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Impact de l’intensité des prélèvements forestiers sur la biodiversité IMPREBIO Philippe Balandier Contrat MEDDE – GIP Ecofor – Programme BGF P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 1 Contexte : - Alternatives aux énergies fossiles : augmentation des prélèvements en bois - Changements climatiques : préconisation d’une diminution de la densité sur pied (au moins dans certains pays) Peuplements plus ouverts P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 2 Contexte : Le Grenelle a souligné le risque qu'une exploitation plus intensive puisse porter atteinte à la biodiversité « Produire plus tout en préservant mieux la biodiversité » Pour autant, les conditions permettant de concilier ces deux objectifs n'ont pu être précisées P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 3 Objectif : Prospecter la relation entre itinéraire sylvicole (intensité d'éclaircie) et biodiversité En chênaie (Q. petraea, Q. robur) Sur flore, faune du sol, gastéropodes, insectes En interaction avec la pression d’herbivorie (cervidés) P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 4 1 Biodiversité maximale Flore Biomasse maximale 1 Flore forestière typique Balandier et al., 2006 Invasion par un petit nombre de plantes compétitives Sol nu Plantation de mélèzes (France, Belgique) 0 10 50 30 20 30 40 Lumière (%) 50 18 15 12 10 Surface terrière m²ha-1Balandier et Pauwels, 2002 P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 5 (n parcelle i / n total sur le site) Flore Nombre relatif d’espèces 1 0.8 Transine Grafeuille 0.6 Les Agriers 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 Lumière transmise (%) 50 Balandier & Pauwels, 2002 P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 6 La réponse observée est-elle spécifique au site d’étude ? Peut-on généraliser à d’autres milieux ? Peut-on généraliser à d’autres guildes ? Quelle généricité ? P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 7 Approche fonctionnelle de ces relations en fonction des ressources du milieu Peuplement arboré Densité des arbres Composition spécifique, éclaircies Flore Modification du microclimat dans le sous-bois: Lumière, températures, pluie, humidité de l’air Faune Régénération des arbres Disponibilité en eau du sol Température du sol Nutriments P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 8 Dispositifs : Tronçais RDI 1 Tronçais RDI 0.5 Tronçais RDI 0.25 GIS coopérative de données chêne Réseau de placette chêne sessile du LERFOB Age des placettes de ≈ 10 à 200 ans ≈ 50 placettes sur 20 sites P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 9 Dispositifs : Tronçais RDI 1 Tronçais RDI 0.5 RDI = (Nα × Gβ)/ γ Tronçais RDI 0.25 (Reinecke, 1933) RDI de 0 (aucun arbre) à 1 (auto-éclaircie) Dans le passé, 0,7 < RDI < 0.9 – 1,0 Plus récemment, tendance RDI = 0,5 à 0,6 après éclaircie (RDI = 0,35 – 0,45 pour des sylvicultures très dynamiques) Mais dans la majorité des chênaies RDI ≈ 0,7 (IGN, 2008 – 2012) P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 10 P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 11 Relevés - Taux d’abroutissement - Flore (vasculaires et bryophytes) - Estimation du sous-étage - Entomofaune - Gastéropodes - Humus et faune du sol - Pédologie - Azote du sol - Lumière - Teneur en eau du sol - Températures P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 12 Design 60 m 10 m 7 6 10 m 7.1 m (40 m²) 1 60 m 2 3 4 5 8m 8 9 P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 13 Relevés P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 14 Relevés P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 15 Relevés P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 16 Relevés P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 17 Jeu de données Le jeu de données n’est pas totalement équilibré P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 18 Lumière sous couvert / lumière au-dessus du couvert Lumière Le jeu de données comporte in fine peu de placettes fortement éclairées P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 19 Sous-étage Prise en compte dans les analyses P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 20 Des densités bien contrastées… Tronçais RDI 1 ER = 6% RECss = 17% Tronçais RDI 0.50 Tronçais RDI 0.25 ER = 9% RECss = 23% ER = 11% RECss = 45% … pour une gamme d’éclairements bien plus étroite… P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 21 Eau Pente de la décroissance Les placettes avec les RDI les plus élevés ont tendance à s’assécher plus précocement et plus rapidement que les placettes avec de petits RDI. En cours d’analyses. P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 22 Température Parroy 26 RDI = 0.29 RDI = 0.82 RDI = 1.01 