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[1] This paper discusses the quality and the accuracy of the Joint Research Center (JRC) fraction of absorbed photosynthetically active radiation (FAPAR) products generated from an analysis of Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) data. The FAPAR value acts as an indicator of the presence and state of the vegetation and it can be estimated from remote sensing measurements using a physically based approach. The quality of the SeaWiFS FAPAR products assessed in this paper capitalizes on the availability of a 6-year FAPAR time series over the full globe. This evaluation exercise is performed in two phases involving, first, an analysis of the verisimilitude of the FAPAR products under documented environmental conditions and, second, a direct comparison of the FAPAR values with ground-based estimations where and when the latter are available. This second phase is conducted following a careful analysis of problems arising for performing such a comparison. This results in the grouping of available field information into broad categories representing different radiative transfer regimes. This strategy greatly helps the interpretation of the results since it recognizes the various levels of difficulty and sources of uncertainty associated with the radiative sampling of different types of vegetation canopies.

International audience

National audience; Nous avons conçu et mis au point une technique nouvelle et originale pour récolter la totalité du feuillage d’arbres sur pied. Cette technique consiste à envelopper individuellement de filets les houppiers (ensemble des branches) des arbres, de manière à emprisonner l’ensemble du feuillage pour le récolter à l’automne au fur et à mesure de sa chute en s’aidant, au moment de sa vidange, d’un entonnoir amovible spécialement conçu et placé à la base du filet. Ce procédé donne une mesure directe de la quantité de feuillage porté par un arbre; cependant, il nécessite des moyens matériels, techniques et humains importants. Nous utilisons des filets rectangulaires à mailles fines qui sont formés et cousus en cylindres enserrant le tronc de chaque arbre. L’extrémité supérieure du filet est maintenue ouverte par un cerceau pendant son élévation jusqu’à la cime de l’arbre ; pour cette opération les « tractionneurs » chargés de porter le filet jusqu’à l’extrémité de l’arbre prennent place dans un camion à nacelle élévatrice. Une bonne organisation et préparation du chantier permettent d’envelopper une trentaine d’arbres de 14 à 18 m de hauteur dans la journée

International audience; In this paper, we study the application of the box counting method (BCM) to estimate the fractal dimension of 3D plant foliage. We use artificial crowns with known theoretical fractal dimension to characterize the accuracy of the BCM and we extend the approach to 3D digitized plants. In particular, errors are experimentally characterized for the estimated values of the fractal dimension. Results show that, with careful protocols, the estimated values are quite accurate. Several limits of the BCM are also analyzed in this context. This analysis is used to introduce a new estimator, derived from the BCM estimator, whose behavior is characterized.

Light models provide an interesting way to analyse the influence of the forest canopy on understory biological processes but need a detailed description of tree crowns, requiring many field measurements. This study proposes supplying light models with only stem diameter and tree position and reconstructing crowns using diameter-related allometric relations. First, the diameter-related relations for total height, crown base height and mean crown radius were established for each species. Second, two reconstruction methods were compared: a simple isotropic method and a more sophisticated method, the Crown Reconstruction by Overlap Minimisation method. The latter method gave better results than the simpler one, even if some small bias was not completely resolved in the darkest areas. However, using crown centre position instead of stem position resolved this bias., Reconstruction de la forme des houppiers à partir du diamètre des arbres et de leur position pour alimenter un modèle de lumière. I. Algorithmes et comparaison des simulations de l'éclairement. Les modèles de lumière constituent un bon moyen pour analyser l'influence du couvert forestier sur les processus biologiques sous-couvert. Malheureusement ils nécessitent une description détaillée des houppiers des arbres, ce qui implique des mesures de terrain assez lourdes. Cet article propose d'alimenter les modèles de lumière uniquement avec le diamètre et la position des arbres, et de reconstituer les houppiers en utilisant des relations allométriques en fonction du diamètre à 1,30 m. Les relations allométriques sont tout d'abord établies pour la hauteur totale, la hauteur de base de houppier et le rayon moyen du houppier, pour chaque espèce. Ensuite deux méthodes de reconstruction des houppiers sont comparées : une méthode simple dite isotrope et une plus sophistiquée, la méthode de reconstruction des houppiers par minimisation des chevauchements. Cette dernière donne de meilleurs résultats, même si un léger biais subsiste dans les zones les plus sombres. Cependant le fait d'utiliser la position des centres de houppiers au lieu de celle des troncs permet de complètement supprimer ce biais.

