Bois mort et insectes saproxyliques: vers un indicateur de biodiversité pour la forêt landaise

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1 Bois mort et insectes saproxyliques: vers un indicateur de biodiversité pour la forêt landaise Jactel H., Brin A., Brustel H., Meredieu C., Labbé T., Piou D.

2 Le bois mort est un facteur clé de la biodiversité forestière ~ 25% des espèces forestières dépendent du bois mort pour leur ressource ou leur habitat = espèces saproxyliques (Siitonen 2001, Stokland et al., 2004) ~ 20% des espèces saproxyliques sont des Coléoptères (Berg et al., 1994) ~ 20-30% des coléoptères saproxyliques sont des espèces menacées ~ espèces de coléoptères saproxyliques en France (136 espèces d arbres) (Berg et al., 1994; Köhler, 2000)

3 Bois mort et espèces saproxyliques en forêts de plantation? Les forêts de plantation sont de moins en moins vues comme des déserts biologiques mais 1. Comment améliorer la conservation de la biodiversité dans les plantations pour satisfaire aux critères de gestion durable et de certification? 2. Comment suivre de façon objective l évolution de la biodiversité, quels indicateurs utiliser? 3. Quelles pourraient être les conséquences de changement de gestion pour la production de bois énergie? Gestion intensive des forêts de plantation: éclaircies, élagage, coupe finale: production de bois mort labour, préparation du sol, nettoyage: destruction du bois mort rotations courtes: interruption du processus de dégradation du bois Bilan des effets de la gestion des forêts de plantation sur l accumulation de bois mort et sur les espèces saproxyliques?

4 Objectifs de l étude 1.Volume et diversité du bois mort en plantations de pin maritime dans les Landes de Gascogne 2.Richesse et diversité des espèces de coléoptères saproxyliques associées 3.Le bois mort est-il un indicateur pertinent de biodiversité dans les forêts de plantation?

5 Bois mort grille d échantillonnage systématique 1.4 km (145 points) 2. Eléments de matériels et méthodes Le site d étude 16 km Pin maritime Cultures agricoles Coupes rases Feuillus Landes et taillis Zones Urbanisées Eau Placettes Source : SPOT image 2005 (CNES), ARDFCI Aquitaine

6 Méthode d échantillonnage du bois mort Souches Chandelles: 2 sub-plots Bois mort au sol, Ø<5cm Bois mort au sol, Ø>5cm

7 Méthode d échantillonnage des coléoptères 2 pièges à interception dans 41 placettes réprésentatives

8 Effet des caractéristiques des pièces de bois mort Diamètre (4 classes) Types (au sol, chandelle, souche) Décomposition (3 stades) 164 Pièges à émergence

9 Volume et diversité du bois mort m3 / ha branches DWD souches Stumps chandelles Snags Un profil bois mort très particulier: - peu abondant 15 m3/ha (0.3 93) - majorité de petites branches et rondins au sol - essentiellement d origine anthropique m3 / ha m3 / ha cm 5-10 cm cm cm > 20 cm diameter class (cm) Diamètre (cm) naturelle Natural Anthropogenic anthropique Origine Origin of deadwood

10 Biodiversité des coléoptères saproxyliques 46 familles Mycetophagidae Mycetophagus 4-pustulatus 306 espèces 12% richesse française Ptinidae Ptinus 6-punctatus Buprestidae Phaenops cyanea Curculionidae Brachytemnus porcatus Cerambycidae Corymbia rubra 232 espèces forêt boréale épicéa 186 espèces forêt boréale pin sylvestre Oedemeridae Chrysantia viridissima

11 Effet du diamètre (bois mort au sol) Composition des assemblages NMDS TP P M G Grosses grumes (Ø 20cm) 26% 63% 0% 11% Branches (Ø : 1 5 cm) Petites grumes (Ø : 10 à 15cm) NMDS1

12 Effet du stade de décomposition (grumes et souches) Composition des assemblages NMDS D1 D2 D3 Frais D1 7% 3% 84% 6% D3 Très dégradé Dégradé D NMDS1

