{"id":{"repo_id":"sherbrooke","oai_identifier":"oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/22383"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/sherbrooke/oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/22383","repository":{"repo_id":"sherbrooke","name":"Université de Sherbrooke","base_url":"https://usherbrooke.scholaris.ca/server/oai/request"},"display":{"title":"Identifying, understanding, and conserving rare species","abstract":"En cette époque de déclin de la biodiversité à l’échelle mondiale, les espèces rares méritent une attention particulière dans les efforts de conservation, car elles sont plus vulnérables à l'extinc-tion que les espèces communes. À la suite de l'adoption du Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal en 2022, le Canada s'est engagé à protéger 30 % de ses zones terrestres, d'eaux douces et marines d'ici 2030, en mettant l'accent sur les sites ayant une importance par-ticulière pour la biodiversité. L’identification et la protection des sites qui favorisent la persis-tance d'espèces rares peuvent contribuer de manière significative à l’atteinte de cet objectif. L'inventaire des zones clés pour la biodiversité (ZCB) au Canada identifie les sites très impor-tants pour la biodiversité, y compris les espèces rares, et peut servir de base pour la sélection des nouvelles aires de conservation au Canada. Cependant, dans le contexte des changements climatiques, la valeur de conservation des ZCB pourrait se détériorer au fil du temps si ces sites ne restent pas climatiquement adaptés aux espèces rares qu'ils abritent actuellement. L'objectif principal de cette thèse est de fournir des informations pour soutenir la conservation des espèces rares au Canada et au niveau mondial, en particulier dans le contexte des changements clima-tiques. Cet objectif a été atteint grâce à une approche à deux volets comprenant des éléments conceptuels et appliqués. Tout d'abord, nous avons clarifié la nature de la rareté et ses causes sous-jacentes, dans le but d'établir une base conceptuelle plus solide pour les études futures sur la rareté. Deuxièmement, nous avons évalué la résistance aux changements climatiques des ZCB dans l'ensemble du Canada. Il est reconnu depuis longtemps que les espèces peuvent être rares de différentes manières, et nous pouvons nous attendre à ce que les différents « types » d'espèces rares diffèrent dans leur vulnérabilité aux changements environnementaux globaux, y compris les changements clima-tiques. Bien qu'une vaste littérature ait documenté de nombreux aspects de l'écologie d'une grande variété d'espèces rares, la base conceptuelle permettant de comprendre le phénomène de la rareté et les mécanismes écologiques à l'origine de ses nombreuses formes est encore relati-vement faible. Une exploration de la rareté et de ses causes écologiques sous-jacentes est donc devenue un point de départ naturel pour cette thèse. Dans le chapitre 1, nous revisitons et mo-difions la typologie classique de la rareté développée par Deborah Rabinowitz. Par la suite, nous utilisons la théorie écologique pour formuler des hypothèses sur les processus écologiques qui sous-tendent trois aspects distincts de la rareté (« axes de rareté »). Le cadre conceptuel qui en résulte propose trois axes de rareté distincts—l'abondance locale, l'occupation et la taille de l'aire de répartition—et les relie à quatre processus écologiques fondamentaux—la sélection environ-nementale, les mouvements, les interactions et la démographie—et utilise les traits comme un outil mesurable pour déduire les effets des quatre processus sur la rareté des espèces. Nous con-sidérons ce cadre comme une série d'hypothèses mécanistes sur les causes principales des dif-férentes formes de rareté. Dans le deuxième chapitre, nous avons poursuivi la réflexion théorique du chapitre 1 par un test empirique du cadre proposé. Nous avons recherché des données pour caractériser les trois axes de rareté et 14 traits pour plus de 250 plantes forestières de l'est de l'Amérique du Nord. Les traits représentaient quatre dimensions de traits, chacune d'entre elles étant associée à l'un des processus écologiques de notre cadre. Nous avons d'abord évalué la relation entre les trois axes de rareté, afin de déterminer leur degré de corrélation ou d'indépendance. Nous avons ensuite évalué la relation entre les axes de rareté et les traits. Nous avons observé une forte corrélation positive entre l'occupation et l'abondance locale, une tendance qui a été fréquemment observée dans les études macroécologiques, mais qui reste négligée dans la littérature sur la conservation malgré son importance potentielle pour la conservation des espèces rares. Nous avons également observé une corrélation modeste mais significative entre les traits et les axes de rareté, démon-trant que des traits multiples peuvent agir de manière conjointe pour influencer les types de rareté des espèces. Les deux derniers chapitres de la thèse se sont concentrés sur des questions pratiques concernant la résistance aux changements climatiques à long terme des ZCB au Canada. Dans le chapitre 3, nous avons utilisé des modèles de niche climatique pour évaluer la résistance