International audience; Afin d'évaluer et de suivre les dépérissements du Hêtre, une méthode de notation multicritère est proposée. Elle repose sur l'observation des symptômes rencontrés lors des phases de dépérissement : transparence, mortalité de branches, perte de ramification fine... La notation de 9 critères élémentaires permet de décrire le houppier à un instant donné. L'attribution d'un indice global de dépérissement peut être réalisée à partir d'un modèle combinant les critères élémentaires.

International audience; Les insectes qui vivent aux dépens des hêtres vivants sont au nombre de plusieurs dizaines. Tous les organes ont été colonisés au cours de la lente coévolution entre les insectes et leurs hôtes. Certaines espèces sont spécifiques du Hêtre, d'autres sont plus polyphages. Mais c'est surtout dans les hêtres morts que s'exprime la diversité des insectes. Le cortège des insectes saproxyliques du Hêtre (insectes qui vivent à un stade de leur développement dans un arbre mort ou aux dépens d'autres organismes saproxylophages) comprend plusieurs centaines d'espèces. Au final, le peuplement entomologique d'une hêtraie se compose de plusieurs milliers d'espèces dont moins d'une dizaine sont économiquement dommageables.

Light models simulate the distribution of understory lighting from a characterisation of crowns geometry. Our goal was to reduce the quantity of data required. We measured the data set necessary to a light model (tRAYci) in a heterogeneous broadleaved stand. We established relationships between the variables characteristic of the crown and the diameter of the trees at 1.30 m. We developed an algorithm taking competition between crowns for space occupation into account, given only the species of the tree, its diameter at a height of 1.30 m and its position. We compared this reconstruction method (anisotropic) to a simpler method (isotropic), considering the simulation quality of the light distribution obtained. Only the anisotropic approach allowed us to obtain an unbiased simulation of light distribution at the level of the plot. We also tested indices based on the spatial distribution of the basal area, which proved incapable of predicting the light distribution in an unbiased way., Les modèles de lumière simulent l'éclairement sous couvert à partir de la caractérisation géométrique des houppiers. Nous avons cherché dans ce travail à minimiser le jeu de données nécessaire. Nous avons alimenté le modèle de lumière tRAYci dans un peuplement feuillu hétérogène. Nous avons établi des relations entre les variables caractéristiques du houppier et diamètre à 1,30 m des arbres. Nous avons élaboré un algorithme pour reconstruire l'extension latérale du houppier d'un arbre en tenant compte de ses voisins à partir de son essence, son diamètre à 1,30 m et sa position. Nous avons comparé cette méthode de reconstruction anisotrope à une méthode isotrope, du point de vue la qualité de la distribution de l'éclairement obtenue. Seule l'approche anisotrope a permis d'obtenir une simulation non biaisée. Nous avons aussi testé des indices dendrométriques basés sur la distribution de la surface terrière, mais ils se sont montrés incapables de prédire la distribution de l'éclairement.

International audience; Les forêts hétérogènes guyanaises sont des milieux complexes dont la gestion passe par la compréhension de leur organisation (structure spatiale, horizontale et verticale et diversité spécifique) et de leur dynamique. Dans ce contexte, l'étude des stratégies de développement et d'occupation de l'espace des arbres permet de mieux comprendre comment les différentes espèces exploitent et structurent l'hétérogénéité du milieu. Depuis une trentaine d'années, les travaux menés en architecture végétale ont permis d'établir un contexte méthodologique et conceptuel pour étudier la structure globale de l'arbre et pour comprendre les mécanismes morphologiques qui lui ont donné naissance. Après une présentation de concepts majeurs d'architecture végétale, cet article expose les méthodes employées pour quantifier la structure des arbres et les approches permettant d'intégrer les critères architecturaux dans un diagnostic à l'échelle du peuplement.

