Faits:
A. Le Syndicat des améliorations foncières du Mont-sur-Lausanne (ci-après: le syndicat) a été constitué en 1982. Il a pour but, outre la construction de chemins et de canalisations d'assainissement, le remaniement parcellaire en corrélation avec l'adoption d'une zone agricole liée à une zone à bâtir. A ces buts initiaux ont été ajoutés l'étude des plans de quartiers, en collaboration avec la commune du Mont-sur-Lausanne (ci-après: la commune), et l'équipement des terrains à bâtir inclus dans le périmètre du syndicat.
Le plan général d'affectation de la commune du Mont-sur-Lausanne et son règlement ont été approuvés par le Conseil d'Etat du canton de Vaud le 6 août 1993. Ce plan définit dans la zone à bâtir plusieurs périmètres qui ne sont pas immédiatement constructibles: chacun d'eux devra d'abord faire l'objet d'un plan de quartier ou d'un plan partiel d'affectation, accompagné de son propre règlement. Tel est le cas des périmètres "Valleyre" et "Montenailles" qui ont été colloqués en "zone de verdure et d'habitats groupés", avec un coefficient d'utilisation du sol de 0,4.
Du 23 janvier au 23 février 2006, la commune du Mont-sur-Lausanne a mis à l'enquête publique onze plans de quartier, parmi lesquels les plans des quartiers de "Valleyre" et de "Montenailles". Simultanément, le syndicat a mis à l'enquête publique l'équipement des terrains à bâtir et l'avant-projet des travaux collectifs et privés pour les plans de quartier correspondants.
Le plan de quartier "Valleyre" fait apparaître une bande de forêt à défricher située au milieu du périmètre, pour laquelle un boisement compensatoire est prévu.
B. Ce projet de planification a suscité l'opposition de la société immobilière A._, propriétaire des parcelles n° 1015, 1018, 1042 et 1504 du registre foncier de la commune du Mont-sur-Lausanne, sises dans le périmètre du syndicat ainsi que dans celui des plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles". A._ contestait notamment le système de la péréquation réelle et critiquait le coût disproportionné des frais engagés, la perspective d'une mise sur le marché d'autant de plans de quartier et l'impossibilité de procéder par étape.
C. Par décision du 19 juin 2006, communiquée le 12 décembre 2006, le Conseil communal du Mont-sur-Lausanne a adopté les onze plans de quartier ainsi que les propositions de réponse de la Municipalité du Mont-sur-Lausanne aux oppositions. En date du 28 novembre 2006 et du 11 décembre 2006, le Département des institutions et des relations extérieures du canton de Vaud a approuvé préalablement les plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles", sous réserve des droits des tiers. Par courrier du 13 décembre 2006, le Service des améliorations foncières a notifié à la recourante l'autorisation de défrichement délivrée le 27 novembre 2006 par le Service des forêts, de la faune et de la nature.
D. Par acte du 22 décembre 2006, A._ a recouru auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal) contre les décisions communale et cantonale relatives aux plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles" ainsi que contre l'autorisation de défrichement. Par arrêt du 2 septembre 2008, le Tribunal cantonal a rejeté le recours. Il a considéré en substance que lesdits plans de quartier étaient compatibles avec les planifications communale, régionale et cantonale en vigueur ou en cours d'approbation. Quant à l'autorisation de défrichement, la recourante n'a pas démontré que l'autorité cantonale avait abusé de son pouvoir d'appréciation.
E. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ demande au Tribunal fédéral principalement de réformer cet arrêt et d'annuler les décisions cantonale et communale relatives aux plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles" ainsi que l'autorisation de défrichement (conclusion II du recours). Elle conclut subsidiairement à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouveau jugement dans le sens des considérants (conclusion VI du recours). A._ ayant déposé un seul recours contre quatre arrêts du Tribunal cantonal, les conclusions III et VII, IV et IX, V et VIII dudit recours seront traitées respectivement dans les arrêts du Tribunal fédéral 1C_455/2008, 1C_456/2008 et 1C_457/ 2008, rendus ce jour.
Le Tribunal cantonal et la commune du Mont-sur-Lausanne concluent au rejet du recours. Le Service du développement territorial du canton de Vaud (ci-après: le Service du développement territorial) a renoncé à se déterminer. Par courrier du 3 mars 2009, la recourante s'est prononcée sur ces déterminations.
