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Malgré l'importance et l'intérêt des peuplements mélangés, leur fonctionnement reste largement méconnu car la tâche est immense, ne serait-ce qu'en raison de la multiplicité des assemblages d'espèces. Ici les auteurs s'intéressent à la croissance : ils récapitulent les types de dispositifs qui permettent l'étude des peuplements mélangés et montrent l'intérêt des données de l'inventaire national pour caractériser, grâce à une méthode originale de modélisation, l'effetdu mélange sur la croissance des espèces concernées. De là naissent des hypothèses de mécanismes, que l'expérimentation permet d'approfondir.

International audience; Increasingly mechanized timber harvesting and the repeated use of skid trail networks may affect ground vegetation differently at subsequent stages in the forest rotation. At a fine scale, no studies have yet compared the influence of micro-environmental factors and the effects of skid trail disturbance on ground flora diversity. We investigated understory diversity patterns on skid trails in 30-, 50- and 63-year-old oak forests in the northern half of France. Subplots were placed on skid trail center, wheel track, skid trail edge plus an off-trail control. At each subplot, we measured soil moisture, soil compaction (penetration resistance and bulk density) and photosynthetic active radiation and recorded the abundance of all vascular plants. The richness and abundance of ground flora were calculated based on the classification of their life form, seed bank persistence, light preference and moisture requirements. For each ecological group, we found out its best diversity indicator from subplot location, micro-environmental factors (soil moisture and compaction, light) and stand attributes (stand type, basal area), then assessed the magnitude and negligibility of the effect of the best indicator. (1) Higher soil compaction compared to controls was detected on the tracks of skid trails in the 50- and 63-year-old stands. Neither soil moisture nor light varied with subplot location whatever the stand type. (2) The best diversity indicator that showed non-negligible effects included subplot location, and soil moisture or soil compaction. Compared to controls, skid trails in the 50- and 63-year-old stands were richer in tree and short-term seed bank species, while skid trails in the 30-year-old plots had no effect on ground flora. The abundance of tree and shade-tolerant species was also higher on skid trails. Soil moisture was positively correlated with the richness of low- and high-humidity species, shade-tolerant species and transient seed bank species as well as with the abundance of short-term seed bank species. Bulk density positively affected heliophilous species richness, while penetration resistance was positively related to shrub abundance. Skid trails and soil compaction in our research area had either no impact or a positive impact on ground flora diversity. Longer-term studies of skid trail effects are needed to validate these main findings.

National audience; The objective is to study the cross effects of: - stand composition (pure oak, pure pine, mixed pine-oak) and - stand density (number of trees/ha) combined with - presence of wild ungulates (roe deer, wild boar, red deer), on the ecosystem functioning such as tree productivity, resource use and allocation (including water and nutrients), biodiversity and understory vegetation dynamics including regeneration.

La forêt subit des pressions croissantes relatives au changement climatique, à l'évolution de la gestion forestière (augmentation des prélèvements de bois, conduite du peuplement) et à l'accroissement des populations d'ongulés sauvages. L'unité Écosystèmes Forestiers d'Irstea étudie l'impact de ces changements sur le fonctionnement et la dynamique des écosystèmes forestiers et teste différents scénarios grâce à un réseau de placettes instrumentées en forêt domaniale d'Orléans. L'objectif est d'étudier les conséquences de la composition (chêne : Quercus petraea, pin : Pinus sylvestris, mélange des deux essences), de la densité du peuplement forestier et de la présence d'ongulés sauvages (sangliers, cerfs, chevreuils) sur la croissance du peuplement, la régénération, la biodiversité, en fonction du microclimat dont le bilan hydrique. Un équipement de mesure des variables physiques du milieu (lumière, eau, température) et de dispositifs d'exclusion sélectifs des ongulés sauvages est en cours d'installation. Ce dispositif s'appuie sur un réseau de 30 placettes d'un demi-hectare. Il ambitionne d'être un dispositif à long terme pour l'acquisition de données robustes, et ainsi d'évaluer certains avantages hypothétiques attribués aux peuplements mélangés, souvent avancés mais rarement démontrés. Il cherche également à fédérer des chercheurs sur la thématique du fonctionnement des forêts mélangées en zone tempérée dans le contexte des changements de climat et de pratiques. Les travaux menés sur ce dispositif testerons (i) les spécificités fonctionnelles des peuplements mélangés par rapport aux peuplements purs, (ii) le rôle des facteurs biotiques et abiotiques, pour identifier les facteurs principaux et les interactions entre facteurs qui agissent sur la dynamique forestière dont les communautés végétales du sous-bois, et la biodiversité, (iii) les stratégies de gestion face aux changements climatiques et (iv) la vulnérabilité de ces écosystèmes forestiers aux changements globaux. Les gestionnaires et acteurs de la filière bénéficieront de ces acquis pour faire évoluer les stratégies de gestion forestière.

International audience; The IPCC previsions for the upcoming decades include an increase in frequency and intensity of drought events in several regions worldwide, including Northern Europe. Drought significantly affects forest ecosystems through decreased productivity, increased vulnerability to biotic disturbances and increased subsequent mortality. How forest ecosystems maintain resistance and resilience to drought events are important questions. Our study aimed to assess whether species mixture or an individual tree size within a stand alters a given tree's resilience and resistance to drought. A retrospective study of tree-ring widths allowed us to calculate resistance, resilience and recovery indices for five recent drought events: 1976, the 1990-1992 period, 2003, 2006 and 2010. These drought events were selected based on the SPEI (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index) drought index. Our study sample consisted of 108 individual sessile oak (Quercus petraea (Matt.)) or Scots pine (Pinus sylvestris L.) trees sampled in 2012 and 2013 (Orleans forest, central France) in pure and mixed stands, divided into three diameter classes corresponding to three sizes: large, medium and small trees. Scots pine performed better than sessile oak during the 1990-1992 and 2010 droughts while the contrary was observed for the 2003 and 2006 droughts. They performed equally in 1976. We suggest that the differing sensitivity of the two species to spring and summer drought explained this result. In our study, stand composition had no effect on resilience or resistance for either species. The size effect in oaks was unclear as small oaks displayed either a better performance or a worse performance than large oaks. Small pines displayed better resistance and resilience than pines of a larger size. This work stressed the importance of taking into account stand composition and trees size as well as soil and climatic conditions for each drought events to achieve a better understanding of the diversity of responses to climatic variations among forest ecosystems.

Remnant trees in fields may facilitate regeneration in fallows by attracting seed dispersers and creating favourable sites for plant establishment. Ntumu shifting cultivators in Cameroon clearing rain forest spare some trees to provide shade for crops. This study examines their effects on regeneration by comparing vegetation in quadrats beneath and away from their crowns, in fallows of varying age (3-20 y). For fallows of all age classes, plant diversity was not significantly different between positions. Trees accounted for larger proportions of species and stems beneath remnant trees. Herbs, principally large monocots, accounted for larger proportions away from trees. Basal area was much higher in quadrats beneath trees. In all quadrats, the majority of individuals belonged to species with animal-dispersed seeds. These accounted for a larger proportion of individuals beneath trees (75%) than away (64%). Wind-dispersed species accounted for a larger proportion of stems away from trees (23.6%) than beneath (11.7%). These data suggest that enhanced seed rain by attraction of perching animals, demonstrated in a companion study, nfluenced regeneration patterns. Effects on regeneration were similar beneath trees of an animal-dispersed (Pycnanthus angolensis, Myristicaceae) and a wind-dispersed (Triplochiton scleroxylon, Sterculiaceae) species. Remnant trees in fallows may facilitate succession by nucleation, resulting in more rapid restoration of forest and conservation of nutrients in plant biomass.

absent

National audience

International audience

International audience; Space-borne Synthetic Aperture Radar (SAR) data and the plant architectural model AMAP are new tools, currently under development and validation, for the retrieval and mapping of forest parameters through a Geographical Information System (GIS). On one hand, L-band SAR data are useful for the retrieval of some forest attributes such as age and woody volume. On the other hand, validated growth model of tree architecture allows retrieval of many forest parameters at tree level and simulation of virtual 3-D views both at the tree and stand levels. To this aim, a methodology is proposed using L-HV SIR-C SAR data or AMAP alone or their coupling through a GIS for forest attributes retrieval and 3-D stand simulation. This approach is illustrated on a simple forest ecosystem, an Austrian pine forest over hilly terrain in southern of France. Results show the potentialities and interests in using such tools when retrieval bole volume is limited to 300 m3/ha; AMAP allowed estimation according to tree (compartment) partitioning as a function of growth stage. The coupling approach gives realistic 3-D stand visualization when it is exercised with GIS data sets and error sources are pointed out toward future improvement and generalization.

