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Objectifs 
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– Quelle sylviculture pour les peuplements actuels et futurs face au ri...
L’enquête nationale 
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Les réponses à l’enquête 
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Le traitement des informations recueillies 
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Précipitations 
Liaison avec les facteurs climatiques 
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Examen des résidus de 
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Examen de l’interaction entre l’effet de la densité et l’effet annuel 
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Le dispositif expérimental de Valliguières 
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Traitements ...
Suivi de l’état sanitaire des arbres du dispositif de Valliguières : 
Suivi des écoulements de résine 
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Suivi des écoulements de résine : effet des traitements en 2004 
Taux d'arbres affectés par densité et hauteur d'élaga...
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Conclusions 
• Bilan hydrique = principale contrainte à la croissance 
• Effet de l’éclaircie sur la relation entre cr...
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  1. 1. Installation et conduite des peuplements de cèdre pour faire face au changement climatique F. Courbet(1), M. Lagacherie(2), P. Marty(2), J. Ladier(3), C. Ripert(4), J. Guillemot(1), E. Klein(1), P. Riou-Nivert(5), F. Huard(1), L. Amandier(2), E. Paillassa(5) (1) INRA (2) CRPF (3) ONF (4) IRSTEA (5) CNPF-IDF 1
  2. 2. Contexte et enjeux - Impact important et rapide du changement climatique (60 à 80% du territoire sous climat méditerranéen en 2050-2080) - Les mécanismes liés à la reproduction (adaptation génétique, migration) risquent d’être insuffisants - Substitution d’espèces sensibles (migration assistée) pour peuplements à venir (cèdre) - Plasticité phénotypique = seul mécanisme d’adaptation pour peuplements existants - La compétition, le développement du houppier influencent la sensibilité des arbres aux facteurs climatiques - La sylviculture (éclaircie, élagage) pourrait jouer un rôle dans l’adaptation des forêts aux modifications du climat 2
  3. 3. Objectifs – Peut-on étendre le cèdre et comment? – Quelle sylviculture pour les peuplements actuels et futurs face au risque de sécheresse ? – (1) recueillir, rassembler, synthétiser et transférer les connaissances disponibles (autécologie-reboisement) sur la base de l'expérience acquise dans et en dehors de la région méditerranéenne – enquête – analyse bibliographique – rédaction et diffusion d’une brochure – (2) préciser l’influence des opérations sylvicoles (éclaircie, élagage) sur la sensibilité du cèdre au climat – analyse de données récentes issues de dispositifs sylvicoles expérimentaux 3
  4. 4. L’enquête nationale sur les comportements du cèdre dans les sites suivis Objectif : Valoriser les observations disponibles sur les essais suivis par les organismes de recherche et de développement forestier Moyens : un questionnaire transmis aux différentes unités de l’ONF, INRA, IDF et CRPF (janvier à juin 2011) Principe : Utiliser les données existantes, ne nécessitant pas a priori de relevé de terrain (sauf souhait de l’agent concerné) 1 fiche recto-verso de questions descriptives à cocher, complétées de quelques questions ouvertes d’appréciations et de commentaires Localisation et conditions stationnelles, caractéristiques et comportement du peuplement, étapes connues de son itinéraire technique, observations sanitaires Peuplements de cèdre 10 ans Cèdre majoritaire et présent dans l’étage dominant Parcelles de 5 à 10 ares minimum 4
  5. 5. Les réponses à l’enquête • 196 placettes décrites • 42 départements représentés – 62% en forêt privée – 38% en forêt publique – 69 en zone climatique océanique – 21 en climat continental – 106 en zone climatique méditerranéenne Quelques régions riches en dispositifs suivis (études antérieures ou en cours) 5
