Les forêts mélangées en zone méditerranéenne : quels intérêts et comment créer le mélange? B. Prévosto, C. Ripert, Y. Monnier, W. Martin, A. N Diaye, R Estève. Cemagref Aix-en-Provence «Observer et s adapter au changement climatique en forêt méditerranéenne» 30 nov. - 3 déc.2010
1-Qu est ce qu une forêt mélangée? Selon l IFN (Morneau et al., 2008) Si recouvrement d une espèce >75% S il faut 2 espèces pour atteindre ce taux de 75 peuplement pur le peuplement est mélangé à 2 espèces 49% des surfaces sont mélangées, 34% avec 2 essences, 13% avec 3 essences et 2% à 4 essences et + 68% des mélanges sont des mélanges feuillus, 26% feuilllus-résineux et 6% résineux Mélanges feuillus-résineux (1 er mélange mixte avec 420 000ha et 60 millions de m 3 ) plus importants en zone médit. Notamment chêne-pin Alep Selon le gestionnaire une appréciation plus souple : mélange par bouquet par parquet
2- Les forêts mélangées sont-elles plus productives? 1/ Les communautés végétales herbacées mélangées sont généralement plus productives car effets «échantillon» et «différenciation des niches» 2/ Effet positif démontré sur des végétations ligneuses basses (garrigues à chêne kermès, romarin, cistes, ulex) par Montes et al., 2008 : le taux d accroissement en biomasse augmente avec le mélange 3/ Effet positif sur les forêts à partir d une étude utilisant les données d inventaire en Catalogne (5000 placettes permanentes): la production augmente avec le nombre d espèces (les plus courantes Pin Alep, Pin sylv, Chêne vert) (Vilà et al., 2007) Il faut rester prudent sur les forêts : problèmes méthodologiques (interférence de plusieurs facteurs)
3- Les forêts mélangées sont moins sensibles aux risques sanitaires les forêts mélangées sont moins vulnérables aux attaques d insectes (Méta-analyse de 119 études de Jactel et Brockerhoff, 2007). P. ex. la cochenille du Pin maritime (Matsucoccus f) est plus abondante dans les peuplements purs qu en mélange avec pin laricio (Jactel et al., 2006) Dans le cas des insectes polyphages le mélange peut favoriser la contagion Pour les petits herbivores (lièvre, campagnol) en général les dégâts sont plus élevés dans les peuplements purs mais la présence d autres espèces appétentes augmente le risque de dégâts sur l essence objectif. Peu de références sur les grands herbivores en forêt méditerranéenne Pour les champignons, effet positif du mélange : les peuplements résineux (Pin, sapin, ou épicéa) en mélange avec les feuillus sont moins attaqués par le fomes que les peuplements résineux purs (Pautasso et al., 2005)
4- Le mélange des essences favorise-t-il la biodiversité? Très peu d études sur lien entre mélange et diversité, en particulier de la flore. Les résultats sont variables et dépendent du groupe considéré : les bryophytes semblent favorisées par les résineux et pas les plantes vasculaires L avifaune est plus diverse dans les peuplements pinchêne en Espagne centrale (PS, Q pyr) que dans les peuplements de pin purs mais pas de différence sur abondance (Diaz et al., 2006) Par ailleurs, les mélanges pin Alep et chênes semblent également plus favorables à la diversité des insectes (en particulier pour les carabes, Buse et al., 2010) Les peuplements purs de pin d Alep en plantation en zone semi-aride (Espagne, Israël) ont un impact négatif sur la diversité animale et végétale (Maestre et Cortina, 2004).