The article presents some economic results for uneven-aged forest management of two 1 000-hectarefores areas with very different stands and growing conditions. Our periods of study were respectively 9 an 17 years. Average labour expenditure is low, between 2.5 hours/ha/year and 3.2 hours/ha/year (not counting labour to clear windthrows). The uneven-aged system requires limited planting and care for young stands (by application of the principles of biological automation) and as such labour demands are low. Conversely, the level of expertise required from forest workers is high. The large variations in silvicultural workload from one season to the next can be offset by complementary logging work. An analysis of removals and capital variation shows that the traded volume has remained constant in quantity and in quality. In the meantime, the value of the standing timber and the unit price of the average tree in the stand have grown., Nous présentons les résultats de la gestion en futaie irrégulière sur deux massifs forestiers de 1 000 hectares présentant des conditions de croissance et des peuplements bien différents. Les périodes d’étude sont respectivement de 9 et 17 ans. Les dépenses de travail sont faibles en valeur: elles sont comprises entre 2,5 heures/ha/an et 3,2 heures/ha/an au total, hors effet chablis. Dans le détail, la mise en place de la sylviculture irrégulière a été économe en travaux de plantation (presque nuls en valeur) et en soins aux jeunes peuplements (application du principe de l’automation biologique). Elle exige également une technicité élevée. Les variations saisonnières en travaux de sylviculture sont importantes pour les ouvriers et elles peuvent être efficacement compensées par une activité complémentaire d’exploitation. L’analyse des prélèvements et de l’évolution du capital sur pied montre une relative constance en quantité et en qualité du volume prélevé, une augmentation de la valeur du capital sur pied et une augmentation du prix unitaire de l’arbre moyen du peuplement.

International audience; A new approach using an architectural plant model to feed various theoretical scattering models is presented as a better interpretation of future remote sensing data acquired over natural media. The method is based on the architectural plant model (AMAP), which integrates knowledge of botanical growth processes and real plant measurements. AMAP is encapsulated in a flexible interface software called AMAP2SAR that allows us to 1) simulate a three-dimensional (3-D) plant such as a tree, 2) transform the tree into a collection of cylinders, and 3) feed theoretical models such as radiative transfer (RT) models. The method is illustrated by an example of Austrian black pine plantations in southern France. Simulated characteristics of black pines are validated for stands up to 50 years old and for a given environment. The results show the ability to derive classical forest parameters as well as those needed for electromagnetic models (such as geometry) as a function of age. Vertical profiles of canopy elements are derived and point out the vertical heterogeneity of the stands after they are 20 years old for parameters having an impact on the backscatter such as diameter and number of branches. Consequently, the crown layer variability with age and canopy depth should be considered in RT models. Thus, in quoted and joint papers, an RT model is modified in order to take account of accurate canopy descriptions and deal with encouraging modeling results at C- and L-band over the same test site.