aux change-ments climatiques à long terme des ZCB ciblant des plantes et des lichens en péril dans l'en-semble du Canada. Nous avons ensuite utilisé des modèles linéaires pour explorer les relations entre la résistance aux changements climatiques et une série de facteurs géographiques et éco-logiques liés aux ZCB ou à leurs espèces cibles, afin d'identifier les prédicteurs de la résistance aux changements climatiques. Nos modèles indiquent que le positionnement des ZCB par rap-port aux limites de l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) est le plus fort prédicteur de la résistance aux changements climatiques : les sites situés plus au nord dans l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) présentent une plus grande résistance aux changements climatiques. Nous avons également constaté que la taille de l'aire de répartition de l'espèce cible était positi-vement associée à la résistance au changement climatique du ZCB, ce qui indique que les ZCB qui ciblent des espèces à grande aire de répartition conserveront probablement leur valeur de conservation en dépit du changement climatique ; cependant, les prévisions sont moins opti-mistes pour les ZCB qui ciblent des espèces à aire de répartition restreinte. Dans le chapitre 4, nous avons utilisé une approche similaire basée sur les modèles de niche pour effectuer une analyse ciblée de la résistance aux changements climatiques des ZCB du sud du Québec. Ces ZCB ciblent collectivement des espèces rares d'amphibiens, de reptiles, d'invertébrés, de mam-mifères, de plantes vasculaires et de bryophytes, ainsi que de grandes agrégations d'oiseaux. Cette analyse fournit aux gestionnaires une couche supplémentaire d'information sur la valeur de conservation des ZCB, en soutien à l'expansion continue du réseau d'aires protégées dans le sud du Québec. Ensemble, ces quatre chapitres soutiendront la conservation des espèces rares, à la fois en renforçant notre compréhension des processus écologiques à l'origine de la rareté et en clarifiant la valeur potentielle de conservation à long terme des ZCB ciblant les espèces rares au Canada.","abstract_html":"En cette époque de déclin de la biodiversité à l’échelle mondiale, les espèces rares méritent une attention particulière dans les efforts de conservation, car elles sont plus vulnérables à l'extinc-tion que les espèces communes. À la suite de l'adoption du Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal en 2022, le Canada s'est engagé à protéger 30 % de ses zones terrestres, d'eaux douces et marines d'ici 2030, en mettant l'accent sur les sites ayant une importance par-ticulière pour la biodiversité. L’identification et la protection des sites qui favorisent la persis-tance d'espèces rares peuvent contribuer de manière significative à l’atteinte de cet objectif. L'inventaire des zones clés pour la biodiversité (ZCB) au Canada identifie les sites très impor-tants pour la biodiversité, y compris les espèces rares, et peut servir de base pour la sélection des nouvelles aires de conservation au Canada. Cependant, dans le contexte des changements climatiques, la valeur de conservation des ZCB pourrait se détériorer au fil du temps si ces sites ne restent pas climatiquement adaptés aux espèces rares qu'ils abritent actuellement. L'objectif principal de cette thèse est de fournir des informations pour soutenir la conservation des espèces rares au Canada et au niveau mondial, en particulier dans le contexte des changements clima-tiques. Cet objectif a été atteint grâce à une approche à deux volets comprenant des éléments conceptuels et appliqués. Tout d'abord, nous avons clarifié la nature de la rareté et ses causes sous-jacentes, dans le but d'établir une base conceptuelle plus solide pour les études futures sur la rareté. Deuxièmement, nous avons évalué la résistance aux changements climatiques des ZCB dans l'ensemble du Canada. Il est reconnu depuis longtemps que les espèces peuvent être rares de différentes manières, et nous pouvons nous attendre à ce que les différents « types » d'espèces rares diffèrent dans leur vulnérabilité aux changements environnementaux globaux, y compris les changements clima-tiques. Bien qu'une vaste littérature ait documenté de nombreux aspects de l'écologie d'une grande variété d'espèces rares, la base conceptuelle permettant de comprendre le phénomène de la rareté et les mécanismes écologiques à l'origine de ses nombreuses formes est encore relati-vement faible. Une exploration de la rareté et de ses causes écologiques sous-jacentes est donc devenue un point de départ naturel pour cette thèse. Dans le chapitre 1, nous revisitons et mo-difions la typologie classique de la rareté développée par Deborah Rabinowitz. Par la suite, nous utilisons la théorie écologique pour formuler des hypothèses sur les processus écologiques qui sous-tendent trois aspects distincts de la rareté (« axes de rareté »). Le cadre conceptuel qui en résulte propose trois axes de rareté distincts—l'abondance locale, l'occupation et la taille de l'aire de répartition—et les relie à quatre processus écologiques fondamentaux—la sélection environ-nementale, les mouvements, les interactions et la démographie—et utilise