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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
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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
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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)
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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
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(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
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 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 ?
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 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
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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
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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)
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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
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Design
60 m
10 m
7
6
10 m
7.1 m (40 m²)
1
60 m
2
3
4
5
8m
8
9
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Relevés
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Relevés
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Relevés
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Relevés
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Jeu de données
 Le jeu de données n’est pas totalement équilibré
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Lumière sous couvert / lumière au-dessus du couvert
Lumière
 Le jeu de données comporte in fine peu de placettes fortement éclairées
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Sous-étage
 Prise en compte dans les analyses
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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…
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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.
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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.
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Flore
0.37
0.14
0.05
0.02
 Augmentation de la richesse spécifique des plantes avec la lumière
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Flore
 Diminution de la richesse spécifique des plantes quand le recouvrement des
plantes interférentes augmente trop
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Flore - Bryophytes
 La richesse en mousses épiphytes est affectée par l’espèce de chêne
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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
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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
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Richesse des insectes floricoles
Insectes
Richesse de la flore
 Lien fonctionnel entre la richesse des insectes floricoles et la richesse de la flore
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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
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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.
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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
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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 …
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Généricité par modélisation
 RReShar : Modèle Structure - Fonction
Balandier & Donès, 2013
 En cours…
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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
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