International audience; This paper analyses the variation in tree canopy conductance for water vapour (g$_{\rm c}$) in order to derive a general expression, including the effects of solar radiation ($R$), vapour pressure deficit ($D$), leaf area index ($LAI$) and extractable soil water. Canopy conductance was calculated from transpiration measured in 21 broadleaved and coniferous forest stands, under different climates: temperate, mountain, tropical and boreal. Common features in the dependence of g$_{\rm c}$ on climate and on soil water content were exhibited. When soil water was not limiting, g$_{\rm c}$ was shown to increase linearly with LAI in the range 0 to 6 m$^2$ m$^{-2}$ and reach a plateau value. Besides the positive effect of increasing $R$ and the negative effect of increasing $D$ on g$_{\rm c}$, it was surprisingly shown that a decrease in extractable soil water induced a similar reduction in g$_{\rm c}$ in various tree species, equally in coniferous and in broadleaved. Based on these findings, a general canopy conductance function is proposed.; Un modèle générique de conductance de couverts forestiers dépendant du climat, de la disponibilité en eau dans le sol et de l'indice foliaire. Ce travail réalise l'analyse des facteurs de variation de la conductance du couvert pour la vapeur d'eau (g$_{\rm c}$) avec l'objectif d'en donner une expression générale, prenant en compte les effets du rayonnement global ($R$), du déficit de saturation de l'air ($D$), de l'indice foliaire ($LAI$) et de la réserve hydrique extractible du sol. La conductance du couvert a été calculée à partir de la transpiration mesurée dans 21 peuplements forestiers feuillus et résineux, sous différents types climatiques : tempéré, montagnard, tropical et boréal. Ce travail a montré, pour ces divers peuplements, une dépendance similaire entre g$_{\rm c}$ et les facteurs climatiques, ainsi qu'avec la réserve hydrique extractible du sol ($REW$). En conditions hydriques non limitantes, on observe que g$_{\rm c}$ augmente linéairement avec le $LAI$ entre 0 et 6 m$^2$ m$^{-2}$, puis atteint un plateau. De façon surprenante, en dehors de l'effet positif sur g$_{\rm c}$ de l'augmentation de $R$, et l'effet négatif de celle de $D$, on montre que la diminution de $REW$ a des conséquences similaires sur g$_{\rm c}$ pour diverses espèces forestières, aussi bien feuillues que résineuses. A partir de ces observations, un modèle général de conductance de couvert est proposé ici.

International audience; Budgets of mineral elements in small forested catchments in Galicia (NW Spain). In order to assess the sustainability of mineral supply to fast growing Eucalyptus globulus and Pinus pinaster stands in Galice (NW Spain), we calculated (input-output) nutrient budgets in three small catchments: the Castrove and Jabali catchments with eucalyptus on a base poor granite and the Arcos catchment with pine on granodiorite. In each catchment, the annual drainage output was lower than the rainwater input for Ca, Mg and K. This particularity is attributed to (a) the relative low content of Ca and Mg of the parent material, (b) the very low concentrations of NO3 and SO4 of drainage water in an area with very low level of atmospheric pollution, and (c) to the strong mineral uptake of fast growing stands. The present management of forests leads to negative budgets, both in the eucalyptus and pine catchments. But the traditional management of pine stands including the harvest of needles and branches was much more impoverishing than the present management of eucalyptus stands, where timber is the only harvested product. Various estimates of the weathering rate suggest that this flux is sufficient to compensate for the losses in the catchment on granodiorite but probably insufficient on granite. Since nitrogen deposition is extremely low, and forest fires are quite frequent, the symbiotic fixation of large amounts of nitrogen is needed in order to ensure the sustainability of forest growth.; Afin d'estimer la pérennité de l'alimentation minérale de plantations forestières de Pinus pinaster et Eucalyptus globulus de forte productivité en Galice, nous avons calculé des bilans (entrées-sorties) d'éléments minéraux dans trois petits bassins versants. Dans chacun de ces trois bassins, les sorties par drainage de Ca, Mg et K sont inférieures aux entrées par les pluies. Cette particularité est attribuée à la relative pauvreté en cations alcalino-terreux des roches mères, au très faible drainage de sulfate et nitrate lié à l'absence de pollution atmosphérique, et surtout à la forte immobilisation forestière qui tire directement profit des apports par les pluies. L'exploitation forestière actuelle des peuplements de pins et d'eucalyptus conduit à des bilans fortement négatifs de Ca, Mg et K, mais qui diffèrent peu entre ces peuplements. La différence majeure provient du mode d'exploitation, selon que les arbres sont ou non écorcés en forêt, et que la litière est exportée. La libération par altération minérale d'un flux relativement important de Ca et K est nécessaire pour compenser ces pertes. Les estimations du flux d'altération conduisent à penser que ce flux est suffisant dans le bassin versant sur granodiorite. Dans les bassins versants sur granite, ce flux est vraisemblablement insuffisant en ce qui concerne le Ca, mais des mesures complémentaires sont nécessaires pour pouvoir l'affirmer. Les bilans d'azote montrent qu'une forte fixation symbiotique est indispensable pour assurer la pérennité de la production forestière.

National audience

Article correspondant à la présentation du colloque ‘Innovations sylvicoles’, Intensification durable des systèmes de production forestière, qui s’est tenu à l'Inra à Pierroton le 3 décembre 2014; National audience

International audience; Nutrient fluxes were determined in a chronosequence of Douglas-fir stands in the Beaujolais Mounts (France). Annual and seasonal variations occurred during the 3 years of investigation; fluxes were generally highest in autumn-winter. Atmospheric inputs were among the mean values from a monitoring network of forest ecosystems in France. Nutrient outputs from the soil profile were higher than average and occurred mainly during vegetation dormancy. Mean input-output budgets were negative for N, S, K, Ca and Mg, characterising an imbalance of the site chemistry dynamics. The P budget was positive. Most of the nutrient output from the ecosystem occurred as losses in the drainage water. These losses were related to excess nitrification and consecutive cation mobilisation throughout the soil profile. Surface water, however, had a neutral pH and very low nitrate and aluminium contents, which may have been buffered by the subsoil. Budgets differed between stands and tended to be more negative in the youngest stand. Part of this behaviour was related to stand age and part to the former land use of plots. Theoretical budgets were calculated for forest rotation lengths of 20, 40 and 60 years; it was concluded that shorter rotations would increase nutrient losses. The trend of a decrease in budget deficits with stand age suggests that the effect of vegetation change will be reduced at the next rotation but the impact of stand development may remain. Predicted nutrient budgets for a second 60 year Douglas-fir rotation suggested that available Ca in the soil would be depleted and that this depletion would be even more drastic if whole tree harvesting were adopted. In conclusion, Douglas-fir stands introduced changes in soil function that may impoverish the soil if present trends remain the same over the next forest rotations. The maintenance of sustainability will require nutrient input by fertilisation.