  6. 6. Le traitement des informations recueillies • Paramètres inégalement répartis – Echecs rarement suivis au-delà de 10 ans • Beaucoup de données non renseignées – qualité variable des informations Taux de réponse aux différentes rubriques de l'enquête 100% 80% 60% 40% 20% 0% Coordonnées Lambert Altitude Exposition Topographie générale Microtopo Pente Confinement Roche mère humus Profondeur sol H1 texture sol H1 Compacité H1 Structure H1 Appréciation station Peuplement Superficie Type de plants Provenance Densité initiale Terrain initial Préparation du sol Entretien plantation Sylviculture Age Densité actuelle Hdom Diamètre moyen • Prudence sur les peuplements jeunes où les facteurs limitants ne se sont pas encore pleinement exprimés • Analyse multivariée non pertinente - Création de variables synthétiques pour homogénéiser les informations stationnelles • Indicateurs de résultats : - Croissance en hauteur du peuplement - appréciation de l’état sanitaire • Etude par zones climatiques : océanique / continental / méditerranée Hétérogénéïté Vigueur Etat sanitaire Comportement 6
  7. 7. Calcul d’un indice commun H50 ans pour chaque point 4 classes INRA (Ho à 50 ans) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 50 45 40 35 30 25 20 15 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Age Ho 4 classes INRA (Ho à 50 ans) h24 h21.5 h19 h16.5 h14 h11.5 h9 h6.5 h4 points enquête 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Age Ho h24 h21.5 h19 h16.5 h14 h11.5 h9 h6.5 h4 points corrigés Analyser comparativement les peuplements d’âges différents Corriger au mieux compte tenu du manque de référence commune de croissance et des changements de contextes depuis l’établissement de ces courbes 7
  8. 8. Informations apportées par l’enquête : 1/ Confirmation et enrichissement des connaissances bibliographiques sur l’autécologie du cèdre Ex : Résultats liés à la roche mère et au sol Zone méditerranéenne 1 (9m) 2 (9-14m) 3 (14-19m) 4 (19m) calcaires granitegrès marno-calcaire 30 20 15 10 5 Ex : zone méditerranéenne schiste/autre acide 0 25 H50 type de Roche Zone climatique océanique et continentale 1 2 3 4 roche calcaire autre roche siliceuse granite 9 Les croissances les plus fortes sont observées sur roche siliceuse autre que le granite : 8 7 5 4 3 2 1 0 6 1 (9m) 2 (9-14m) 3 (14-19m) 4 (19m) A AL / LA AS L LS S SL 6 2 0 4 12 10 8 H50 x texture tendance Capacité de prospection racinaire indispensable pour répondre à ses besoins en eau : Textures extrêmes non appréciées par le cèdre 1 2 3 4 65 cm et + 45 à 60 cm profondeur 20 à 35 cm 12 8 6 4 2 0 10 Influence de la profondeur du sol ex : zones climatiques océanique et continentale 8
  9. 9. Informations apportées par l’enquête : Altitude (m) 2/ Analyse de la combinaison des facteurs Ex : Placettes décrites sur roche mère acide Topo-graphie Exposition Tm 1 (°C) Tx 10 (°C) Pluviométrie annuelle (mm) Pluviométrie juin-juillet-août (mm) Substrat Profondeur du sol (cm) Structure et compacité dominantes Texture dominante Éléments grossiers Hydromorphie Ho (m) Âge (an) Croissance État sanitaire 740 haut de versant N 11.5 26.6 940 134 schiste 100 meuble limon argileux 20% non 34.7 113 ++ ++ 70 plateau - 11.3 23.9 730 136 schiste 40 peu compacte, particulaire limon 5% non 20.6 45 + + 550 mi - versant SO 10.4 26.5 572 182 granite 40 peu compacte, particulaire sable argileux 55% non 18.0 75 - + 70 plateau - 11.5 23.9 817 129 granite 80 meuble, agrégats limon sableux 20% non 13.7 21 + + [1] Tm : température moyenne annuelle; Tx : température moyenne des maximales du mois le plus chaud. 9
  10. 10. 10 Volet recherche : objectif et méthodes • on veut préciser l’influence des opérations sylvicoles (éclaircie, élagage) sur la sensibilité du cèdre au climat et à la sécheresse en analysant : - la croissance annuelle en diamètre d’arbres de différents statuts sociaux, caractère sensible à la fois à la compétition et au climat, (Sault-Ventoux. Stage FIF-M2 2011. J. Guillemot) - l'état sanitaire d'arbres en conditions de stress hydrique (Valliguières-Garrigues du Gard). Dispositif de Valliguières (alt. 250 m) Dispositif de Sault (alt. 1150 m) Avignon
  11. 11. 11 Le dispositif expérimental de Sault • 4 placettes de fertilité identique • 3 placettes éclaircies deux fois avec des intensités contrastées, 1 placette témoin • Chaque niveau d’éclaircie identifie 5 groupes d’arbres repérés dans chaque placette, de « surcimés » à « dominants ». Éclaircie = abattage d’un ou plusieurs de ces groupes Évolution du nombre de tiges par ha (nombre de groupes abattus depuis l’origine) 70 60 50 40 30 20 10 0 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 Année G (m ²/ha) Témoin (pl. 5) Traitement faible (pl. 4) Traitement moyen (pl. 3) Traitement fort (pl. 2) Évolution de la surface terrière par ha SAULT Situation Ventoux versant sud Altitude 1150 m Age fin 2010 46 ans Traitements 4 intensités d'éclaircie Evolution de la éclaircie éclaircie densité/ha témoin faible moyenne éclaircie forte Plantation 2700 (0) 2700 (0) 2700 (0) 2700 (0) 1re éclaircie mortalité naturelle 1800 (1) 1200 (2) 550 (3) 2 e éclaircie 1200 (2) 550 (3) 250 (4)