5- Les forêts mélangées face au risque d incendie : la question de la résilience Les peuplements résineux sont plus inflammables que les peuplements feuillus (résines, huiles essentielles) On peut s attendre à des dommages forts en résineux, faibles en feuillus et intermédiaires en mixtes mais l effet de la structure est important: un peuplement résineux pur âgé est moins sensible au feu qu un peuplement mélangé multi-stratifié (ex Fernandes et Rigolot, 2007) Les peuplements mixtes sont plus résilients grâce aux feuillus régénérant de souche. Nuance : les peuplements mixtes pin Alep-chêne vert seraient susceptibles d évoluer vers des peuplements monospécifiques suite au feu alors que l association entre une espèce sensible au feu (PS, PN) et une espèce résiliente serait plus profitable
>70% Pin alep ou maritime 50-70% 30-50% 10-30% Pin alep + chêne (vert ou cerrioides) Zone ouverte (arbre<10%) Chêne pur Chêne mélange (vert + cerrioides) Pin noir, sylvestre Pin noir, sylv.+chêne Transitions entre les peuplements suite au feu en Catalogne (d après Rodrigo et al., 2004) 3 zones 24 300ha, 2 700, 6 125ha, feu de 1994, feu total cad avec feu de cime pour la plupart les peuplements les plus résilients sont ceux avec des resprouters ou serotineux Le systeme pin d Alep-chene vert change ici vers le pin pur, une autre étude a montré que le changement peut s effectuer aussi vert le chêne vert pur
6- Créer le mélange: quelques illustrations en région méditerranéenne pour le système pin-chêne C) Plantation B) Eclaircies + introduction feuillus A) Travaux de Régénération + Introduction feuillus Plantation avec mélange Plants feuillus sous couvert Régénération mélangée
A) Travaux de Régénération + Introduction feuillus Dispositif expérimental de Barbentane (13) : Perturbations 5 types de travaux appliqués sur des parcelles de 14*14m (printemps 2005) Broyage Feu intense Crochetage Feu faible
Installation de semis de chênes et caractérisation de l environnement (1600 points de semis en 2005 et 2006) Suivi de la régénération de pin (580 placeaux de 1m 2 )
Nombre de plantules de pin / travaux 300 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 Temps (mois) crochetage double feu fort feu faible broyage Nombre de plantules de chênes / semis de 3 glands 1,6 1,2 0,8 0,4 0 <1 % [1-5 %[ [5-25 %[ [25-50 %[ 50 % Couverture des graminées (en classes) Q. ilex Q. Pub. Recouvrement herbacées 40 30 20 10 0 % 0 10 20 30 40 Temps (mois) Travaux facilitent la régénération naturelle (pin) et la survie des plantules de chênes : avantages aux travaux réduisant le plus la concurrence par la végétation herbacées (crochetage, feu fort)
B) Eclaircies + introduction feuillus Témoin 32 m 2 /ha, 10% irradiance Eclaircie moyenne 20 m 2 /ha, 33 % irradiance Eclaircie forte 10 m 2 /ha, 52 % irradiance 2,8 2,5 2,2 Diamètre (mm) a a b Chêne blanc 1,9 1,6 b c c Chêne vert 1,3 Fort Moyen Témoin Semis de chênes Croissance des semis de chênes
Avantage de croissance aux feuillus sous abri léger : cet avantage va t-il perdurer dans le temps? En effet dans les peuplements fortement éclaircis on constate: -un fort développement de la végétation basse -un teneur en eau plus faible des sols en saison estivale Teneur en eau (% vol) 35 30 25 20 15 Teneur en eau du sol à [30-50[ cm Peuplement fermé non éclairci Peuplement moyennement éclairci Peuplement fortement éclairci 10 mars avr mai juin juin juil août sept oct Les éclaircies intermédiaires peuvent présenter une solution de compromis
C) Plantation, enrichissement des zones ouvertes Plantation de chêne vert : en découvert ou avec un accompagnement de pin d Alep Chêne vert en découvert : concurrence forte par les adventices Chêne vert + pin : croissance en hauteur supérieure, effet sur la forme
Enrichissement de zones ouvertes en utilisant la végétation arbustive Testé en Espagne : introduction de 18 000 plants de 11 espèces en utilisant 16 plantes nurses (Gomez-Aparicio et al., 2004) Effet de facilitation sur survie et croissance Effet sur les plants feuillus (ex chêne vert) pas sur les résineux (pin sylvestre, pin noir) Effet fort du type de nurse (ex Genista vs Cistus) Et pour les espèces de la zone méditerranéenne française? Feuillu + nurse Feuillu seul
Les forêts mélangées : une piste pour l avenir? Des avantages réels (risque phytosanitaire), probables (productivité, résilience) ou encore incertains (biodiversité) (cf. Ateliers REGEFOR, RFF, 2008) Créer le mélange : des options sylvicoles qui restent encore à approfondir : quel degré d ouverture des peuplements, comment utiliser les interactions de facilitation végétation en place / végétation cible? Gérer le mélange sur le long terme : utiliser l apport des modèles
MERCI de votre attention Les expérimentations mentionnées ont été faites grâce au concours financier de - Région PACA - Ministère de l Ecologie - Ministère de l Agriculture Et grâce à l aide sur le terrain de : -Commune de Barbentane -ONF (en particulier M Bataille et M Burg)