Es ist allgemein bekannt, dass die räumliche Verteilung der Individuen von Bedeutung ist, wenn die Koexistenz von Arten in einer Gemeinschaft erklärt werden soll. Dennoch wurden bisher nur wenige Analysen zur räumlichen Struktur in tropischen Waldplantagen durchgeführt. Das hauptsächliche Anliegen dieser Untersuchung war es die Beziehungen zwischen einerseits der räumlichen Organisation der Schattenbäume und andererseits der Artenvielfalt der Schattenbäume und der Kakaoernte zu beleuchten, indem wir die Daten von 29 Kakao-Waldplantagen in Costa Rica auswerteten. Um die räumliche Organisation der Schatten- und Kakaobäume in den Untersuchungsflächen zu analysieren, wurde eine Methode der räumlichen Statistik, Ripleys K-Funktion, genutzt. Für jeden Bestand wurden die x- und y-Koordinaten der mehr als 2.5m großen Bäume erfasst. In jeder Probefläche schätzten wir außerdem den Artenreichtum der Schattenbäume und die Kakaoernte ein (mit der Gesamtzahl der Fruchtstände = Anzahl der Fruchtstände, die durch Monilia-Fruchtfäule beschädigt wurden + Anzahl der gesunden Fruchtstände). Es wurden drei Typen von Beständen festgestellt: Der erste war durch eine signifikante Häufung von Schattenbäumen charakterisiert, durch den höchsten Artenreichtum der Schattenbäume (S = 6) und die höchste Anzahl von beschädigten Fruchtständen (139 Fruchtstände ha-1 Jahr-1). Der zweite Typ war durch eine zufällige räumliche Organisation der Schattenbäume charakterisiert. Der dritte Typ zeigte einen Trend in Richtung einer gleichmäßigen Verteilung. Der Artenreichtum der Schattenbäume unterschied sich nicht signifikant zwischen den beiden letzten Typen (S = 4 für beide), noch unterschied sich die Anzahl der beschädigten Fruchtstände (jeweils 56 Fruchtstände ha-1 Jahr-1 und 67 Fruchtstände ha-1 Jahr-1). Obwohl die Trends statistisch nicht für alle Variablen in unserem Datensatz signifikant waren, scheint es so zu sein, dass eine gehäufte räumliche Struktur der Synergie zwischen Umwelt (Baumartenreichtum) und Gewinn (Kakaoproduktion) dient.; The importance of the spatial organisation of individuals in explaining species coexistence within a community is widely recognised. However, few analyses of spatial structure have been performed on tropical agroforests. The main objective of this study was to highlight the links between spatial organisation of shade trees on the one hand, and shade tree species richness and cacao yield on the other, using data from 29 cacao agroforests in Costa Rica. A method of spatial statistics, Ripley’s K-function, was used to analyse the spatial organisation of shade and cacao trees in the study plots. For each stand, the X and Y coordinates of ≥2.5-m-tall trees were recorded. In each plot we also assessed shade tree species richness and cacao yield (with total number of pods = number of pods damaged by frosty pod rot + number of healthy pods). Three types of stands were identified: the first was characterised by significant clustering of shade trees, the highest shade tree species richness (S = 6), and the highest number of damaged pods (139 pods ha−1 year−1). The second type was characterised by random spatial organisation of shade trees. The third type showed a trend towards regular organisation. Species richness of shade trees did not differ significantly between the last two types (S = 4 for both), nor did the number of damaged pods (56 pods ha−1 year−1 and 67 pods ha−1 year−1 respectively). Although the trends were not statistically significant for all the variables in our data set, the clustered spatial structure appears to favour a synergy between environmental (tree species richness), and provisioning (cacao production) services.

Une voie agroécologique pour améliorer la fourniture des services écosystémiques dans les agroécosystèmes est d'associer plusieurs espèces végétales au sein d'une même parcelle. Dans ce contexte, les agroforêts tropicales, caractérisées par une forte diversité végétale, sont un modèle d'étude d'intérêt croissant. Dans ce travail qui porte sur le service de régulation des bioagresseurs, notre hypothèse est que la structure des agroforêts influence la régulation naturelle des bioagresseurs de la culture principale. La composition en plante hôte de l'agroforêt est susceptible d'influencer les bioagresseurs via les variations de la ressource. La structure spatiale de la végétation est susceptible d'influencer les bioagresseurs via les variations des conditions microclimatiques. Enfin, les variations de la ressource et du microclimat ne sont pas des mécanismes indépendants puisqu'un microclimat favorable à la croissance de la plante hôte du bioagresseur peut augmenter la quantité des tissus sensibles et donc la ressource pour ce bioagresseur. Pourtant, l'importance relative de l'effet de la composition et de la structure spatiale de la végétation des agroforêts sur l'intensité d'attaque des bioagresseurs a rarement été étudiée. Les objectifs de ce travail de thèse sont (1) de caractériser la composition et la structure spatiale des peuplements végétaux d'agroforêts à cacaoyers et (2) de quantifier leurs interactions avec l'intensité d'attaque de biogresseurs du cacaoyer. Ce travail est appliqué à trois bioagresseurs du cacaoyer : au Costa Rica, la moniliose sur un réseau de parcelles installé dans la région de Talamanca ; au Cameroun, la pourriture brune des cabosses et les mirides sur un réseau de parcelles installé dans la région Centre. Premièrement, nous avons caractérisé la composition et la structure spatiale de la végétation des agroforêts à cacaoyers du Costa Rica et du Cameroun. Au Costa Rica, nous avons identifié une diversité de structure spatiale des arbres forestiers entre parcelles, allant de l'agrégation à la régularité ce qui semble indiquer un gradient croissant de gestion entre ces parcelles. Au Cameroun, nous avons également observé une diversité de structure spatiale entre peuplement d'une même parcelle. En effet, les arbres forestiers sont aléatoirement distribués ou agrégés alors que les arbres fruitiers sont aléatoirement ou régulièrement distribués à l'échelle de la parcelle ce qui semble indiquer une différence d'intensité de gestion entre ces deux peuplements. Deuxièmement, nous avons hiérarchisé les caractéristiques de composition en hôte, de quantité de tissus sensibles et de structure spatiale de la végétation des agroforêts qui influencent l'intensité (i) de la moniliose (ii) de la pourriture brune et (iii) des mirides. L'intensité de la moniliose et la densité en mirides diminuent lorsque les quantités de tissus sensibles diminuent et lorsque les arbres forestiers sont aléatoirement ou régulièrement distribués plutôt qu'agrégés ou en faible densité à l'échelle de la parcelle. D'autre part, l'intensité de la moniliose diminue lorsque la densité en cacaoyers augmente et l'intensité de la pourriture brune diminue lorsque l'abondance en cacaoyers augmente, ces résultats étant contraires aux hypothèses de diminution et de dilution de la ressource. Globalement, nos résultats indiquent donc que les variations de la ressource liées aux variations de la composition en hôte ne sont pas le principal effet qui explique la présence des bioagresseurs dans les agroforêts complexes. La structure spatiale des arbres d'ombrage, encore jamais décrite à notre niveau de précision, joue un rôle déterminant et son optimisation pourrait être un moyen de lutte agroécologique contre la moniliose et les mirides du cacaoyer. Dans le cadre de l'agroécologie, ce travail nous a permis d'améliorer notre compréhension des mécanismes écologiques impliqués dans la régulation des bioagresseurs du cacaoyer à l'échelle de la parcelle et o

/ Le but de cette étude est d'évaluer l'influence respective de l'exploitation forestière, de la structure et du paysage sur les communautés de chiroptères et d'oiseaux en forêt exploitée et non exploitée en France. Nos résultats montrent que la richesse totale de l'avifaune et des chiroptères, la richesse des oiseaux forestiers et des chiroptères de lisière augmente faiblement avec le volume total de bois mort. La richesse des oiseaux généralistes, des omnivores et des cavicoles est légèrement plus élevée dans les forêts non exploitées. Les chiroptères glaneurs sont positivement influencés par la densité de bois mort debout. Par contre, les variables paysagères retenues n'ont que peu d'influence sur la biodiversité. Malgré des effets assez faibles, notre étude confirme l'intérêt du bois mort pour la diversité de ces groupes.

