Construction d un modèle de croissance de peuplement mélangé Sapin Epicéa à partir des données IFN nouvelle méthode. Premiers développements P. Vallet, T. Pérot UR Ecosystèmes forestiers, Nogent CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 Convention ONF/Cemagref
Un intérêt des peuplements mélangés La productivité : un avantage productif du mélange? 0.8 0.7 0.6 Avantage productif du mélange Production 0.5 0.4 0.3 0.2 Thèse T. Pérot, 2009 Dispositif installé en forêt d Orléans 0.1 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Pin pur Taux de mélange Chêne pur CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 2
Un intérêt des peuplements mélangés Des exemples dans la littérature forestière Pretzsch (2005, 2009) sur Epicéa Hêtre Bauhus et al. (2000) avec Eucalyptus Acacia Frivold et Frank (2002) avec Bouleau résineux del Rio et Sterba (2009) avec Chêne Tauzin Pin sylvestre mais aussi en littérature plus générale Begon (1996) avec Panicum maximum et Glycine javanica Jolliffe (2000) avec Trifolium repens et Lolium perenne CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 3
Modèle de croissance : cadre conceptuel Pour aborder la croissance en surface terrière en peuplement Sapin Epicéa avec les données IFN 1) Modélisation de la croissance de chacune des essences en peuplement pur en fonction des conditions stationnelles et sylvicoles 2) Modélisation de l avantage productif en peuplement mélangé pour chacune des essences CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 4
Modèle de croissance : cadre conceptuel Croissance du sapin : G t f pur ( station, sylviculture, stade de dev.) Production G t f pur (.,.,.) Txsap (1 u( Txsap)) G f pur (.,.,.) Tx sap t u(tx sap ) est l avantage productif recherché (avantage relatif). Une seule contrainte pour cette fonction, elle doit vérifier u(1)=0 Epicéa pur Taux de mélange Sapin pur CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 5
Données IFN disponibles Données «nouvelle méthode» en accès libre Campagnes IFN 2005 à 2008 Sélection des peuplements de sapin pur : 100% de la surface terrière est du sapin épicéa pur : 100% de la surface terrière est de l épicéa mélange sapin épicéa : présence des deux essences, 80% de la surface terrière est composé de S+E Sélection géographique Massifs montagneux : Jura, Vosges, Alpes, Massif Central CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 6
Sélection des données IFN CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 7
Sélection des données IFN Alpes Jura M. Central Vosges TOTAL Mélange 97 99 76 100 372 Sapin 15 31 98 55 199 Epicéa 59 62 112 64 297 TOTAL 171 192 286 219 868 CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 8
Sélection des données IFN CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 9
Croissance du sapin pur Modèle potentiel réducteurs Le potentiel est la capacité productive de la station considérée. C est une fonction de la fertilité Un premier réducteur en fonction de la densité du peuplement (RDI) Un second réducteur en fonction du stade de développement G t f1( station) f2( densité) f3( stade de développement) De plus, le modèle est pondéré pour prendre en compte une hétéroscédasticité CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 10
Croissance du sapin pur Le potentiel : f 1 = b1 T mars + b2 ppt avril + b3 pente + hum (Humus=Mull) Value Std.Error t-value p-value b1 0.42 0.11 4.0 0.0001 b2 0.024 0.005 4.5 0.0000 b3-0.024 0.007-3.3 0.0012 hum 1.21 0.30 4.1 0.0001 Variables qui ne sortent pas : Massif, roche mère, topographie, altitude, profondeur de sol, charge en éléments grossiers, etc... CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 11
Croissance du sapin pur Réducteur «sylviculture» : f 2 = RDI^a Réducteur «stade de développement» : f 3 = modèle logistique + constante, avec une contrainte : f 3 (0) = 1 CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 12
Croissance du sapin pur Résultats graphiques : CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 13
Croissance du sapin en mélange avec l épicéa Prédiction de l accroissement du sapin en mélange par le modèle «Sapin pur» CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 14
Croissance du sapin en mélange avec l épicéa Modélisation de l accroissement de l avantage productif : G t f ( station) f2( densité) f3( stade de développement) tx (1 u( tx 1 sap sap )) donc u( tx sap ) f 1 ( station) f 2 ( densité) G t tx sap f 3 ( stade de développement) 1 CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 15
Croissance du sapin en mélange avec l épicéa En bleu, une moyenne mobile, En rouge, un modèle linéaire. La contrainte u(1)=0 est vérifiée Quand tx sap 0, l avantage productif tend vers 30%! CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 16
En conclusion Avantage productif du sapin en mélange avec l épicéa : CAQ 13, Grenoble, 15-16 mars 2010 17