F. Par ordonnance du 5 novembre 2008, le Président de la Ire Cour de droit public a admis partiellement la requête d'effet suspensif formée par la recourante, en tant qu'elle vise l'autorisation de défrichement délivrée par le Service cantonal des eaux, de la faune et de la nature du canton de Vaud le 27 novembre 2006. La demande d'effet suspensif a été rejetée pour le surplus.
Considérant en droit:
1. Dirigé contre une décision finale (art. 90 LTF) prise en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d LTF) dans le domaine du droit public de l'aménagement du territoire (art. 82 let. a LTF), le recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public selon les art. 82 ss LTF, aucune des exceptions prévues à l'art. 83 LTF n'étant réalisée. La recourante a pris part à la procédure de recours devant le Tribunal cantonal. Elle est particulièrement touchée par l'arrêt attaqué confirmant la planification litigieuse de parcelles dont elle est propriétaire et elle se plaint d'une violation de ses droits de partie, de sorte qu'elle peut se prévaloir d'un intérêt personnel et digne de protection à l'annulation de l'arrêt attaqué. Elle a donc la qualité pour recourir au sens de l'art. 89 al. 1 LTF.
Dans la même écriture, la recourante s'en prend à quatre arrêts du Tribunal cantonal, sans toujours spécifier quel grief vise quelle décision. Ce mode de procéder est discutable eu égard aux exigences de motivation de l'art. 42 al. 2 LTF. Cependant, le recours devant être rejeté pour d'autres motifs, il convient, à titre exceptionnel, d'entrer en matière sur le fond.
2. Dans un grief d'ordre formel qu'il convient d'examiner en premier lieu, la recourante se plaint d'une violation du droit à la tenue d'une audience publique.
2.1 Aux termes de l'art. 6 par. 1 CEDH, toute personne qui soumet à un tribunal une contestation sur ses droits et obligations de caractère civil a droit à ce que sa cause soit entendue équitablement, publiquement et dans un délai raisonnable. L'art. 6 par. 1 CEDH ne concerne pas seulement les contestations de droit privé au sens étroit - c'est-à-dire celles qui surgissent entre des particuliers, ou entre un particulier et l'Etat agissant au même titre qu'une personne privée - mais aussi les actes administratifs adoptés par une autorité dans l'exercice de la puissance publique, pour autant qu'ils aient un effet déterminant sur des droits de caractère privé, tels le droit de propriété (ATF 130 II 425 consid. 2.2 p. 429 s. et les références). On est notamment en présence de droits et d'obligations de caractère civil au sens de l'art. 6 par. 1 CEDH, lorsqu'une mesure de droit des constructions ou d'aménagement du territoire a des effets directs sur les droits de propriété de l'intéressé (ATF 128 I 59 consid. 2a/bb p. 62; 127 I 44 consid. 2a p. 45; 122 I 294 consid. 3e p. 300; 121 I 30 consid. 5c p. 34 s.).
La deuxième phrase de l'art. 6 par. 1 CEDH prévoit toutefois des exceptions au principe de la publicité (cf. ATF 121 I 30 consid. 5d p. 35, 306 consid. 2b p. 311). Selon la jurisprudence de la Cour européenne des droits de l'homme, une audience publique peut ne pas être nécessaire compte tenu des circonstances exceptionnelles de l'affaire, notamment lorsque celle-ci ne soulève pas de questions de fait ou de droit qui ne peuvent être résolues sur la seule base du dossier disponible et des observations des parties. Tel est notamment le cas s'agissant de situations portant sur des questions hautement techniques (arrêt de la CourEDH Schlumpf contre Suisse du 8 janvier 2009 et les références citées).
2.2 Selon l'art. 42 al. 1 LTF, le mémoire de recours doit contenir les conclusions et les motifs à l'appui de celles-ci. Les motifs doivent exposer succinctement en quoi l'acte attaqué viole le droit (art. 42 al. 2 LTF). Pour satisfaire à cette obligation de motiver, le recourant doit discuter les motifs de la décision entreprise et indiquer précisément en quoi il estime que l'autorité précédente a méconnu le droit; il faut qu'à la lecture de son exposé, on comprenne clairement quelles règles de droit auraient été, selon lui, transgressées par l'autorité cantonale (cf. ATF 134 II 244 consid. 2.1 p. 245 s.; 134 V 53 consid. 3.3).