Although interfertility is the key criterion upon which Mayr's biological species concept is based, it has never been applied directly to delimit species under natural conditions. Our study fills this gap. We used the interfertility criterion to delimit two closely related oak species in a forest stand by analyzing the network of natural mating events between individuals. The results reveal two groups of interfertile individuals connected by only few mating events. These two groups were largely congruent with those determined using other criteria (morphological similarity, genotypic similarity and individual relatedness). Our study, therefore, shows that the analysis of mating networks is an effective method to delimit species based on the interfertility criterion, provided that adequate network data can be assembled. Our study also shows that although species boundaries are highly congruent across methods of species delimitation, they are not exactly the same. Most of the differences stem from assignment of individuals to an intermediate category. The discrepancies between methods may reflect a biological reality. Indeed, the interfertility criterion is an environment-dependant criterion as species abundances typically affect rates of hybridization under natural conditions. Thus, the methods of species delimitation based on the interfertility criterion are expected to give results slightly different from those based on environment-independent criteria (such as the genotypic similarity criteria). However, whatever the criterion chosen, the challenge we face when delimiting species is to summarize continuous but non-uniform variations in biological diversity. The grade of membership model that we use in this study appears as an appropriate tool.

The Matrix model uses transition matrices to predict future plant and animal population structures. Having been used to study the dynamics of forests all over the world, the Matrix model is thriving in forestry, with applications covering a wide array of areas. Despite its extensive application in forestry, the Matrix model is still suffering from a lack of due attention and appropriate understanding, especially on its advantages and limitations in comparison with those of other forest dynamics models. To facilitate further research and applications, a synthetic review of Matrix models is provided here with an emphasis on its mathematical properties and relationship with other forest dynamics models. In this article, we first introduce the general structure of Matrix models and its representation of forest dynamics components, i.e., upgrowth, mortality, and recruitment. Then, we summarize key properties of Matrix models, including basic assumptions, density dependence, size class width and time step, and the estimation of forest dynamics components will be summarized. Next, we evaluate advantages and limitations of the Matrix model and its relationship with other forest dynamics models. Finally, we share our perspective on the major challenges and future outlooks of Matrix models. FOR .S CI. 59(3):359-378.

/ Le réseau des réserves forestières (naturelles et biologiques) constitue un formidable support d'étude de la dynamique et de la biodiversité forestière. Néanmoins, et jusque récemment, seuls quelques sites avaient fait l'objet d'une évaluation précise du bois mort, dont l'importance pour la survie de nombreuses espèces forestières n'est plus à démontrer. Dans ce contexte et à la demande des gestionnaires, un protocole de suivi dendrométrique destiné aux réserves forestières (PSDRF) a été élaboré en 2005, sous la conduite de l'ENGREF. Par le biais de placettes permanentes, sa mise en oe½uvre permet non seulement de décrire les peuplements forestiers échantillonnés mais aussi d'approfondir les connaissances sur la dynamique de ces peuplements dans le temps et l'espace. Coordonné depuis 2008 dans le cadre d'un partenariat entre l'ONF et RNF, ce protocole a, à ce jour, été appliqué sur plus de 80 réserves, soit plus de 7000 placettes relevées sur près de 40 000 ha et couvrant ainsi la majorité des grands types d'habitats forestiers français. En moyenne, on observe que les réserves contiennent un volume de bois mort non négligeable (moyenne : 37,1 m3/ha, variant de 5 à 150 m3/ha). A quelques exceptions près, les réserves intégrales contiennent plus de bois mort que les réserves qui font l'objet d'une exploitation.

We predict stand basal area (BA) from small footprint LiDAR data in 129 one-ha tropical forest plots across four sites in French Guiana and encompassing a great diversity of forest structures resulting from natural (soil and geological substrate) and anthropogenic effects (unlogged and logged forests). We use predictors extracted from the Canopy Height Model to compare models of varying complexity: single or multiple regressions and nested models that predict BA by independent estimates of stem density and quadratic mean diameter. Direct multiple regression was the most accurate, giving a 9.6% Root Mean Squared Error of Prediction (RMSEP). The magnitude of the various errors introduced during the data collection stage is evaluated and their contribution to MSEP is analyzed. It was found that these errors accounted for less than 10% of model MSEP, suggesting that there is considerable scope for model improvement. Although site-specific models showed lower MSEP than global models, stratification by site may not be the optimal solution. The key to future improvement would appear to lie in a stratification that captures variations in relations between LiDAR and forest structure.

Suite aux fortes augmentations des populations d’ongulés sauvages, l’équilibre forêt-grands herbivores est devenu un enjeu majeur de la gestion durable des forêts. Intuitivement, les forestiers ont illustré les effets des herbivores en installant des placettes clôturées, suggérant indirectement une comparaison entre une végétation en présence et en l’absence d’herbivores. De nouveaux projets d’implantation de placettes clôturées se profilent, notamment dans des massifs où la pression des cervidés est jugée préoccupante. Cet article propose un rappel sur la notion d’enclos (placettes clôturées) ainsi qu’une présentation des applications potentielles comme dispositif de recherche et outil pour les gestionnaires. Afin de tirer le meilleur de ces installations, nous présentons des recommandations essentielles lors de la mise en place et pendant la durée des mesures, garantes d’un suivi rigoureux et pertinent. / The balance between wild ungulates and the forest they inhabit has become a major issue for sustainable forest management as a result of recent increases in animal populations. Intuitively, forest managers have resorted to the use of fenced plots (exclosures) indirectly suggesting a comparison between vegetation subjected to herbivory and vegetation that is not. Numerous plans to set up fenced plots are in the pipeline, particularly in forested areas where deer densities are a cause of concern. This article discusses the concept of using fenced plots to study ungulate impacts. We present possible applications for research and management. In order to make the best use of these experimental facilities, we make some recommendations on how to set up and operate these monitoring systems so that they yield precise and relevant results.

International audience; Context : Forest stand dynamics models simulate the growth of trees in stands; based on field measurements and system knowledge, they provide a relatively precise representation of forest growth and are well adapted for forest management purposes. Architectural models describe the structure of plants according to ontogenetic development processes; as a support of biomass production and partitioning at organ scale, they simulate individual tree development. Aims :The aim of this study was to link a stand dynamics model and an architectural model to simulate stand dynamics, in which the ecological or silvicultural modelling from the stand model and the architecture representation could be integrated, to provide individual tree details at the stand level. Methods : Stand-level simulations of Austrian black pine dynamics provided global results on tree growth from the empirical forest growth model PNN, and branching details for individual trees were provided by the functional–structural plant model (FSPM) GreenLab. Results : Individual tree dynamics were computed, and the simulated trees were integrated at the stand level for visualizing two different management scenarios. Conclusion : By combining a stand dynamics model adapted to forest management with an FSPM with detailed tree architecture, it is possible to simulate individual tree structure with consistent dimensions, adapted to ecological and silvicultural modelling for decision support in forest management.