les traits comme un outil mesurable pour déduire les effets des quatre processus sur la rareté des espèces. Nous con-sidérons ce cadre comme une série d'hypothèses mécanistes sur les causes principales des dif-férentes formes de rareté. Dans le deuxième chapitre, nous avons poursuivi la réflexion théorique du chapitre 1 par un test empirique du cadre proposé. Nous avons recherché des données pour caractériser les trois axes de rareté et 14 traits pour plus de 250 plantes forestières de l'est de l'Amérique du Nord. Les traits représentaient quatre dimensions de traits, chacune d'entre elles étant associée à l'un des processus écologiques de notre cadre. Nous avons d'abord évalué la relation entre les trois axes de rareté, afin de déterminer leur degré de corrélation ou d'indépendance. Nous avons ensuite évalué la relation entre les axes de rareté et les traits. Nous avons observé une forte corrélation positive entre l'occupation et l'abondance locale, une tendance qui a été fréquemment observée dans les études macroécologiques, mais qui reste négligée dans la littérature sur la conservation malgré son importance potentielle pour la conservation des espèces rares. Nous avons également observé une corrélation modeste mais significative entre les traits et les axes de rareté, démon-trant que des traits multiples peuvent agir de manière conjointe pour influencer les types de rareté des espèces. Les deux derniers chapitres de la thèse se sont concentrés sur des questions pratiques concernant la résistance aux changements climatiques à long terme des ZCB au Canada. Dans le chapitre 3, nous avons utilisé des modèles de niche climatique pour évaluer la résistance aux change-ments climatiques à long terme des ZCB ciblant des plantes et des lichens en péril dans l'en-semble du Canada. Nous avons ensuite utilisé des modèles linéaires pour explorer les relations entre la résistance aux changements climatiques et une série de facteurs géographiques et éco-logiques liés aux ZCB ou à leurs espèces cibles, afin d'identifier les prédicteurs de la résistance aux changements climatiques. Nos modèles indiquent que le positionnement des ZCB par rap-port aux limites de l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) est le plus fort prédicteur de la résistance aux changements climatiques : les sites situés plus au nord dans l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) présentent une plus grande résistance aux changements climatiques. Nous avons également constaté que la taille de l'aire de répartition de l'espèce cible était positi-vement associée à la résistance au changement climatique du ZCB, ce qui indique que les ZCB qui ciblent des espèces à grande aire de répartition conserveront probablement leur valeur de conservation en dépit du changement climatique ; cependant, les prévisions sont moins opti-mistes pour les ZCB qui ciblent des espèces à aire de répartition restreinte. Dans le chapitre 4, nous avons utilisé une approche similaire basée sur les modèles de niche pour effectuer une analyse ciblée de la résistance aux changements climatiques des ZCB du sud du Québec. Ces ZCB ciblent collectivement des espèces rares d'amphibiens, de reptiles, d'invertébrés, de mam-mifères, de plantes vasculaires et de bryophytes, ainsi que de grandes agrégations d'oiseaux. Cette analyse fournit aux gestionnaires une couche supplémentaire d'information sur la valeur de conservation des ZCB, en soutien à l'expansion continue du réseau d'aires protégées dans le sud du Québec. Ensemble, ces quatre chapitres soutiendront la conservation des espèces rares, à la fois en renforçant notre compréhension des processus écologiques à l'origine de la rareté et en clarifiant la valeur potentielle de conservation à long terme des ZCB ciblant les espèces rares au Canada.","abstract_has_math":false,"creators":["Crisfield, Varina"],"institution":"Université de Sherbrooke","degree_name":"Ph. 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À la suite de l'adoption du Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal en 2022, le Canada s'est engagé à protéger 30 % de ses zones terrestres, d'eaux douces et marines d'ici 2030, en mettant l'accent sur les sites ayant une importance par-ticulière pour la biodiversité. L’identification et la protection des sites qui favorisent la persis-tance d'espèces rares peuvent contribuer de manière significative à l’atteinte de cet objectif. L'inventaire des zones clés pour la biodiversité (ZCB) au Canada identifie les sites très impor-tants pour la biodiversité, y compris les espèces rares, et peut servir de base pour la sélection des nouvelles aires de conservation au Canada. Cependant, dans le contexte des changements climatiques, la valeur de conservation des ZCB pourrait se détériorer au fil du temps si ces sites ne restent pas climatiquement adaptés aux espèces rares qu'ils abritent actuellement. L'objectif principal de cette thèse est de fournir des informations pour soutenir la conservation des espèces rares au Canada et au niveau mondial, en particulier dans le contexte des changements clima-tiques. Cet objectif a été atteint grâce à une approche à deux volets comprenant des éléments conceptuels et