2.3 En l'espèce, le Tribunal cantonal a jugé qu'il n'y avait pas de contestations sur les faits et que la question litigieuse, à savoir l'adoption des plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles" n'était critiquée que sur des points purement juridiques: elle pouvait dès lors être tranchée sur la base des écritures des parties. Loin de mettre en cause l'établissement des faits, la recourante relève que "les problèmes juridiques mais aussi procéduraux que soulève la création du syndicat d'améliorations foncières du Mont-sur-Lausanne ne sont pas simples". En cela, elle ne critique aucunement l'appréciation du Tribunal cantonal et ne démontre pas en quoi l'affaire soulèverait des questions de fait ou de droit qui ne pourraient pas être résolues sur la seule base du dossier dans le cadre d'une procédure écrite. Le grief doit dès lors être déclaré irrecevable en raison de l'insuffisance de sa motivation.
3. Dans un second grief d'ordre formel, la recourante voit une violation de son droit d'être entendue, garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., dans le refus du Tribunal cantonal de donner suite à la requête d'inspection locale qu'elle avait formulée. Elle lui reproche en outre de ne pas avoir motivé sa décision de refus.
3.1 Le droit d'être entendu, découlant de l'art. 29 al. 2 Cst., comprend notamment celui de faire administrer les preuves pour autant que celles-ci soient requises dans les formes prévues par le droit cantonal et qu'elles apparaissent utiles à l'établissement des faits pertinents (ATF 129 II 497 consid. 2.2 p. 504; 127 I 54 consid. 2b p. 56; 126 I 97 consid. 2b p. 102). L'autorité de décision peut donc se livrer à une appréciation anticipée de la pertinence du fait à prouver et de l'utilité du moyen de preuve offert pour l'établir et, sur cette base, refuser de l'administrer. Ce refus ne viole le droit d'être entendu que si l'appréciation à laquelle elle a ainsi procédé est entachée d'arbitraire (ATF 131 I 153 consid. 3 p. 157 et les arrêts cités sur la notion d'arbitraire, voir ATF 134 I 263 consid. 3.1 p. 266). Ces principes s'appliquent à la tenue d'une inspection locale (ATF 120 Ib 224 consid. 2b p. 22), en l'absence alléguée et établie d'une disposition cantonale qui imposerait une telle mesure d'instruction. A juste titre, la recourante ne prétend pas que tel serait le cas du droit vaudois de procédure administrative.
Le droit d'être entendu implique également pour l'autorité l'obligation de motiver sa décision. Selon la jurisprudence, la motivation d'une décision est suffisante lorsque l'autorité mentionne, au moins brièvement, les motifs qui l'ont guidée et sur lesquels elle a fondé sa décision, de manière à ce que l'intéressé puisse se rendre compte de la portée de celle-ci et l'attaquer en connaissance de cause. L'autorité ne doit toutefois pas se prononcer sur tous les moyens des parties; elle peut se limiter aux questions décisives (ATF 133 I 270 consid. 3.1 p. 277, et les arrêts cités).
3.2 En l'occurrence, les rapports d'aménagement au sens de l'art. 47 de l'ordonnance du 28 juin 2000 sur l'aménagement du territoire (OAT; RS 700.1), les photographies, les rapports de la Commission de classification du syndicat, le guide de conception urbanistique et architecturale établi par un bureau d'architectes urbanistes, les différents plans de quartier et les rapports techniques y afférents, versés au dossier, étaient suffisants pour apprécier l'impact des plans de quartier projetés sur les parcelles de la recourante. S'y ajoutent les prises de position de nombreuses instances cantonales, à l'instar du Service des bâtiments, du Service de l'aménagement du territoire, du Service des eaux, sols et assainissement, du Service des forêts, de la faune et de la nature, de l'Etablissement cantonal d'assurance contre l'incendie et les éléments naturels, du Service des routes, du Service de l'environnement et de l'énergie, du Service de la mobilité et du Laboratoire cantonal.
On ne voit pas quels faits pertinents pour juger de la conformité des plans de quartiers litigieux n'auraient pu être établis qu'à l'occasion d'une inspection locale avec une audition des parties. C'est donc sans arbitraire que le Tribunal cantonal a implicitement considéré que le dossier était suffisant pour lui permettre de se prononcer sur l'ensemble des questions litigieuses. Dans ces conditions, la recourante dénonce à tort une violation de son droit d'être entendue en relation avec le refus de la cour cantonale de mettre en oeuvre une inspection locale.
4. La recourante déclare avoir fait opposition aux onze plans de quartier mis à l'enquête simultanément. Elle reproche au Tribunal cantonal d'avoir statué uniquement sur ses griefs relatifs aux plans de quartier "Montenailles" et "Valleyre", sans faire mention des neuf autres et se plaint d'un déni de justice formel.