National audience

Le système actuel de critères et indicateurs de gestion forestière durable informe de façon très indirecte sur l'état de la biodiversité puisqu'il incorpore très peu d'indicateurs issus de suivis de biodiversité. Nous justifions en cinq points l'utilité de tels suivis dans le cadre de l'évaluation de la gestion forestière durable. Nous proposons ensuite des critères pour le choix des taxons à suivre, en fonction des objectifs du suivi. Enfin, nous insistons sur une sélection de points techniques primordiaux pour l'étape de mise en place du suivi : le plan d'échantillonnage ; le choix de placettes permanentes ou non ; le compromis entre réplication spatiale et réplication temporelle des points ; la réflexion sur les variables écologiques à relever en parallèle de la biodiversité ciblée. Ces réflexions s'appuient sur quelques exemples de suivis directs de biodiversité interspécifique forestière, en France et à l'étranger. La mise en place de tels suivis devrait permettre de mieux interpréter les indicateurs de pression et réponse et de proposer de nouveaux indicateurs d'état de la biodiversité, dans le cadre des indicateurs de gestion forestière durable. / The current system of criteria and indicators for sustainable forest management provides very indirect information about the state of biodiversity as it includes very few indicators for biodiversity monitoring. Five arguments are provided in support of such monitoring for the purposes of evaluating sustainable forest management. Criteria for choosing the taxons to monitor based on the monitoring goals are proposed. Finally, emphasis is placed on a number of crucial technical points relating to how the monitoring system is set up: sampling plan, choice of permanent or non-permanent plots, the compromise between spatial and temporal replication of the points, thoughts on the ecological variables to be recorded alongside the targeted biodiversity. These reflections are based on a number of examples of direct monitoring of interspecific forest biodiversity in France and abroad. Implementing monitoring systems of this type should help improve interpretation of pressure and response indicators and in devising new indicators for the state of biodiversity in the context of sustainable forest management indicators.

La richesse et la pureté en essences sont les deux premiers indicateurs du critère 4 de gestion forestière durable, relatif à la biodiversité. Nous proposons ici quelques réflexions sur l'étape consistant à tester le caractère indicateur de ces deux indicateurs – ainsi que d’autres indicateurs proches. Nous insistons notamment sur l'intérêt potentiel d'indicateurs incluant l'abondance – ici la surface terrière - des essences et sur l'importance d'une approche à la fois écologique (mécanismes, domaine de validité) et quantitative (importance de la relation entre indicateur et biodiversité) pour tester ces indicateurs / Tree species richness and dominance are the first two indicators of the biodiversity criterion of sustainable forest management in France. We here propose some methodological considerations on the testing of the relationship between these indicators – and related ones – and biodiversity. We in particular insist on the potential interest of indicators that would include tree species abundance – here basal area – and on the importance of an approach that would be both ecological and quantitative

The responses of the soil microbial community features associated to the legume tree Acacia senegal (L.) Willd. including both arbuscular mycorrhizal fungal (AMF) diversity and soil bacterial functions, were investigated under contrasting environmental conditions. Soil samples were collected during dry and rainy seasons in two contrasting rainfall sites of Senegal (Dahra and Goudiry, in arid and semiarid zone, resp.). Soils were taken from the rhizosphere of A. senegal both in plantation and natural stands in comparison to bulk soil. A multiple analysis revealed positive correlations between soil physicochemical properties, mycorrhizal potential and enzyme activities variables. The positive effects of A. senegal trees on soil mycorrhizal potential and enzyme activities indicates that in sahelian regions, AMF spore density and diversity as well as soil microbial functions can be influenced by land-use systems (plantation versus natural population of A. senegal) and environmental conditions such as moisture and soil nutrient contents. Our study underlines the importance of prior natural AMF screening for better combinations of A. senegal seedlings with AMF species to achieve optimum plant growth improvement, and for restoration and reforestation of degraded lands.

Objectifs - Le massif de Ngovayang (Sud-Cameroun) fait partie des petits sommets qui longent le golfe de Guinée. Cette région est connue pour sa forte richesse floristique et son taux d'endémisme élevé. Ce travail a pour objectif une analyse phytogéographique de ce massif et l'évaluation de ses affinités floristiques avec d'autres sites forestiers d'Afrique centrale atlantique. Méthodes - L'analyse phytogéographique fut basée sur la comparaison des listes d'espèces d'arbres de dhp ? 10 cm, issues de parcelles permanentes de 1-ha établies dans des forêts matures de basse et moyenne altitude d'Afrique centrale atlantique. La liste floristique du massif de Ngovayang retenue pour cette analyse comprend 201 espèces d'arbres. Résultats-clés - Les forêts de basse altitude du massif de Ngovayang sont dominées par les Leguminosae-Caesalpinioideae, suivies des Olacaceae et des Burseraceae, tous taxons caractéristiques des forêts matures denses humides atlantiques. La flore de Ngovayang compte une forte proportion d'espèces guinéo-congolaises (79%) et plus particulièrement d'espèces guinéennes inférieures (30%). L'analyse phytogéographique montre qu'il existe dans la région étudiée une séparation nette entre les sites continentaux et les sites côtiers du domaine bas-guinéen, y compris le massif de Ngovayang. A l'intérieur du domaine bas-guinéen, la discontinuité floristique la plus importante apparaît aux confins du Sud-Cameroun et du Nord de la Guinée-Equatoriale. Ngovayang et Takamanda, situés de part et d'autre de la ligne volcanique du Cameroun, présentent de plus fortes affinités floristiques entre eux qu'avec les autres forêts situées au sud du massif de Ngovayang. Conclusion - Ngovayang pourrait constituer une zone de transition importante entre les forêts du Nigéria et celles s'étendant du Sud-Cameroun jusqu'en République Démocratique du Congo. La charnière climatique séparant les climats boréal et austral semble constituer une barrière phytogéographique plus importante pour les arbres des forêts de basse altitude que la ligne volcanique du Cameroun ou le fleuve Sanaga.

Mélanger des espèces d'arbre au sein d'un peuplement forestier est une stratégie qui peut présenter plusieurs avantages du point de vue de la production de bois. Elle peut avoir un effet positif sur la productivité et permettrait de limiter les conséquences liées à la fragilisation ou à la disparition d'une espèce devenue inadaptée à une nouvelle situation climatique. Néanmoins, le lien entre mélange et productivité est complexe et dépend d'un ensemble de facteurs qui varient dans l'espace et le temps. L'utilisation des données de l'Inventaire forestier national et les expérimentations à long terme sont deux approches complémentaires pour améliorer les connaissances sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers mélangés et être en mesure de proposer des modes de gestion adaptés aux différents types d'assemblage d'espèces. / Mixing tree species is a strategy that may have several advantages in terms of wood productivity. This strategy may have a positive effect on productivity and could limit the consequences of the weakening or disappearance of a species because of climate change. Nevertheless, the link between productivity and mixture is a hard topic and depends on a combination of factors that vary in space and time. Using data from the National Forest Inventory and long-term experiments are two complementary approaches to improve our knowledge on the functioning of mixed forests and to be able to define management strategies adapted to the different kinds of species assemblages and for different climatic conditions.