appliqués. Tout d'abord, nous avons clarifié la nature de la rareté et ses causes sous-jacentes, dans le but d'établir une base conceptuelle plus solide pour les études futures sur la rareté. Deuxièmement, nous avons évalué la résistance aux changements climatiques des ZCB dans l'ensemble du Canada. Il est reconnu depuis longtemps que les espèces peuvent être rares de différentes manières, et nous pouvons nous attendre à ce que les différents « types » d'espèces rares diffèrent dans leur vulnérabilité aux changements environnementaux globaux, y compris les changements clima-tiques. Bien qu'une vaste littérature ait documenté de nombreux aspects de l'écologie d'une grande variété d'espèces rares, la base conceptuelle permettant de comprendre le phénomène de la rareté et les mécanismes écologiques à l'origine de ses nombreuses formes est encore relati-vement faible. Une exploration de la rareté et de ses causes écologiques sous-jacentes est donc devenue un point de départ naturel pour cette thèse. Dans le chapitre 1, nous revisitons et mo-difions la typologie classique de la rareté développée par Deborah Rabinowitz. Par la suite, nous utilisons la théorie écologique pour formuler des hypothèses sur les processus écologiques qui sous-tendent trois aspects distincts de la rareté (« axes de rareté »). Le cadre conceptuel qui en résulte propose trois axes de rareté distincts—l'abondance locale, l'occupation et la taille de l'aire de répartition—et les relie à quatre processus écologiques fondamentaux—la sélection environ-nementale, les mouvements, les interactions et la démographie—et utilise les traits comme un outil mesurable pour déduire les effets des quatre processus sur la rareté des espèces. Nous con-sidérons ce cadre comme une série d'hypothèses mécanistes sur les causes principales des dif-férentes formes de rareté. Dans le deuxième chapitre, nous avons poursuivi la réflexion théorique du chapitre 1 par un test empirique du cadre proposé. Nous avons recherché des données pour caractériser les trois axes de rareté et 14 traits pour plus de 250 plantes forestières de l'est de l'Amérique du Nord. Les traits représentaient quatre dimensions de traits, chacune d'entre elles étant associée à l'un des processus écologiques de notre cadre. Nous avons d'abord évalué la relation entre les trois axes de rareté, afin de déterminer leur degré de corrélation ou d'indépendance. Nous avons ensuite évalué la relation entre les axes de rareté et les traits. Nous avons observé une forte corrélation positive entre l'occupation et l'abondance locale, une tendance qui a été fréquemment observée dans les études macroécologiques, mais qui reste négligée dans la littérature sur la conservation malgré son importance potentielle pour la conservation des espèces rares. Nous avons également observé une corrélation modeste mais significative entre les traits et les axes de rareté, démon-trant que des traits multiples peuvent agir de manière conjointe pour influencer les types de rareté des espèces. Les deux derniers chapitres de la thèse se sont concentrés sur des questions pratiques concernant la résistance aux changements climatiques à long terme des ZCB au Canada. Dans le chapitre 3, nous avons utilisé des modèles de niche climatique pour évaluer la résistance aux change-ments climatiques à long terme des ZCB ciblant des plantes et des lichens en péril dans l'en-semble du Canada. Nous avons ensuite utilisé des modèles linéaires pour explorer les relations entre la résistance aux changements climatiques et une série de facteurs géographiques et éco-logiques liés aux ZCB ou à leurs espèces cibles, afin d'identifier les prédicteurs de la résistance aux changements climatiques. Nos modèles indiquent que le positionnement des ZCB par rap-port aux limites de l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) est le plus fort prédicteur de la résistance aux changements climatiques : les sites situés plus au nord dans l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) présentent une plus grande résistance aux changements climatiques. Nous avons également constaté que la taille de l'aire de répartition de l'espèce cible était positi-vement associée à la résistance au changement climatique du ZCB, ce qui indique que les ZCB qui ciblent des espèces à grande aire de répartition conserveront probablement leur valeur de conservation en dépit du changement climatique ; cependant, les prévisions sont moins opti-mistes pour les ZCB qui ciblent des espèces à aire de répartition restreinte. Dans le chapitre 4, nous avons utilisé une approche similaire basée sur les modèles de niche pour effectuer une analyse ciblée de la résistance aux changements climatiques des ZCB du sud du Québec. Ces ZCB ciblent collectivement des espèces rares d'amphibiens, de reptiles, d'invertébrés, de mam-mifères, de plantes vasculaires et de bryophytes, ainsi que de grandes agrégations d'oiseaux. Cette analyse fournit aux gestionnaires une couche supplémentaire d'information sur la valeur de conservation des ZCB, en soutien à l'expansion continue du réseau d'aires protégées dans le sud du Québec. Ensemble, ces quatre chapitres soutiendront la conservation des espèces rares, à