4.1 Une autorité se rend coupable d'un déni de justice formel prohibé par l'art. 29 al. 2 Cst. si elle omet de se prononcer sur des griefs qui présentent une certaine pertinence ou de prendre en considération des allégués et arguments importants pour la décision à rendre (cf. ATF 133 III 235 consid. 5.2 p. 248; 126 I 97 consid. 2b p. 102 s.; 125 III 440 consid. 2a p. 441).
4.2 En l'espèce, la recourante prétend avoir la qualité pour recourir contre tous les plans de quartier, au motif qu'elle ignore quelles seront les parcelles qui seront mises à sa disposition à l'issue de la procédure de péréquation réelle. Comme voisine et comme membre du syndicat, elle estime avoir un intérêt digne de protection à l'annulation des décisions relatives aux onze plans de quartier.
Dans l'arrêt attaqué, le Tribunal cantonal a considéré que comme la recourante n'était propriétaire que de terrains sis dans le périmètre des plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles", elle ne bénéficiait d'un intérêt digne de protection que pour intervenir au sujet de ceux-ci. La qualité pour recourir devait lui être déniée pour les autres plans de quartier. De plus, ainsi que l'a relevé à juste titre le Tribunal cantonal, la recourante n'a pris de conclusions qu'au sujet des deux plans de quartier susmentionnés et n'a pas indiqué en quoi les autres plans de quartier porteraient atteinte à ses droits. Ce d'autant moins qu'elle a dirigé le recours adressé au Tribunal cantonal, uniquement contre les décisions d'adoption des plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles". Il n'apparaît dès lors pas que les autres plans de quartier aient fait l'objet d'un grief particulier, sur lequel le Tribunal cantonal aurait dû se prononcer sous peine de déni de justice. En tous les cas, la recourante ne le démontre pas. Ce moyen doit donc lui aussi être rejeté.
5. La recourante se réfère à un arrêt également rendu le 2 septembre 2008 (AC.2007.0008), dans lequel le Tribunal cantonal a annulé la décision communale d'adoption du plan de quartier "Montenailles" ainsi que la décision cantonale d'approbation préalable dudit plan de quartier. Elle estime que les juges cantonaux ne pouvaient pas rejeter son recours portant en partie sur le même objet et se plaint d'une violation du principe de l'application du droit d'office. Elle considère en outre que le Tribunal cantonal aurait dû tenir compte, "dans la charge des frais de justice incombant à la recourante, du fait qu'une partie du recours était admise, respectivement sans objet, dès lors que les décisions relatives au plan de quartier "Montenailles" ont été annulées".
Il sied d'abord de préciser que l'arrêt précité du Tribunal cantonal (AC.2007.0008) n'a fait l'objet d'aucun recours, si bien qu'il a acquis force de chose jugée. Les décisions d'adoption et d'approbation préalable du plan de quartier "Montenailles" ont dès lors été définitivement annulées.
Il est vrai, ensuite, que le dispositif de l'arrêt attaqué est lacunaire, en ce qu'il ne mentionne pas ce qu'il advient du plan de quartier "Montenailles". Cette imprécision est toutefois sans conséquence pour la recourante, dans la mesure où ledit plan de quartier a été annulé. Il s'ensuit que les moyens relatifs à l'annulation dudit plan de quartier, développés par la recourante dans la présente procédure, sont devenus sans objet.
Pour le surplus, la recourante ne saurait se prévaloir d'une quelconque prise en charge des frais judiciaires, dans la mesure où elle n'a pas soulevé le motif qui a conduit à l'admission du recours par la cour cantonale.
6. La recourante se plaint pour la première fois devant le Tribunal de céans d'une violation du principe de la coordination ancré à l'art. 25 LAT. Elle se réfère à nouveau à l'arrêt du Tribunal cantonal qui a annulé les décisions communale et cantonale relatives au plan de quartier "Montenailles", au motif que le principe de coordination n'avait pas été respecté.
6.1 L'art. 25a LAT énonce, à ses alinéas 1 à 3, des principes en matière de coordination "lorsque l'implantation ou la transformation d'une construction ou d'une installation nécessite des décisions émanant de plusieurs autorités". Une autorité chargée de la coordination doit en particulier veiller à ce que toutes les pièces du dossier de demande d'autorisations soient mises simultanément à l'enquête publique (art. 25a al. 2 let. b LAT) et à ce qu'il y ait une concordance matérielle des décisions ainsi que, en règle générale, une notification commune ou simultanée (art. 25a al. 2 let. d LAT); ces décisions ne doivent pas être contradictoires (art. 25a al. 3 LAT). Ces principes ont été conçus pour être mis en oeuvre au stade de l'autorisation de construire; la loi prévoit cependant qu'ils "sont applicables par analogie à la procédure des plans d'affectation" (art. 25a al. 4 LAT).