Cette étude vise à évaluer un modèle de cartographie de la lumière sous couvert forestier feuillu. Une analyse des modèles existants nous a permis d’en choisir un qui soit adapté à une cartographie fine à l’échelle du peuplement : tRayci. Nous l’avons testé sur deux peuplements équiennes monospécifiques : l’un de Hêtres, l’autre de Bouleaux. Pour chaque peuplement, des mesures dendrométriques ont alimenté la maquette utilisée par le modèle pour simuler l’éclairement relatif. Cet éclairement, intégré sur la période de végétation, a été calculé pour un certain nombre de points. Sur ces mêmes points des photographies hémisphériques ont permis d’établir une comparaison avec le modèle. Celle-ci montre une bonne concordance malgré une dispersion des photographies hémisphériques autour du modèle, que nous expliquons en partie par une imprécision inhérente à l’analyse des photographies. Il en ressort la nécessité de comparer le modèle à des mesures directes afin de mieux le calibrer. Nous avons de plus réalisé une analyse de sensibilité sur les paramètres d’entrée du modèle, dans le but de simplifier la description des peuplements. Les 64 simulations réalisées ont permis de tirer un certain nombre de conclusions. Ainsi nous avons mis en évidence le problème posé par la simplification de la description de l’extension des houppiers, l’importance cruciale de la gestion des effets de bords et la possibilité de tolérer une certaine imprécision sur la mesure des paramètres dendrométriques. Il est désormais nécessaire de calibrer le modèle par des mesures directes. Une application intéressante consisterait ensuite à l’utiliser pour étudier la dynamique de régénération en fonction de la répartition spatiale de la lumière., This study aims to evaluate a model of cartography of light under broadleaved forest cover. An assessment of existing models allowed us to choose one which was adapted to a detailed cartography of light at the stand scale : tRayci. We have tested it on two even-aged monospecific stands : one of beech and one of birch. For each stand, tree measurements have supply the stand representation used by the model to simulate the percentage of the above canopy light (PACL). This PACL, integrated on the vegetation growth period was calculated for a set of points. On these points, hemispherical photography allowed comparison with the model. This comparison shows a good agreement in spite of a dispersion of hemispherical photography around the model. We explain this by an inaccuracy in photography analysis. It emerges from this the necessity of comparing the model with direct measurement, in order to best calibrate the model. In addition we have completed a sensibility analysis of input parameters of the model, to simplify the stand description. The 64 simulations made lead to some conclusions. We have highlight the problem of crown extension description, the crucial importance of side-effects management and the possibility to tolerate some inaccuracy on measurement of the tree parameters. In the future it will be necessary to calibrate the model with direct light measurements. After this calibration an interesting application will be to use the model to study the regeneration dynamic according to light repartition.

la première partie de cet essai présente un modèle mathématique qui relie explicitement le développement architectural du houppier à la croissance en grosseur de la tige et des branches dans un cas simple. Une deuxième partie est consacrée à la simulation informatique de ce modèle et à la représentation des effets de divers facteurs écologiques sur la croissances des arbres (concurrence par contact et pour la lumière, effets de stress climatiques). La troisième partie s'intéresse à la mécanique de l'arbre en croissance : la structure de l'arbre se modifiant continuellement en s'adaptant aux contraintes mécaniques. Enfin, la dernière partie présente des ébauches d'applications sylvicoles à la simulation de la croissance des arbres en peuplement

Le principal objectif de cette etude est d'analyser la distribution verticale de la masse surfacique foliaire (LMA) dans dix formations a chenes mediterraneens a feuillage persistant au sein de gradients de disponibilite en eau dans le sud de la France, en Espagne et au Portugal: cinq formations a Quercus coccifera et cinq a Q ilex. Le LMA varie significativement entre les sites. Les valeurs de LMA les plus faibles sont atteintes dans les sites les plus mesiques pour les deux especes. Dans toutes les formations, le LMA decroit de plus de 50 % du sommet du couvert a sa base. Les relations entre l'indice foliaire cumule et le LMA peuvent etre decrites par des fonctions exponentielles. Pour deux formations a chenes verts poussant dans des environnements contrastes, nous avons analyse les interrelations entre le LMA, la teneur en azote et en fibre par unite de masse foliaire, le transport d'electrons photosynthetiques et la composition isotopique du carbone. Il n'y a pas de difference significative dans les teneurs en azote ou en fibres au sein du couvert. Le rendement quantique maximum du transfert lineaire d'electrons peut etre considere constant dans le couvert. Le transport maximal d'electrons par unite d'aire foliaire et la composition isotopique du carbone sont significativement lineairement relies au LMA. Finalement, nous comparons les distributions verticales observees avec les patrons suggeres par les theories d'optimisation.