la fois en renforçant notre compréhension des processus écologiques à l'origine de la rareté et en clarifiant la valeur potentielle de conservation à long terme des ZCB ciblant les espèces rares au Canada.","In the present era of global biodiversity declines, rare species may warrant special attention in conservation efforts as they are at higher risk of extinction than common species. In the wake of the adoption of the Kunming–Montreal Global Biodiversity Framework in 2022, Canada has committed to protecting 30% of its terrestrial, freshwater and marine areas by 2030, with a focus on sites of particular importance to biodiversity. Sites that support the persistence of rare species have the potential to significantly contribute to this objective. A growing inventory of Key Biodiversity Areas (KBAs) in Canada identifies sites that are high-ly important for biodiversity, including rare species, and can inform the selection and priori-tisation of new conservation areas in Canada. However, in the context of global climate change, the conservation value of KBAs might deteriorate over time if these sites to not re-main climatically suitable for the rare species they currently support. The overarching objec-tive of this thesis is to provide information to support the conservation of rare species both in Canada and globally, particularly in the context of a changing climate. This objective was achieved via a two-pronged approach involving conceptual and applied components. First, we clarified the nature of rarity and its underlying causes, with the goal of building a strong-er conceptual foundation for future studies of rarity. Second, we assessed the climate change resistance of KBAs throughout Canada. It has long been recognised that species can be rare in different ways, and we might expect that different “types” of rare species will differ in their vulnerability to global environmental change, including climate change. While a vast body of literature has documented many as-pects of the ecology of a wide variety of rare species, the conceptual basis for understanding the phenomenon of rarity, and the ecological mechanisms that give rise to its many forms, has remained relatively weak. An exploration of rarity and its underlying ecological causes thus became a natural starting point for this dissertation. In Chapter 1, we revisit and modify the classical rarity typology developed by Deborah Rabinowitz, and use ecological theory to hypothesise the pri- mary ecological processes underlying three distinct aspects of rarity (“rarity axes”). The re-sulting conceptual framework proposes three distinct rarity axes—local abundance, occupan-cy, and range size—and connects them to four fundamental ecological processes—environmental filtering, movement, interactions, and demography, and uses traits as a meas-urable tool to infer the effects of the four processes on species’ rarity. We consider this framework as a series of mechanistic hypotheses about the prevailing drivers of different forms of rarity. In the second chapter, we followed up the theory-based thought exercise of Chapter 1 with an empirical test of the proposed framework. We sought data to characterise the three rarity axes and 14 traits for more than 250 forest plants in eastern North America. The traits repre-sented four different trait dimensions (tolerance, movement, interactions, and life history), each of which was associated with one of the ecological processes in our framework. We first assessed the relationship among the three rarity axes, to determine the degree to which they are correlated or independent. We then assessed the relationship between the rarity axes and the traits. We observed a strong, positive correlation between occupancy and local abun-dance, a trend that has been frequently observed in macroecological studies, but which re-mains neglected in the conservation literature despite its potential importance for the con-servation of rare species. We also observed a modest, but significant correlation between the traits and the rarity axes, demonstrating that multiple traits may jointly act to influence spe-cies’ rarity patterns. The final two chapters of the dissertation focused on practical questions around the long-term climate change resistance of KBAs in Canada. In Chapter 3, we used climatic niche models to investigate the long-term climate change resistance of KBAs targeting rare or at-risk plants and lichens throughout Canada. We then used linear models to explore the rela-tionships between climate change resistance and a series of geographic and ecological fac-tors related to KBAs or their target species, to identify predictors of climate change re-sistance in KBAs. Our models indicated that the positioning of the KBA relative to the range limits of their target species was the strongest predictor of climate change resistance: sites further north in their target species’ ranges exhibited higher climate change resistance. We also found range size to be positively associated with climate change resistance, indicating that KBAs that target species with large ranges will likely retain their conservation value in spite of climate change; however, the