National audience; La conservation ex situ consiste à préserver durablement des ressources génétiques en dehors du site où elles ont été collectées sous forme de graines, greffes, boutures ou même tissus pour la culture in vitro. Cette préservation est dite "statique" s’il s’agit de collections maintenues dans les chambres froides ou les pépinières des centres de recherche. Elle est dite "dynamique" dans le cas de plantations conservatoires ou de vergers à graines donnant naissance à de nouvelles populations forestières par reproduction sexuée. Historiquement, la CRGF a privilégié l'approche ex situ pour les espèces difficiles à conserver dans ses réseaux in situ, notamment des espèces menacées (ormes, peuplier noir) ou disséminées (merisier, noyer, cormier). Cinq Collections nationales ex situ statiques ont été constituées à partir de boutures ou de greffes prélevées sur plusieurs centaines d'arbres échantillonnés dans diverses régions. Plus de mille clones de quatre Collections nationales sont conservés ‘au champ’ à la pépinière expérimentale de Guémené-Penfao. La cryobanque du FCBA maintient également une soixantaine de clones d’ormes dans l’azote liquide. Des plantations conservatoires de merisier et de sapin pectiné ont été réalisées à partir de lots de graines récoltés dans des populations rares ou menacées. Des récoltes de greffons de pin de Salzmann sont en cours en Languedoc sur des pins âgés de plus de 140 ans, antérieurs aux plantations de pins noirs non autochtones. Elles permettront d'assurer la conservation dynamique ex situ de populations menacées in situ. Actuellement, la CRGF n'établit plus de distinguo aussi tranché entre espèces relevant de tel ou tel mode de conservation. Certaines populations d'espèces présumées menacées (orme lisse, peuplier noir) peuvent en fait être conservées in situ alors que des populations marginales de grandes espèces sociales (ex: sapin pectiné) sont menacées par le changement climatique et devront être conservées dynamiquement ex situ. On s'achemine donc vers la combinaison souple de méthodes in situ et ex situ. De plus, les perspectives de récoltes de graines en vergers ou plantations conservatoires vont tendre à rapprocher stratégies de conservation et politiques de valorisation des ressources génétiques. Les Collections nationales ne sont pas des outils de conservation strictement statique. Elles ont vocation à fournir du matériel végétal (graines, plants) qui contribuera à la diversité génétique des plantations et à la conservation dynamique des RGF. Trois variétés de peuplier noir ont déjà été mises sur le marché pour les besoins du génie écologique, des clones d’orme champêtre sont proposés pour la reconstitution bocagère et des projets de vergers à graines à large base génétique existent ou sont en préparation pour le cormier, le noyer commun et l’orme champêtre.

La biodiversité est un concept complexe, englobant à la fois la variabilité génétique des populations, la diversité spécifique et fonctionnelle des communautés, la diversité des écosystèmes et les interactions entre ces différents niveaux organisationnels. Nul indicateur ne saurait prendre en compte l’ensemble de ces composantes : les indicateurs évaluent des compartiments partiels de la biodiversité. Dans cette synthèse, nous nous limitons à la composante interspécifique de la biodiversité forestière, à savoir la diversité des communautés d’espèces forestières, pour laquelle deux grands types d’indicateurs sont envisageables. Les indicateurs structurels de biodiversité sont fondés sur des données écologiques (des données spatiales, des données issues de la dendrométrie et de la typologie des peuplements, etc.), en lien avec la gestion et les politiques de conservation de la biodiversité. Ils sont censés être corrélés à la diversité spécifique des communautés forestières. Cependant, le lien entre ces indicateurs et l’état réel de la biodiversité n’est pas toujours bien connu. Les indicateurs taxonomiques de biodiversité sont, au contraire, des indicateurs directement issus de données d’abondance et de présence-absence d’espèces, permettant d’appréhender la diversité des communautés. Il s’agit donc d’indicateurs centrés sur le suivi de certains taxons – plantes, oiseaux, insectes, mammifères, etc. – pour renseigner sur l’état de la biodiversité. Actuellement, les indicateurs structurels sont les plus couramment utilisés dans le jeu des indicateurs de gestion durable [IGd] des forêts françaises métropolitaines (MaaPraT - IFN, 2011). La possibilité de les compléter par des indicateurs taxonomiques de biodiversité est étudiée ici. Quel est l’intérêt de réaliser des suivis taxonomiques de la biodiversité, quelle place tiennent actuellement ces suivis en France et à l’étranger, quels taxons est-il judicieux de suivre, sur la base de quelles variables, selon quels protocoles d’échantillonnage ? les pages qui suivent apportent certains éléments de réponse, sur la base des réflexions et travaux menés sur ce thème entre 2006 et 2011 au sein du programme de recherche " Biodiversité, gestion forestière et politiques publiques ".

EUFORGEN (European Forest Genetic Resources programme); EUFGIS : Système d'Information sur la conservation dynamique des RGF en Europe; National audience; La conservation in situ des RGF est une stratégie de gestion sur le long terme permettant de favoriser l'adaptation locale sous l'effet de pressions de sélection qui peuvent être changeantes dans le temps. Sept réseaux français de conservation in situ des RGF ont déjà été mis en place (sapin pectiné, hêtre commun, pin maritime, chêne sessile, épicéa commun, peuplier noir, orme lisse) et d'autres sont en préparation (pin sylvestre, pin de Salzmann, ...). La construction d'un réseau s'appuie sur un faisceau d'informations d'ordre géographique, pédologique, climatique, naturaliste, écologique, biologique, génétique et socio-économique. Chaque Unité Conservatoire (UC) du réseau fait l'objet d'une charte de gestion permettant l'évolution de la diversité génétique sous l'effet de la sélection naturelle à chaque génération. Les UC sont composées d'un noyau central, enjeu principal des efforts de conservation, et d'une zone tampon dont le rôle essentiel est de limiter les flux de gènes extérieurs. Chaque réseau est coordonné par un animateur qui travaille en tandem avec un référent scientifique. L'animateur est chargé de veiller au respect des conditions que doit remplir une UC et à l'application de la charte de gestion des UC. Il a aussi en charge l'évaluation de l'état des UC du réseau, notamment en termes démographiques Grâce au programme paneuropéen EUFORGEN, la politique nationale de conservation des RGF est coordonnée avec celle des autres pays européens signataires du protocole Forest Europe pour la protection des forêts en Europe. Depuis 2011, un système d'information (EUFGIS) répertorie environ 2000 UC in situ réparties dans 31 pays européens. Ce système permettra de mieux coordonner l'effort de conservation à l'échelle continentale par une harmonisation de l'information et par l'identification de manques ou de redondances. Une stratégie originale de gestion des RGF des espèces disséminées reste à inventer, qui devrait fortement s'articuler avec la gestion conservatoire des habitats telle qu'elle est pratiquée par les aires protégées. Enfin, le suivi des UC et des indicateurs de leur dynamique évolutive doit être maintenu avec une grande régularité.

Alors que les débats sur l’intérêt des forêts mélangées ou irrégulières pour la résilience et la productivité des écosystèmes dans le contexte des changements globaux sont prégnants, il n’existe toujours pas de préconisations sur les différentes dimensions d’hétérogénéité à étudier et sur les indices associés pour les décrire, les quantifier. Dans cet article, nous présentons les principales dimensions d’hétérogénéité qu’il convient de prendre en compte, à l’échelle du peuplement, pour l’étude expérimentale des relations entre hétérogénéité, dynamique et fonctionnement des peuplements, à savoir: la diversité des espèces, la diversité des tailles et des âges des arbres, l’hétérogénéité de leur répartition spatiale et enfin l’hétérogénéité des facteurs stationnels. Nous donnons un bref aperçu des indices classiquement utilisés pour caractériser ces dimensions. Ces indices sont ensuite examinés dans le cadre d’expérimentations menées dans des peuplements constitués où l’on souhaite manipuler, contrôler, ou simplement suivre certaines dimensions d’hétérogénéité au cours du temps., Although there is much debate about the relevance of mixed or uneven-aged forests to resilience and to the productivity of ecosystems in a context of global climate change, there are still no recommendations as to the various dimensions of heterogeneity to be monitored and the associated indices to describe and quantify them. In this article, the authors present the main dimensions of heterogeneity that should be considered, on the scale of a stand, for the purposes of experimental study of relations between heterogeneity, dynamics and function of stands: species diversity, diversity of tree size and age, heterogeneity of their spatial distribution and finally, site-factor heterogeneity. They provide a brief overview of the indices conventionally used to characterize those dimensions. The indices are then examined with a view to conducting experiments in established stands where certain dimensions of heterogeneity are to be controlled, monitored or simply followed over time.