L'art. 55 al. 1 de la loi cantonale sur l'aménagement du territoire et les constructions (LATC; RSV 700.11) prévoit que les mesures d'aménagement du territoire et les mesures de remaniement parcellaire doivent être coordonnées. L'alinéa 2 précise que l'approbation d'un plan d'affectation ou d'un plan de quartier de compétence municipale peut être subordonnée à un remaniement parcellaire. A teneur de l'art. 85p al. 1 de la loi cantonale sur les améliorations foncières (LAF; RSV 913.11), "sont soumis à l'enquête publique, en règle générale de manière simultanée et pendant un délai de trente jours, le périmètre général de l'entreprise et des sous-périmètres; l'avant-projet des travaux collectifs; l'estimation des terres et des valeurs passagères, la répartition des nouveaux biens-fonds et l'adaptation des servitudes et des autres droits, les contributions de plus-value spéciale, ainsi que le tableau des soultes; le projet d'exécution des travaux collectifs et privés; la clé de répartition des frais d'exécution". L'art. 85p al. 2 LAF dispose qu'en règle générale, l'enquête publique mentionnée à l'alinéa 1 doit être coordonnée à celle du plan d'affectation ou du plan de quartier de compétence municipale.
6.2 Dans l'arrêt cantonal cité par la recourante, le Tribunal cantonal a considéré que "lorsqu'une norme, telle que l'art. 85p al. 2 LAF, est énoncée avec la mention "en règle générale", l'autorité n'est pas libre de s'en affranchir selon son bon vouloir, une exception à la règle devant pouvoir être justifiée". Les juges cantonaux ont précisé qu'une telle exception ne pouvait pas être admise en présence de parcelles déjà pourvues de constructions qui entraient en contradiction avec la planification prévue. Tel était le cas du plan de quartier "Montenailles" dont l'un des périmètres assigné à un futur bâtiment d'habitation collective chevauchait en partie la construction existante sur la parcelle en question. A l'instar de la Commission de classification, le Tribunal cantonal a dès lors constaté que la forme actuelle de la parcelle et la position du bâtiment existant entraient en contradiction avec deux périmètres d'implantation prévus par le plan de quartier. Dans ces conditions, il a considéré que "l'adoption du plan de quartier décidée sans que le nouvel état de propriété soit simultanément mis à l'enquête [constituait] un obstacle manifeste à l'étude d'une solution adéquate du nouvel état de propriété [de la parcelle en question]".
La recourante estime que le raisonnement tiré du défaut de coordination entre les enquêtes publiques d'aménagement du territoire et des améliorations foncières aurait dû être appliqué à tous les plans de quartier, et pas seulement au plan de quartier "Montenailles". Elle se contente de résumer l'argumentation développée par le Tribunal cantonal au sujet du plan de quartier "Montenailles" et de revendiquer l'application de celle-ci aux dix autres plans de quartier. Ce faisant, elle ne démontre pas, comme il lui appartenait de le faire (cf. supra consid. 2.2), en quoi l'argumentation précitée devrait s'appliquer au plan de quartier "Valleyre", seul objet du litige porté devant le Tribunal fédéral (cf. supra consid. 4). Ce d'autant moins que le Tribunal cantonal a mis l'accent sur le caractère spécifique du plan de quartier "Montenailles" projeté sur des parcelles déjà pourvues de constructions. De fait, la situation du plan de quartier "Valleyre" ne saurait être assimilée à celle du plan de quartier "Montenailles": le terrain du secteur "Valleyre" est en effet encore libre de construction, alors que celui de "Montenailles" comporte des bâtiments.
Dans ces conditions, le grief de la violation du principe de coordination doit être rejeté.
7. Il s'ensuit que le recours doit être rejeté, dans la mesure de sa recevabilité. La recourante, qui succombe, doit supporter les frais judiciaires (art. 65 et 66 LTF). La commune du Mont-sur-Lausanne n'a en revanche pas droit à des dépens (art. 68 al. 3 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté, dans la mesure de sa recevabilité.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 francs, sont mis à la charge de la recourante.
3. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires de la recourante et du Syndicat des améliorations foncières du Mont-sur-Lausanne, à la commune du Mont-sur-Lausanne, au Département de l'économie, Service du développement territorial, et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 28 septembre 2009
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Féraud Tornay Schaller