outlook is less optimistic for KBAs targeting species with restricted ranges. Finally, in Chapter 4, we used a similar niche model-based approach to conduct a targeted analysis of the climate change resistance of KBAs throughout southern Quebec. These KBAs collectively target rare amphibian, reptile, invertebrate, mammal, vas-cular plant, and bryophyte species, as well as large aggregations of birds. Many of the focal KBAs exhibited high climate change resistance, particularly those targeting birds or species that reach their northern range limit in southern Quebec. By contrast, KBAs targeted endem-ic plant species may be less resistant to climate change. This analysis provides an additional layer of information about the conservation value of KBAs to decision-makers, in support of the ongoing expansion of the protected areas network in southern Quebec. Together, these four chapters will support the conservation of rare species, both by strength-ening our understanding of the ecological processes that drive rarity, and by clarifying the potential long-term conservation value of KBAs targeting rare species in Canada."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Identifying, understanding, and conserving rare species"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor.advisor":["Gravel, Dominique","Blanchet, Guillaume","Raudsepp-Hearne, Ciara"],"dc:creator":["Crisfield, Varina"],"dc:date.accessioned":["2025-01-30T20:20:30Z"],"dc:date.available":["2025-01-30T20:20:30Z"],"dc:date.issued":["2025"],"dc:description.abstract":["En cette époque de déclin de la biodiversité à l’échelle mondiale, les espèces rares méritent une attention particulière dans les efforts de conservation, car elles sont plus vulnérables à l'extinc-tion que les espèces communes. À la suite de l'adoption du Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal en 2022, le Canada s'est engagé à protéger 30 % de ses zones terrestres, d'eaux douces et marines d'ici 2030, en mettant l'accent sur les sites ayant une importance par-ticulière pour la biodiversité. L’identification et la protection des sites qui favorisent la persis-tance d'espèces rares peuvent contribuer de manière significative à l’atteinte de cet objectif. L'inventaire des zones clés pour la biodiversité (ZCB) au Canada identifie les sites très impor-tants pour la biodiversité, y compris les espèces rares, et peut servir de base pour la sélection des nouvelles aires de conservation au Canada. Cependant, dans le contexte des changements climatiques, la valeur de conservation des ZCB pourrait se détériorer au fil du temps si ces sites ne restent pas climatiquement adaptés aux espèces rares qu'ils abritent actuellement. L'objectif principal de cette thèse est de fournir des informations pour soutenir la conservation des espèces rares au Canada et au niveau mondial, en particulier dans le contexte des changements clima-tiques. Cet objectif a été atteint grâce à une approche à deux volets comprenant des éléments conceptuels et appliqués. Tout d'abord, nous avons clarifié la nature de la rareté et ses causes sous-jacentes, dans le but d'établir une base conceptuelle plus solide pour les études futures sur la rareté. Deuxièmement, nous avons évalué la résistance aux changements climatiques des ZCB dans l'ensemble du Canada. Il est reconnu depuis longtemps que les espèces peuvent être rares de différentes manières, et nous pouvons nous attendre à ce que les différents « types » d'espèces rares diffèrent dans leur vulnérabilité aux changements environnementaux globaux, y compris les changements clima-tiques. Bien qu'une vaste littérature ait documenté de nombreux aspects de l'écologie d'une grande variété d'espèces rares, la base conceptuelle permettant de comprendre le phénomène de la rareté et les mécanismes écologiques à l'origine de ses nombreuses formes est encore relati-vement faible. Une exploration de la rareté et de ses causes écologiques sous-jacentes est donc devenue un point de départ naturel pour cette thèse. Dans le chapitre 1, nous revisitons et mo-difions la typologie classique de la rareté développée par Deborah Rabinowitz. Par la suite, nous utilisons la théorie écologique pour formuler des hypothèses sur les processus écologiques qui sous-tendent trois aspects distincts de la rareté (« axes de rareté »). Le cadre conceptuel qui en résulte propose trois axes de rareté distincts—l'abondance locale, l'occupation et la taille de l'aire de répartition—et les relie à quatre processus écologiques fondamentaux—la sélection environ-nementale, les mouvements, les interactions et la démographie—et utilise les traits comme un outil mesurable pour déduire les effets des quatre processus sur la rareté des espèces. Nous con-sidérons ce cadre comme une série d'hypothèses mécanistes sur les causes principales des dif-férentes formes de rareté. Dans le deuxième chapitre, nous avons poursuivi la réflexion théorique du chapitre 1 par un test empirique du cadre proposé. Nous avons recherché des données pour caractériser les trois axes de rareté et 14 traits pour plus de 250 plantes forestières de l'est de l'Amérique du Nord. Les traits représentaient quatre dimensions de traits, chacune