13 Effet du type de bois mort Souches Chandelles Prionus coriarius 84% 37% 27% 59% 9% Phaenops cyanea 5% Cardiophorus ruficollis Grumes 58% Acanthocinus griseus Rhagium inquisitor Euglenes oculatus

14 Richesse en coléoptères = f (Volume de bois mort) Nb espèces Number de coléoptères of species (a) R²=0.68 RMSEP = 4.88 P < e Y = X Volume de Vtot-1cm bois mort / ha (m 3 )

15 Volume of de deadwood bois mort (m3/ha) 3 /ha) Stand age (years) 50 Saproxylic beetle richness Nb espèces de coléoptères Richesse en coléoptères = f (Volume de bois mort) Classe d âge des plantations

16 Modélisation de l accumulation de bois mort 1. Processus de production: les résidus d éclaircie Scénario sylvicole PP3 Caractéristiques du tronc Simulation de découpe Volume, après chaque éclaircie, de - branches - rondins (sommet du tronc) -souches

17 Modélisation de l accumulation de bois mort 2. Processus de dégradation du bois mort avec le temps % volume dégradé branches souches L( DWD) t t 1 = 1+ a exp b( t i t i ) Temps (années) 3. Résultat = (production dégradation) Vol( BMb) t = P( BMb) éclaircie( i) t (1 L( BMb) t i t i ) Vol( BMs) t = P( BMs) éclaircie( i) t (1 L( BMs) t i t i )

18 Scénario sylvicole PP3 Caractéristiques du tronc Simulation de découpe Volume branches rondins souches produit par éclaircie Dégradation au cours du temps

19 Validation avec les données observées Observed Predicted Branches Volume de deadwood bois mort (m3/ha) 3 /ha) Classe Observed Stand d âge age des (years) plantations Predicted Souches Volume deadwood bois mort (m3/ha) 3 /ha) Classe Stand d âge age des (years) plantations

20 Développement d un logiciel de prédiction de la dynamique d accumulation du bois mort sous CAPSIS Etat initial Eclaircies scenarios Volume bois mort (m3/ha) Temps (années)

21 Accumulation du bois mort selon 9 scénarios de gestion= 3 révolutions x 3 régimes d éclaircie Biomasse (volume) Révolution = 30 ans Densité finale = 300t/ha éclaircies Sylviculture intensive (volume, qualité) Révolution = 40 ans Densité finale = 300t/ha éclaircies Multifonctionnalité (volume, qualité, biodiversité) Révolution = 50 ans Densité finale = 200t/ha éclaircies Volume of deadwood (m3/ha) Time (years) Volume of deadwood (m3/ha) Time (years) Volume of deadwood (m3/ha) Time (years)

22 Biomasse 30 ans Sylviculture intensive 40 ans Multifonctionnalité 50 ans Nombre Number of d éclaircies thinnings Richesse theoretical Coléoptères Saproxylic beetle richness Volume Deadwood de bois volume mort (m3/ha/yr) 3 /ha/an)

23 Conclusions: Bois mort et Biodiversité dans les forêts de Plantation 1.Bois mort : un profil particulier - faible volume 15m 3 /ha - Majorité de pièces de petit diamètre - Surtout d origine anthropique = éclaircies 2.Biodiversité des coléoptères saproxyliques - Grande richesse spécifique (300 spp) - Plusieurs espèces à valeur conservatoire 3.Le bois mort comme indicateur de biodiversité - Composition des assemblages: complémentarité / diamètre décomposition type - Richesse spécifique: corrélation positive avec le volume de bois mort outil de simulation: effets de la gestion qualités de l indicateur «indirect» de biodiversité

24 Conclusions: Bois et Biodiversité dans les forêts de Plantation 4.Gérer les plantations pour améliorer la biodiversité - Augmenter le nb d éclaircies - Ne pas exporter tous les résidus d éclaircie (souches) - Prolonger la durée de révolution mais Effets sur la productivité Coût des éclaircies Effets des travaux sur compactage du sol, résistance au vent Recherche de compromis: à l échelle du paysage? diversité des types de peuplements, durée révolution, régimes d éclaircie pourrait conduire à diversité des ressources en bois mort, favorable à la biodiversité si ces habitats restent suffisamment connectés

25 Merci pour votre attention!