  12. 12. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 Accroissement moyen en surface terrière (cm²) Année Traitement fort (pl. 2) Traitement moyen (pl. 3) Traitement faible (pl. 4) Témoin (pl. 5) Modèle Modèle Modèle Modèle Analyse : modèle linéaire mixte Y = α X+ β Z + E Dominants 12
  13. 13. Examen des résidus du modèle à effets fixes : sensibilité moyenne et écart-type Sylviculture + Compétition (seuil à 550 tiges/ha) Statut social (dominants Ƣ autres statuts) _ dominants dominés Plasticité de la réponse au climat + _ Sensibilité moyenne (variabilité interannuelle) + _ Ecart type (amplitude des variations annuelles) 13
  14. 14. 14 Précipitations Liaison avec les facteurs climatiques Température moyenne
  15. 15. Examen des résidus de l’année N et de leur moyenne de l’année N à N+4 15 Examen des 4 plus mauvaises années 0 Résidu N-1 N N+1 N+2 N+3 N+4 Année • croissance des mauvaises années – effet significatif des éclaircies fortes (passage à 550 tiges/ha) : les arbres ne « marquent » plus la mauvaise année – effet seulement la première mauvaise année après l’éclaircie (2-3 ans après) • persistance de l’effet (moyenne des cinq ans après la mauvaise année) – effet seulement la période suivant la première éclaircie la plus forte et pour les dominants
  16. 16. Examen de l’interaction entre l’effet de la densité et l’effet annuel 16 ACC = ANNEE + ANNEE x Gha - on étudie l’effet d’une réduction de Gha sur l’ACC moyen (20 droites : une par année) 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 bonne année 0 10 20 30 40 50 60 70 Surface terrière (m²) Accroissement sous contrôle climatique ACC (cm²) 1994 (dominants) 2010 (dominants) pente de la droite = estimation de l’interaction ANNEE x Gha mauvaise année G/ha de référence (témoin = 55 m²/ha) ?définition des bonnes et mauvaises années
  17. 17. Le dispositif expérimental de Valliguières Situation Garrigues du Gard Altitude 250 m Age fin 2010 43 ans Traitements 4 intensités d'éclaircie x 4 intensités d'élagages Évolution de la densité/ha témoin écl. faible écl. moy. écl. forte Plantation 1200 1200 1200 1200 Éclaircie (1992) 1200 800 600 400 Élagage (1992 puis 1996) Témoin : sans élagage Élagage faible : 400/ha à 2 m Élagage moyen : tous à 2 m + 400 /ha à 4 m Élagage fort : tous à 2 m + 400/ha à 6 m 17
  18. 18. Suivi de l’état sanitaire des arbres du dispositif de Valliguières : Suivi des écoulements de résine - signalés sur plusieurs espèces (pin sylvestre, épicéa commun, cèdre,…) - peuvent s’accompagner de fentes du bois chez certaines espèces - nécrose cambiale, écorce craquelée, absence d’agent biotique - affecte en général les gros arbres et les parties de l’arbre où la croissance radiale est la plus forte (base du houppier) comme les fentes de sécheresse chez le sapin de Vancouver - fréquence et importance plus fortes en période de sécheresse - attribués en général à la sécheresse 18
  19. 19. 19 Suivi des écoulements de résine : effet des traitements en 2004 Taux d'arbres affectés par densité et hauteur d'élagage Taux de 100 dégats (%) 80 60 40 20 0 0 2 4 6 (2004) 400 600 800 1200 Hauteur élaguée (m) Densité (N/ha)
  20. 20. 20 Conclusions • Bilan hydrique = principale contrainte à la croissance • Effet de l’éclaircie sur la relation entre croissance et climat • Favorable sur la croissance climat-dépendante des « mauvaises années » • Effet significatif fugace et pour des éclaircies très fortes • La ressource en eau disponible se redistribue-t-elle bien aux arbres restants? • Les arbres restants développent rapidement leur houppier, leurs besoins augmentent et ils redeviennent alors aussi sensibles (plus à Valliguières)? • Effet de l’élagage : • Très marqué : on diminue la consommation en eau tout en maintenant la ressource via le système racinaire. • Forte interaction élagage x densité. Cet effet est d’autant plus marqué que l’éclaircie est forte (branches élaguées plus fonctionnelles) • Perspectives : • Résultats à confirmer et à étendre à des conditions plus difficiles (croissance) • Préconisations : raccourcissement des révolutions par sylviculture intensive ? Contrôle du développement des houppiers ?
  21. 21. BROCHURE • autécologie, comportement vis à vis 21 des facteurs climatiques et des caractéristiques du sol • recommandations techniques pour l'installation des peuplements • indications et éléments de choix sur les itinéraires sylvicoles • qualité et utilisations du bois • risques sanitaires • références bibliographiques

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