Not available, Les modèles de croissance et de développement individuels des arbres en peuplement sont des outils d'analyse et de gestion particulièrement bien appropriés à la sylviculture des feuillus précieux (frêne, érable, merisier, noyer, ...) dont les comportements de croissance en peuplement sont mal connus. Dans ces modèles, le houppier occupe une place importante en tant qu'élément central de la concurrence aérienne entre individus et en tant que support des organes photosynthétiques. L'objectif de ce travail sur le frêne est de définir un modèle décrivant le développement du houppier et les relations de croissance entre le houppier et la tige afin de simuler par la suite le développement des arbres en peuplement et les effets de la concurrence sur la croissance de la tige. Grace a une étude détaillée de l'élongation de la tige et des branches qui structurent le houppier, nous avons établi un modèle permettant d'estimer à tout instant la forme et les dimensions du houppier. Ce modèle est basé sur la relation existant entre la longueur des branches et leur position dans le houppier. Cette relation varie en fonction du stade de développement de l'arbre, ce qui se traduit notamment par un changement de forme du houppier au cours de l'ontogenèse. L'accroissement volumique de la tige est corrélé au volume du feuillage. Ce dernier a été estimé à partir de la surface de projection au sol du houppier et de l'élongation annuelle courante de la tige. Une relation a été mise en évidence entre le volume foliaire ainsi estimé et l'accroissement de la tige. De plus, pour un volume foliaire donné, l'accroissement volumique de la tige dépend du statut concurrentiel de l'arbre. La structure et les dimensions du houppier déterminent également la répartition de cet accroissement le long de la tige

Une parcelle du dispositif sylvicole expérimental de PARACOU (Guyane Française) a fait l'objet d'une étude individuelle de ses tiges d'espèces commerciales et de leur environnement. Un simulateur d'éclaircie a ensuite été construit dans le but de rechercher des règles sylvicoles acceptables tant sur le plan de l'efficacité (du point de vue diminution de la gêne subie, évaluée à l'aide du descripteur retenu) que sur ceux du coût et de l'action exercée sur le peuplement. Cette démarche a permis de mettre en évidence les nombreux problèmes, non résolus, que pose l'éclaircie dans un milieu aussi complexe que la forêt dense humide équatoriale

Not available, Les modèles de croissance et de développement individuels des arbres en peuplement sont des outils d'analyse et de gestion particulièrement bien appropriés à la sylviculture des feuillus précieux (frêne, érable, merisier, noyer, ...) dont les comportements de croissance en peuplement sont mal connus. Dans ces modèles, le houppier occupe une place importante en tant qu'élément central de la concurrence aérienne entre individus et en tant que support des organes photosynthétiques. L'objectif de ce travail sur le frêne est de définir un modèle décrivant le développement du houppier et les relations de croissance entre le houppier et la tige afin de simuler par la suite le développement des arbres en peuplement et les effets de la concurrence sur la croissance de la tige. Grace a une étude détaillée de l'élongation de la tige et des branches qui structurent le houppier, nous avons établi un modèle permettant d'estimer à tout instant la forme et les dimensions du houppier. Ce modèle est basé sur la relation existant entre la longueur des branches et leur position dans le houppier. Cette relation varie en fonction du stade de développement de l'arbre, ce qui se traduit notamment par un changement de forme du houppier au cours de l'ontogenèse. L'accroissement volumique de la tige est corrélé au volume du feuillage. Ce dernier a été estimé à partir de la surface de projection au sol du houppier et de l'élongation annuelle courante de la tige. Une relation a été mise en évidence entre le volume foliaire ainsi estimé et l'accroissement de la tige. De plus, pour un volume foliaire donné, l'accroissement volumique de la tige dépend du statut concurrentiel de l'arbre. La structure et les dimensions du houppier déterminent également la répartition de cet accroissement le long de la tige

Le but de cette note est de déterminer, dans le cas de Pinus kesiya au Mangoro (Madagascar), une correspondance entre la distribution des branches le long du tronc et l'anisotropie radiale des tiges. L'analyse montre qu'il n'existe pas de correspondance entre la distribution des branches et l'excentricité des tiges

