Impact de l intensité des prélèvements forestiers sur la biodiversité IMPREBIO. Philippe Balandier. Contrat MEDDE GIP Ecofor Programme BGF

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1 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

2 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

3 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

4 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

5 1 Biodiversité maximale Biomasse maximale 1 Flore Balandier et al., 2006 Flore forestière typique Invasion par un petit nombre de plantes compétitives Sol nu Plantation de mélèzes (France, Belgique) Lumière (%) Surface terrière m²ha -1 P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 5 Balandier et Pauwels, 2002

6 1 Flore Nombre relatif d espèces (n parcelle i / n total sur le site) Transine Grafeuille Les Agriers Lumière transmise (%) Balandier & Pauwels, 2002 P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 6

7 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

8 Approche fonctionnelle de ces relations en fonction des ressources du milieu Peuplement arboré Densité des arbres Composition spécifique, éclaircies Modification du microclimat dans le sous-bois: Lumière, températures, pluie, humidité de l air Flore Régénération des arbres Faune Disponibilité en eau du sol Température du sol Nutriments P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 8

9 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

10 Dispositifs : Tronçais RDI 1 Tronçais RDI 0.5 Tronçais RDI 0.25 RDI = (N α G β )/ γ (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, ) P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 10

11 P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 11

12 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

13 Design 60 m 10 m 10 m m (40 m²) 60 m m 8 9 P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 13

14 Relevés P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 14

15 Relevés P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 15

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17 Relevés P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 17

18 Jeu de données Le jeu de données n est pas totalement équilibré P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 18

19 Lumière Lumière sous couvert / lumière au-dessus du couvert Le jeu de données comporte in fine peu de placettes fortement éclairées P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 19

20 Sous-étage Prise en compte dans les analyses P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 20

21 Des densités bien contrastées Tronçais RDI 1 Tronçais RDI 0.50 Tronçais RDI 0.25 ER = 6% ER = 9% ER = 11% RECss = 17% RECss = 23% RECss = 45% pour une gamme d éclairements bien plus étroite P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 21

22 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

23 Température Parroy RDI = 0.29 RDI = 0.82 RDI = T sol ( C) /11/11 24/02/12 03/06/12 11/09/12 20/12/12 id_date_mesure Faibles RDI : Maxima les plus élevés, minima les plus bas. P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 23

24 Flore Augmentation de la richesse spécifique des plantes avec la lumière P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 24

25 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

26 Flore - Bryophytes La richesse en mousses épiphytes est affectée par l espèce de chêne P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 26

27 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 P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 27

28 Faune du sol ( Vers de terre anécique Richesse spécifique 4 0 P = RDI 1 ( Vers de terre endogés Richesse spécifique 10 0 P = RDI 1 La réponse n est pas univoque et dépend des groupes considérés P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 28

29 Insectes Richesse des insectes floricoles 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

30 Analyse fonctionnelle par Path Analysis RDI (Schéma conceptuel - Liens de cause à effet ou fonctionnels) Recouvrement du sous-étage Age du peuplement Eclairement relatif Recouvrement des plantes interférentes Richesse des plantes vasculaires et bryophytes Humus index Humidité du sol (Shipley, 2009) RDI Recouvrement du sous - étag e Eclairement relatif + + Humus index + + cloche Humidité du sol cloche Richesse des plantes vasculaires et bryophytes Age du peuplement Recouvrement des plantes interférentes En cours d analyse P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 30

31 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

32 Echelle relative de couvert ou de diversité 1 0 Richesse Vers de terre endogés Conclusion Où placez-vous l optimum? Richesse Vers de terre anéciques Richesse bryophytes épiphytes Richesse insectes Richesse plantes Recouvrement en plantes monopolistes RDI Lumière P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 32

33 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

34 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

35 Base de Données Une formidable source d études P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 35

36 Généricité par modélisation RReShar : Modèle Structure - Fonction Balandier & Donès, 2013 En cours P. Balandier Séminaire BGF Nancy 06 juin 2014 diapo 36

37 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