National audience; Dans le cadre du processus Forest Europe, initié en 1993 à Helsinki lors de la deuxième Conférence ministérielle pour la protection des forêts en Europe, la France publie tous les cinq ans depuis 1995 les indicateurs de gestion durable des forêts françaises métropolitaines. Centrés sur la biodiversité, les indicateurs du critère 4 abordent des thématiques allant de la diversité des essences à la fragmentation du paysage en passant par les espèces forestières menacées, les forêts protégées, la naturalité, etc. À partir des réflexions issues de l'animation scientifique lancée en 2006 par le GIP Ecofor sur les indicateurs de biodiversité forestière, nous donnons d'abord des éléments de méthode pour structurer le suivi de biodiversité forestière : identification des objectifs en fonction des utilisateurs, champ de biodiversité à suivre, échelles utilisées, signification et validité scientifique et amélioration continue des indicateurs. Ensuite, nous analysons les actuels IGD du critère 4 au regard de deux principaux objectifs : évaluer l'état et la dynamique de la biodiversité forestière et évaluer l'effet des politiques forestières et des pratiques sylvicoles (qui découlent pour partie de ces politiques) sur la biodiversité. Le système actuel apporte déjà des données importantes, mais nécessite des améliorations : en l'état actuel, les indicateurs du critère 4 des IGD ne suffisent, en effet, ni à suivre l’état ou les pressions qui s’exercent sur la biodiversité forestière, ni à piloter les politiques la concernant. Nous proposons des pistes d'améliorations pour représenter au mieux les différentes composantes taxonomiques, génétiques, fonctionnelles, écosystémiques de la biodiversité forestière, en insistant sur les enjeux les plus importants aux niveaux écologique et politique. Pour que le système de suivi devienne véritablement un outil de pilotage, nous plaidons pour une structuration du système selon le modèle Pression-État-Réponse, en veillant à équilibrer les triplets d'indicateurs du système PER pour chaque enjeu écologique ou politique identifié. / Under the Forest Europe process initiated in 1993 in Helsinki at the second Ministerial Conference on the Protection of Forests in Europe, since 1995, France has published sustainable management indicators for forests in metropolitan France every five years. These indicators under criterion 4 focus on biodiversity and deal with thematic areas ranging from the diversity of species to threatened forest species, protected forests, naturality, etc., all the way to the fragmentation of the landscape. Using the outcomes of the scientific consultations launched in 2006 by GIP Ecofor on the topic of forest biodiversity indicators, we provide a tentative method for structuring tracking of forest biodiversity: identification of goals by category of user, field of biodiversity to be tracked, scales used, scientific significance and validity and continual improvement of indicators. The authors then analyse the current indicators under criterion 4 in relation to two main goals: assessing the state and dynamics of forest biodiversity and evaluating the effect of forest policies and silvicultural practises (which derive in part from those policies) on biodiversity. The current system already provides considerable data but needs improvement. As the situation stands, indicators under criterion 4 are not adequate either for tracking the state of forest biodiversity and the pressure to which it is subjected or for guiding the policies that impact it. We offer areas for improvement so as to more fully reflect the various taxonomic, genetic, functional and ecosystemic components of forest biodiversity, placing the emphasis on the most important stakes in terms of ecology and policy. For the monitoring system to become a true policy support tool, we argue in favour of a system structure that follows a pressure-state-response (PSR) framework, making sure that triplets balance of the PSR system indicators is maintained for each ecological or political stake identified.

Les travaux présentés dans cet article résultent d’une thèse qui s’inscrit dans la convention de recherche Cemagref-ONF et s’intéresse au renouvellement des peuplements mélangés chêne – pin en forêt d’Orléans. Vu la différence d’exploitabilité des deux essences cela suppose de doser le couvert arboré pour permettre l’installation de semis sans les exposer à une trop forte concurrence de la végétation. Il s’agit donc de préciser les besoins en lumière des semis de pin sylvestre et d’étudier les mécanismes de compétition entre semis et végétation interférente.

La mousse cactus, Campylopus introflexus (Hedw.). Brid fait partie de la vingtaine d’espèces végétales exotiques au comportement invasif qui se répandent actuellement en forêt de France métropolitaine, et c’est probablement la plus discrète du fait de sa taille. C’est une mousse originaire de l’hémisphère sud qui se développe dans le paysage forestier français sans porter atteinte à la production de bois mais qui participe aux changements globaux et potentiellement à l’érosion de la biodiversité. Cet article a pour but de synthétiser les connaissances scientifiques acquises sur cette espèce afin d’attirer l’attention des forestiers.

Nous avons souligné dans un précédent numéro les premiers résultats pratiques de travaux sur la modélisation de croissance des peuplements mélangés chêne-pin de la forêt d’Orléans (RDVT n° 27-28, pp. 59-62). Nous revenons ici sur l’effet positif de ce mélange sur la productivité, en situant d’abord le champ actuel des connaissances : mécanismes d’interaction impliqués, facteurs susceptibles de les influencer... Cela permet de comprendre qu’on ne peut pas extrapoler à d’autres mélanges ni même d’autres contextes. Et si l’intérêt des peuplements mélangés chêne-pin d’Orléans est avéré, il faut encore résoudre le problème de leur renouvellement.

Mettre en place une expérimentation en forêt ne s'improvise pas. Les embûches sont multiples et les échecs sur le long terme fréquents. Le défi du changement climatique et les nombreuses questions qu'il pose au forestier relance l'intérêt pour l'expérimentation. Les conditions économiques, toujours plus tendues, impliquent cependant d'éviter tout gaspillage de temps, d'énergie et de moyens. Ce guide arrive donc à point pour aider l'expérimentateur à faire face au mieux à ce nouveau contexte qui impose un gain d'efficacité et une harmonisation des méthodes entre organismes. Il satisfera aussi les enseignants, étudiants, gestionnaires et tous ceux qui s'interrogent sur la façon d'analyser le fonctionnement d'un peuplement forestier. Exemples et modèles pratiques, conseils concrets, détails des calculs, bases statistiques... Tout ce qui touche à l'expérimentation forestière est méticuleusement passé en revue dans cet ouvrage à la fois synthétique et complet. Les auteurs se sont par ailleurs entourés des meilleurs spécialistes qui ont apporté leurs compétences, chacun dans leur domaine.