d'entre elles étant associée à l'un des processus écologiques de notre cadre. Nous avons d'abord évalué la relation entre les trois axes de rareté, afin de déterminer leur degré de corrélation ou d'indépendance. Nous avons ensuite évalué la relation entre les axes de rareté et les traits. Nous avons observé une forte corrélation positive entre l'occupation et l'abondance locale, une tendance qui a été fréquemment observée dans les études macroécologiques, mais qui reste négligée dans la littérature sur la conservation malgré son importance potentielle pour la conservation des espèces rares. Nous avons également observé une corrélation modeste mais significative entre les traits et les axes de rareté, démon-trant que des traits multiples peuvent agir de manière conjointe pour influencer les types de rareté des espèces. Les deux derniers chapitres de la thèse se sont concentrés sur des questions pratiques concernant la résistance aux changements climatiques à long terme des ZCB au Canada. Dans le chapitre 3, nous avons utilisé des modèles de niche climatique pour évaluer la résistance aux change-ments climatiques à long terme des ZCB ciblant des plantes et des lichens en péril dans l'en-semble du Canada. Nous avons ensuite utilisé des modèles linéaires pour explorer les relations entre la résistance aux changements climatiques et une série de facteurs géographiques et éco-logiques liés aux ZCB ou à leurs espèces cibles, afin d'identifier les prédicteurs de la résistance aux changements climatiques. Nos modèles indiquent que le positionnement des ZCB par rap-port aux limites de l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) est le plus fort prédicteur de la résistance aux changements climatiques : les sites situés plus au nord dans l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) présentent une plus grande résistance aux changements climatiques. Nous avons également constaté que la taille de l'aire de répartition de l'espèce cible était positi-vement associée à la résistance au changement climatique du ZCB, ce qui indique que les ZCB qui ciblent des espèces à grande aire de répartition conserveront probablement leur valeur de conservation en dépit du changement climatique ; cependant, les prévisions sont moins opti-mistes pour les ZCB qui ciblent des espèces à aire de répartition restreinte. Dans le chapitre 4, nous avons utilisé une approche similaire basée sur les modèles de niche pour effectuer une analyse ciblée de la résistance aux changements climatiques des ZCB du sud du Québec. Ces ZCB ciblent collectivement des espèces rares d'amphibiens, de reptiles, d'invertébrés, de mam-mifères, de plantes vasculaires et de bryophytes, ainsi que de grandes agrégations d'oiseaux. Cette analyse fournit aux gestionnaires une couche supplémentaire d'information sur la valeur de conservation des ZCB, en soutien à l'expansion continue du réseau d'aires protégées dans le sud du Québec. Ensemble, ces quatre chapitres soutiendront la conservation des espèces rares, à la fois en renforçant notre compréhension des processus écologiques à l'origine de la rareté et en clarifiant la valeur potentielle de conservation à long terme des ZCB ciblant les espèces rares au Canada.","In the present era of global biodiversity declines, rare species may warrant special attention in conservation efforts as they are at higher risk of extinction than common species. In the wake of the adoption of the Kunming–Montreal Global Biodiversity Framework in 2022, Canada has committed to protecting 30% of its terrestrial, freshwater and marine areas by 2030, with a focus on sites of particular importance to biodiversity. Sites that support the persistence of rare species have the potential to significantly contribute to this objective. A growing inventory of Key Biodiversity Areas (KBAs) in Canada identifies sites that are high-ly important for biodiversity, including rare species, and can inform the selection and priori-tisation of new conservation areas in Canada. However, in the context of global climate change, the conservation value of KBAs might deteriorate over time if these sites to not re-main climatically suitable for the rare species they currently support. The overarching objec-tive of this thesis is to provide information to support the conservation of rare species both in Canada and globally, particularly in the context of a changing climate. This objective was achieved via a two-pronged approach involving conceptual and applied components. First, we clarified the nature of rarity and its underlying causes, with the goal of building a strong-er conceptual foundation for future studies of rarity. Second, we assessed the climate change resistance of KBAs throughout Canada. It has long been recognised that species can be rare in different ways, and we might expect that different “types” of rare species will differ in their vulnerability to global environmental change, including climate change. While a vast body of literature has documented many as-pects of the ecology of a wide variety of rare species, the conceptual basis for understanding the phenomenon of rarity, and the ecological mechanisms that give rise to its many forms, has