brûlés, ces derniers favorisant la survie larvaire en maintenant un taux d'humidité subcorticale suffisant. Un tel comportement postfeu suggère une stratégie de colonisation non-optimale chez plusieurs espèces xylophages. Ce comportement pourrait être le résultat d'une pression évolutive qui aurait amené ces espèces à détecter et utiliser un substrat à l'apport beaucoup plus stable, en l'occurrence celui produit par sénescence naturelle en forêt verte, plutôt que celui résultant d ' une perturbation survenant à des intervalles hautement variables dans le temps et l'espace. Se dirigeant vers le substrat brûlé en utilisant les mêmes volatiles que ceux émis par les arbres récemment morts en forêt non-brûlée, les adultes colonisateurs auraient majoritairement convergé vers les paysages contenant davantage de ces volatiles, soit ceux sévèrement brûlés. Malgré la non-optimalité de cette stratégie, l'utilisation des brulis demeurent une opportunité reproductive (plutôt que la panacée) pour les espèces xylophages considérant la très grande quantité de substrats qu'on y retrouve. D'autre part, le processus de dispersion vers les habitats où la quantité de volatiles est élevée implique la prise en compte de caractéristiques environnementales à grandes échelles spatiales. Néanmoins, les caractéristiques de l'habitat brûlé mesurées à des échelles plus fines sont demeurées importantes afin de structurer le patron de colonisation. L'émigration des individus depuis des habitats-sources éloignés vers le substrat de reproduction ou d'alimentation a été la conséquence directe de ce patron spatial multi-échelles. Par ailleurs, l'éloignement des sources de colonisation n'aurait eu que très peu d'impact sur la capacité des coléoptères saproxyliques adultes à atteindre l'habitat à coloniser. Seule l'abondance de quelques espèces majoritairement mycophages diminuait en fonction de la distance aux feux récents. L'absence d'effets négatifs de l'éloignement des sources de colonisation pourrait être conséquente aux très fortes capacités de dispersion présumées des espèces colonisatrices initiales. En plus d'influencer la colonisation saproxylique, la sévérité du feu a eu un impact considérable sur les taux de décomposition de la matière ligneuse. De façon générale, ces taux étaient relativement bas (k = 0,013) lorsque comparés à ceux observés sur des taxons similaires et à l'intérieur d'écorégions comparables. La sévérité du feu a négativement influencé les taux de décomposition notamment en accélérant la perte d'humidité et la chute de l'écorce et en ralentissant la fragmentation des chicots. Les faibles taux de décomposition chez les arbres sévèrement brûlés pourraient aussi être conséquents à une action comminutive réduite des espèces xylophages . -- ABSTRACT: In this thesis, l explored i) the initial colonization of post-tire black spruce (Picea mariana [Mill.] B.S .P) coarse woody debris (CWD) by saproxylic beetles and ii) the factors responsible of the decomposition rates of this woody substrate in the northern boreal forest of Québec. Up to date, this study is the tirst to concurrently study both of these processes in a post-tire context. It takes advantage of a unique sampling design where in sect traps were put as soon as seven days after tire. This sampling design along with the one used to study the decomposition of CWD were established over large territories which al\owed us to coyer a great range of variability in post-tire conditions as weIl as to consider several spatial scales. This study outlined the importance of tire severity to shape the colonization pattern of saproxylic beetles. Moreover, these spatial patterns suppose that early post-tire saproxylic species have great dispersal abilities. In addition to colonization patterns, fire seve rit y greatly affected the decomposition ofCWD. Burned habitat characteristics greatly affected the colonization pattern of saproxylic species. Among aIl predictors, tire severity had the greatest impact which was significant at several spatial scales for both adults and neonates. Overall, adult predators and xylophages were more abundant in severely burned stands and landscapes whereas tires severity had the opposite effect on mycophages. The importance of fire severity in this process must be directly related to the nutritional and reproductive quality of the substrate. In that sense, a higher abundance of xylophagous adults in severely burned landscape is a counterintuitive result. In fact, xylophagous neonates were most abundant in lightly burned trees, presumably as a result of higher moisture content in the subcortical tissus. Such result suggests a nonoptimal colonization strategy for several xylophagous species. Even if speculative, this may the result of an evolutionary pressure that mostly pu shed species to detect and use a more temporarily and spatially stable substrate, i.e. fresh CWD produced in unburned forests. When converging towards the burned patches, species may have used to same volatiles than those emitted by dead trees in green forests; consequently, adults immigrate mostly in severely burned landscapes where the se volatiles should be more abundant. Despite this non-optimal strategy, we suggested that the use of burns represents a reproductive opportunity, rather than the panacea, for xylophagous species considering the great amount of available substrate. Furthermore, the immigration towards severely burned landscape implies the perception of environmental characteristics at a large spatial scale. Nonetheless, burned habitat characteristics measured at the plot level were also very important to shape the colonization pattern. This multi-scale pattern was caused by dispersal from distant source habitats towards the burned substrate used for reproductive or feeding purpose. On the other hand, distance to potential source habitats had very little or no negative effect on the ability of a saproxylic species to reach the habitat to colonize. The abundance of only few mycophagous species decreased as a function of distance to recent burns. The absence of such negative effect of distance to source habitats may be caused by the presumably great dispersal ability of most early saproxylic species. In addition to colonization patterns, tire severity had a considerable impact on the decomposition rate of the woddy substrate. OveralI, these rates (k = 0.013) were relatively low wh en compared to those observed for similar taxa in similar ecosystems. Fire severity had a strong negative effect on decomposition rates mostly by speeding bark shedding and moisture loss as weIl as by slowing the fragmentation of snags. Low decomposition rates in severely burned trees may also resulted from a reduced comminutive activity ofxylophagous species.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Sirois, Luc et Nozais, Christian
Informations complémentaires: Thèse présentée à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de doctorat en biologie extensionnée de l'Université du Québec à Montréal.
Mots-clés: Coleoptere Saproxylique Ecologie Colonisation Debris Ligneux Decomposition Epinette Noire Foret Boreal Feu
Départements et unités départementales: Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 23 mars 2012 17:59
Dernière modification: 23 mars 2012 17:59
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/525

Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt Dernière vérification avant le dépôt