21 T sol (°C) 16 11 6 1 -4 16/11/11 24/02/12 03/06/12 id_date_mesure 11/09/12 20/12/12 Faibles RDI : Maxima les plus élevés, minima les plus bas. P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 23 Flore 0.37 0.14 0.05 0.02 Augmentation de la richesse spécifique des plantes avec la lumière P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 24 Flore Diminution de la richesse spécifique des plantes quand le recouvrement des plantes interférentes augmente trop P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 25 Flore - Bryophytes La richesse en mousses épiphytes est affectée par l’espèce de chêne P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 26 Gastéropodes La diversité est très faible, mais échantillonnage seulement en milieu acide Aucune variable sylvicole n’émerge Importance de l’histoire locale des peuplements malacologiques, leur distribution dans le paysage et le hasard de l’échantillonnage http://kidscoloriage.eu/coloriage/dessin-escargot.php P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 27 Vers de terre anécique (http://www.verslaterre.fr/) Vers de terre endogés Richesse spécifique (http://www.verslaterre.fr/) Richesse spécifique Faune du sol 4 0 P = 0.006 0 1 P = 0.08 10 0 RDI 0 RDI 1 La réponse n’est pas univoque et dépend des groupes considérés P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 28 Richesse des insectes floricoles Insectes Richesse de la flore Lien fonctionnel entre la richesse des insectes floricoles et la richesse de la flore P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 29 Analyse fonctionnelle par Path Analysis RDI Eclairement relatif (Schéma conceptuel Liens de cause à effet ou fonctionnels) Recouvrement du sous-étage Recouvrement des plantes interférentes Richesse des plantes vasculaires et bryophytes Age du peuplement Humidité du sol Humus index + RDI − (Shipley, 2009) − Recouvrement du sous-étage − Humus index + cloche + Eclairement relatif + − − Age du peuplement Humidité du sol cloche − Recouvrement des plantes interférentes En cours d’analyse P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 30 Richesse des plantes vasculaires et bryophytes Conclusion L’effet de la densité du peuplement est rarement généralisable. La principale raison réside dans le fait que les effets «âge du peuplement» et «contexte édaphique» sont très souvent prépondérants. Le régime d’éclaircie n’a pas un effet univoque de type « la diversité augmente avec l’ouverture du peuplement ». On observe même parfois l’inverse. Les relations ne sont pas toujours linéaires, nombreuses courbes en cloche. Certains effets sont en cascade. Ex. la richesse des insectes croît avec celle de la flore. la faible variabilité d’abroutissement à l’échelle des sites montre que les modalités de RDI semblent peu influer sur l’herbivorie. P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 31 Echelle relative de couvert ou de diversité Conclusion 1 Où placez-vous l’optimum ? Richesse Vers de terre anéciques Richesse bryophytes épiphytes Richesse Vers de terre endogés Richesse insectes Richesse plantes Recouvrement en plantes monopolistes 0 0 1 0.25 0.20 0.50 0.10 0.75 0.03 P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 32 RDI 1 ≈0 Lumière Conclusion Les résultats sont très contexte – dépendant et rarement généralisables. Il n’existe pas un niveau de densité optimal « universel » P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 33 Conclusion les gestionnaires, décideurs (…) peuvent se baser sur ces résultats pour émettre leurs propres recommandations en termes de RDI selon leurs objectifs Dans les gammes de RDI actuels (>0.5), peu d’inquiétude ? Il est toutefois impossible d’affirmer que certaines fonctions de l’écosystème ou des groupes biologiques autres que ceux étudiés, ne soient pas impactés par des ouvertures du peuplement beaucoup plus fortes. P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 34 Base de Données Une formidable source d’études … P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 35 Généricité par modélisation RReShar : Modèle Structure - Fonction Balandier & Donès, 2013 En cours… P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 36 Merci ! Frédéric Archaux, Michaël Aubert, Christophe Bouget, Vincent Boulanger, Fabrice Bureau, Matthieu Chauvat, Catherine Collet, Sébastien Daviller, Nicolas Donès, Yann Dumas, Frédéric Gosselin, Ludovic Henneron, Sébastien Macé, Frédéric Magnin, Philippe Malagoli, André Marquier, François Ningre, Benoît Nusillard, Sandrine Perret, Claudine Richter, Agnès Rocquencourt, Marc Saudreau, Vincent Seigner, Ingrid Seynave, Marc Vandame, Florian Vast, Pascal Walser et d’autres ! Site Web : www1.clermont.inra.fr/imprebio P. Balandier – Séminaire BGF – Nancy – 06 juin 2014 – diapo 37