remained relatively weak. An exploration of rarity and its underlying ecological causes thus became a natural starting point for this dissertation. In Chapter 1, we revisit and modify the classical rarity typology developed by Deborah Rabinowitz, and use ecological theory to hypothesise the pri- mary ecological processes underlying three distinct aspects of rarity (“rarity axes”). The re-sulting conceptual framework proposes three distinct rarity axes—local abundance, occupan-cy, and range size—and connects them to four fundamental ecological processes—environmental filtering, movement, interactions, and demography, and uses traits as a meas-urable tool to infer the effects of the four processes on species’ rarity. We consider this framework as a series of mechanistic hypotheses about the prevailing drivers of different forms of rarity. In the second chapter, we followed up the theory-based thought exercise of Chapter 1 with an empirical test of the proposed framework. We sought data to characterise the three rarity axes and 14 traits for more than 250 forest plants in eastern North America. The traits repre-sented four different trait dimensions (tolerance, movement, interactions, and life history), each of which was associated with one of the ecological processes in our framework. We first assessed the relationship among the three rarity axes, to determine the degree to which they are correlated or independent. We then assessed the relationship between the rarity axes and the traits. We observed a strong, positive correlation between occupancy and local abun-dance, a trend that has been frequently observed in macroecological studies, but which re-mains neglected in the conservation literature despite its potential importance for the con-servation of rare species. We also observed a modest, but significant correlation between the traits and the rarity axes, demonstrating that multiple traits may jointly act to influence spe-cies’ rarity patterns. The final two chapters of the dissertation focused on practical questions around the long-term climate change resistance of KBAs in Canada. In Chapter 3, we used climatic niche models to investigate the long-term climate change resistance of KBAs targeting rare or at-risk plants and lichens throughout Canada. We then used linear models to explore the rela-tionships between climate change resistance and a series of geographic and ecological fac-tors related to KBAs or their target species, to identify predictors of climate change re-sistance in KBAs. Our models indicated that the positioning of the KBA relative to the range limits of their target species was the strongest predictor of climate change resistance: sites further north in their target species’ ranges exhibited higher climate change resistance. We also found range size to be positively associated with climate change resistance, indicating that KBAs that target species with large ranges will likely retain their conservation value in spite of climate change; however, the outlook is less optimistic for KBAs targeting species with restricted ranges. Finally, in Chapter 4, we used a similar niche model-based approach to conduct a targeted analysis of the climate change resistance of KBAs throughout southern Quebec. These KBAs collectively target rare amphibian, reptile, invertebrate, mammal, vas-cular plant, and bryophyte species, as well as large aggregations of birds. Many of the focal KBAs exhibited high climate change resistance, particularly those targeting birds or species that reach their northern range limit in southern Quebec. By contrast, KBAs targeted endem-ic plant species may be less resistant to climate change. This analysis provides an additional layer of information about the conservation value of KBAs to decision-makers, in support of the ongoing expansion of the protected areas network in southern Quebec. Together, these four chapters will support the conservation of rare species, both by strength-ening our understanding of the ecological processes that drive rarity, and by clarifying the potential long-term conservation value of KBAs targeting rare species in Canada."],"dc:identifier.uri":["http://hdl.handle.net/11143/22383"],"dc:language.iso":["en"],"dc:publisher":["Université de Sherbrooke"],"dc:subject":["Biodiversity","Climate change","Climatic niche models","Climatic suitability","Conservation","Ecological processes","Ecological theory","Mechanisms","Key Biodiversity Areas","Niche shifts","Protected areas","Rare species","Rarity","Reserve selection","Species distribution modelling","Traits","Aires protégées","Biodiversité","Changements de niche","Changements climatiques","Convenance climatique","Espèces rares","Mécanismes","Modèles de distribution d'espèces","Modèles de niche climatiques","Processus écologiques","Rareté","Sélection d'aires protégées","Théorie écologique","Zones clés pour la biodiversité"],"dc:title":["Identifying, understanding, and conserving rare species"],"dc:type":["Thèse de doctorat"],"thesis:degree_discipline":["Biologie"],"thesis:degree_level":["Doctorat"],"thesis:degree_name":["Ph. D."],"thesis:institution_name":["Université de Sherbrooke"]},"updated_at":"2026-07-27T21:07:28Z"}