Ce document présente les résultats expérimentaux obtenus sur le coton (Gossypium hirsutum) cultivé sous parc à Faidherbia albida, au Nord Cameroun. L'expérimentation prouve l'existence de différences induites par l'arbre en ce qui concerne les facteurs hydriques et un enrichissement minéral. Elle ne montre aucun changement au niveau d'évolution du stock d'eau au sol

L'étude repose sur l'analyse des essais d'élagages ainsi que sur celle des cernes de branches d'arbres ayant poussé dans différentes conditions d'éclaircie. Le but est de préciser le phénomène de "faible efficacité de la partie basse du houppier" de Pinus kesiya dans le périmètre de Fanalamanga (Madagascar), afin de connaître la hauteur de houppier utile réellement efficace sur des tiges dominantes ou codominantes de peuplements bien venants

• This work aims at developing new tools for rapid assessment of forest health indicators in poplar plantations. • Crown transparency and discoloration were visually evaluated in all trees of four 15 m-radius sub-plots in 32 poplar clonal plantations, which were chosen according to a factorial scheme with three factors: tree age, site quality and understorey vegetation management. A subset of trees was assessed using digital photos processed with a semi-automatic image analysis system (the CROCO software) in order to compare visual and digital crown transparency estimates. • Poplar crown conditions were better in young stands and rich sites. Harrowing understorey vegetation improved tree health in poor sites. Samples of 20 trees per stand provided the same information about crown transparency and discoloration as 60 trees. Calibration curves of digital crown transparency estimates were successfully fitted against visual crown transparency estimates. The same effects of stand age and site quality could be detected with digital crown transparency as response variable. • The use of digital photos processed with CROCO in ca. twenty trees per stand is therefore recommended to accurately and objectively monitor crown condition in clonal poplar plantations., • Une étude a été réalisée pour développer des méthodes rapides et standardisées de suivi de l'état sanitaire des houppiers en plantation de peuplier. • La transparence et la décoloration des houppiers ont été estimées visuellement sur tous les arbres de quatre placettes d'un rayon fixe de 15 m, dans 32 plantations monoclonales de peuplier choisies selon un plan factoriel complet croisant trois facteurs : l'âge des plantations, la fertilité du site et la gestion du sous-bois. La moyenne des notes de transparence et de décoloration des houppiers a été calculée sur un nombre décroissant de placettes par plantation afin de tester l'influence de la taille de l'échantillon sur la qualité de l'estimation. Des photographies numériques du houppier d'un sous-échantillon de peupliers ont été également prises puis traitées à l'aide du logiciel CROCO afin de comparer les estimations visuelles et numériques de la transparence du houppier. • L'état sanitaire des houppiers était meilleur dans les jeunes plantations de peupliers et les sites les plus fertiles. Le hersage de la végétation du sous-bois a permis d'améliorer l'état sanitaire des peupliers dans les sites les plus pauvres. Les valeurs moyenne de transparence et de décoloration du houppier par plantation, calculées à partir des données d'une seule placette de 15 m de rayon – soit une vingtaine d'arbres – ne différaient pas significativement de celles calculées à partir des données de trois placettes et permettaient de détecter les mêmes effets des caractéristiques du peuplement et du site. Des courbes de calibration de la transparence du houppier estimée à partir de photos numériques et du logiciel CROCO ont pu être ajustées aux observations de transparence. Les effets de l'âge des plantations, de la fertilité du site et de la gestion du sous-bois ont pu également être détectés avec ces valeurs numériques calculées. • Il peut donc être recommandé d'utiliser des photos numériques traitées à l'aide du logiciel CROCO pour estimer la transparence du houppier d'une vingtaine d'arbres afin d'évaluer rapidement, précisément et objectivement l'état sanitaire des plantations monoclonales de peuplier.

La photogrammétrie est une technique de mesure à partir de photographies (Slama et al., 1980). Elle inclut non seulement la technique de photographie elle-même mais aussi, en aval, le traitement d'image, qui peut être plus ou moins automatisé par des algorithmes numériques.