The management of tropical rain forests in Central Africa is an essential issue because of the economic importance of the production of timber for the country and of the resource supply to local populations (non wood forest products, proteins via hunting). The sustainable management of these forests often relies on population dynamics models for size-structured tree populations (also called matrix model) that describe forest dynamics and consequently can be used to predict the temporal evolution of the timber stock. The uncertainty on model predictions is directly related to the precision of estimation of the transition parameters of the model. These parameters, also called vital rates, include growth, recruitment and mortality rates. There are two main sources of variability in parameter estimates : sampling variability, and environmental variability. Sampling variability depends on the amount of available data. As tropical rain forests have a high number of species with many rare species, most species-specific parameter estimates have huge errors. One way to solve this problem is to group species with common behaviour to increase the number of available observations. Environmental variability is related to the spatial and temporal variations of transition parameters due to environmental fluctuations (such as climate or soil). This kind of variability is not yet considered in the models used by forest managers. In this study, we address climate variability (rainfall) in forest dynamic predictions and group species according to their response to rainfall. First, the species classification and the relation between growth, mortality and recruitment rates, and climatic covariates for each species group were simultaneously fitted using finite mixture of regression models. Data come from permanent sample plots (40 ha, 25-year monitoring) located at M'Baïki, in the Central African Republic. The plots are located in a semi-deciduous mixed forest, where the climate has a pronounced dry season and where the average annual rainfall is 1739mm. The climatic covariates used are the length of the dry season, the average rainfall during the dry season, and the annual average soil water content. The response of growth, mortality, and recruitment to climatic covariates varied among species. Nine response groups were identified for growth, three for mortality, and five for recruitment. The response groups based on growth showed a correlation between response to drought and species shade-tolerance. Second, we predicted stand dynamics which incorporates rainfall variability and variability in species response to rainfall. Stand dynamics was predicted for three climate scenarios : increase of drought, increase of rainfall, or no change in precipitation. The response of the forest stand was analyzed in terms of changes in stand structure (basal area and density), and relative composition in the species groups previously defined. The analyses showed a gradient in species drought tolerance, which opposed 9 predominantly pioneer species that responded negatively to drought, to 60 predominantly shade-tolerant species that responded positively to drought. The M'Baïki forest stand seems to be relatively drought resistant. Moreover, the response to drought seems to be driven by the mortality response to the climatic covariates, with shade-tolerant species having a lower mortality during the dry season, probably due to an increase in light availability in the understory as a consequence of a longer period of defoliation of canopy deciduous trees during drought. In this study, we also showed that logging increased the proportion of pioneer species in the stand. Consequently, an increase in logging pressure would result in a more drought-sensitive forest stand., En Afrique Centrale, l'exploitation de la forêt tropicale humide représente un secteur économique important pour les pays de la région, autant par les devises qu'elle rapporte que par les emplois qu'elle génère. Ces forêts sont également pour les populations locales une réserve essentielle de ressources (produits forestiers non ligneux, protéines par l'intermédiaire de la chasse). La gestion durable de ces forêts repose souvent sur des modèles de dynamique de population structurée en taille appelés aussi modèles matriciels, qui décrivent la dynamique forestière et permettent de prédire l'évolution temporelle du stock de bois. La précision des prédictions du modèle est directement liée à la précision des estimations des paramètres du modèle. Ces paramètres, appelés aussi taux vitaux, incluent les taux de croissance, de recrutement et de mortalité. Il existe deux principales sources de variabilité dans l'estimation des paramètres : la variabilité d'échantillonnage, et la variabilité environnementale. La variabilité d'échantillonnage dépend de la quantité de données disponibles pour estimer les paramètres. Comme les forêts tropicales humides ont une richesse spécifique élevée avec beaucoup d'espèces rares, la plupart des paramètres estimés pour chaque espèce ont une erreur forte. Une manière de résoudre ce problème est de regrouper les espèces ayant un comportement démographique similaire afin d'augmenter le nombre d'observations disponibles. La variabilité due à l'environnement est liée aux variations spatiales et temporelles des paramètres de transition en raison des fluctuations de l'environnement (comme le climat ou le sol). Ce type de variabilité n'est pas encore pris en compte dans les modèles utilisés par les gestionnaires forestiers. L'objectif de l'étude est d'intégrer la variabilité liée au climat (pluviosité) dans les prédictions de la dynamique forestière et de regrouper les espèces en fonction de leur réponse à la pluviosité. Dans un premier temps, nous regroupons les espèces et déterminons simultanément la relation entre les taux de croissance, de mortalité et de recrutement, et les variables climatiques, pour chacun des groupes d'espèces à l'aide d'un modèle de mélange de régressions. Les données sur lesquelles le modèle est ajusté proviennent de placettes permanentes (40 ha, 25 ans de suivi) situées à M'Baïki, en République Centrafricaine. Les placettes sont installées dans une forêt mixte semi-décidue, où le climat présente une saison sèche marquée et où la pluviosité annuelle moyenne est de 1739mm. Les variables climatiques utilisées sont la longueur de la saison sèche, la pluviosité moyenne pendant la saison sèche et la réserve en eau du sol annuelle moyenne. La réponse de la croissance, de la mortalité et du recrutement aux variables climatiques varie selon les espèces. Neuf groupes de réponse ont été déterminés pour la croissance, trois pour la mortalité et cinq pour le recrutement. Les groupes de réponse basés sur la croissance montrent une corrélation entre la réponse à la sécheresse et la tolérance à l'ombre des espèces. Dans un second temps, nous prédisons la dynamique du peuplement forestier qui intègre la variabilité des précipitations, et la variabilité de la réponse des espèces à la pluviosité. La dynamique du peuplement est prédite pour 3 scénarios climatiques : une augmentation de la sécheresse, une augmentation de la pluviosité, ou aucun changement des précipitations. La réponse du peuplement est analysée en termes d'évolution de la structure du peuplement (surface terrière et densité), et de composition relative des groupes d'espèces définis auparavant. Les analyses révèlent un gradient de réponse à la sécheresse opposant 9 espèces majoritairement pionnières, qui répondent négativement à la sécheresse, à 60 espèces majoritairement tolérantes à l'ombre qui répondent positivement. Le peuplement forestier de M'Baïki semble donc résistant à la sécheresse. De plus, la réponse à la sécheresse semble pilotée par la réponse de la mortalité aux variables climatiques, les espèces tolérantes à l'ombre ayant une mortalité plus faible pendant la sécheresse, probablement grâce à l'augmentation de la luminosité dans le sous-bois résultant d'une période de défoliation des arbres décidus de la canopée plus longue pendant la sécheresse. Dans ce travail, nous avons également montré que l'exploitation augmente la proportion des espèces pionnières dans le peuplement. Par conséquent, une intensification de l'exploitation rendrait le peuplement plus sensible à la sécheresse.

L'utilisation de la méthode coûts-avantages pour l'évaluation économique d'un projet sylvicole repose sur le calcul d'un bénéfice actualisé à partir d'un échéancier des dépenses et recettes. Cet article fait le point sur la justification de l'actualisation des flux financiers (recettes ou dépenses) et sur les difficultés soulevées lorsque les projets portent sur le long terme et font intervenir des biens ou services environnementaux. La première partie rappelle les fondements microéconomiques de la technique d'actualisation : préférence pure pour le présent, effet richesse lié à la croissance et effet précaution lié à l'aversion au risque. La seconde partie aborde le cas particulier des biens et services environnementaux et non marchands, avec la prise en compte de l'évolution de leurs prix relatifs. Enfin, la troisième partie expose les justifications possibles d'une décroissance du taux d'actualisation avec l'horizon temporel, dans le cas particulier de projets à très long terme, ainsi que les hypothèses habituellement retenues pour fixer la valeur du taux d'actualisation en économie forestière. / Economical assessment of forest projects based on cost-benefit analyses uses a calculation of the Net Present Value for all incomes and outcomes along the project. In this paper, we show why future costs or benefits have to be discounted and how to choose the discount rate. This choice is particularly important when projects are long-term ones or when they include environmental goods and services valuation. We then present usual assumptions about the discount rate in forestry economics.