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International audience; Forest biodiversity assessment relies mostly on indirect indicators based on elements of forest structure used as a surrogate for species. However, most of those indirect indicators used in national and international evaluation processes lack scientific evidence documenting their quantitative link with the biodiversity they are supposed to assess. In addition, those for which the link is established generally concern only one taxon and are rarely considered at the community level. In this context, tree microhabitats – defined as tree-borne singularities such as cavities, conks of fungi or bark characteristics – have recently gained attention as a potential forest biodiversity indicator for species that depend on them for at least a part of their life cycle and that are difficult to detect. However, like most other potential indicators, precise quantitative information on the link between biodiversity indices and microhabitat variables remains scarce. We explored the link between the richness of three taxonomic groups (bats, birds, and saproxylic beetles) and microhabitat indices using a nation-wide multi-taxonomic sampling design comparing 213 plots located inside and outside forest reserves. We hypothesized that the positive effect of setting aside forest reserves on biodiversity conservation was indirectly due to the increase in the proportion of large structural elements (living trees and standing deadwood) which in turn favoured the quantity and diversity of microhabitats. We also hypothesized that microhabitat indices would be better indicators than large and standing dead tree densities, two classical and often used indirect forest biodiversity indicators. We first analysed the response of total species richness and species richness of different groups and guilds (e.g. red-listed species, forest specialists, cavity dwellers...) to several microhabitat indices (density, diversity) to identify the best microhabitat metric. We then used confirmatory structural equation models to assess the indirect effects of management, large structural elements and microhabitats on the diversity of the target species. We first showed that microhabitat indices based on diversity better described biodiversity than indices based on abundance. Structural equation models confirmed that setting aside forest reserves increased the quantities of large trees and standing deadwood, which in turn drove higher quantities and diversity of microhabitats. This significantly increased the richness of several taxonomic groups including notably total richness and cavity dweller richness of both birds and bats. However the magnitude of the link between microhabitat indices and species richness was relatively small. Conversely, the biodiversity of saproxylic beetles was not driven by microhabitat indices and, for this taxon only, models involving direct effects of large structural elements or management performed better. Tree microhabitats appear to be an indicator for part of the taxonomic groups we analysed, but do not constitute a universal biodiversity indicator. They rather have a complementary role compared to large structural elements. Currently, their moderate correlation with biodiversity, as well as thei sensivity to other factors not taken into account in this study (e.g. observer effects), question their transferability to management and policy. Finally, this study calls for replicable and standardized multicriteria methods to validate biodiversity indicators.

Pour saisir la portée et l'intérêt du projet GNB, il ne suffit pas de connaître ses objectifs, dûment fondés sur un bilan circonstancié de l'état des connaissances. Il faut aussi appréhender sa démarche « expérimentale », à commencer par la stratégie d'échantillonnage et d'inventaires ; il faut comprendre le choix de méthodes d'analyse statistique innovantes mais complexes, avec en particulier la notion de magnitude des effets pour que les résultats puissent avoir une « lecture » opérationnelle. Impossible de résumer en quelques mots la réflexion exigeante qui a présidé à la conception du projet.

Cet article conclut le dossier consacré au projet Gestion forestière, Naturalité, Biodiversité, qui s'est attaché à comparer la biodiversité de sept groupes taxonomiques (flore vasculaire, bryophytes, champignons lignicoles, carabes, coléoptères saproxyliques, oiseaux et chiroptères) dans des réserves forestières intégrales et dans leurs équivalents en forêt exploitée. Que retenir des résultats ? Tout d'abord, que des mesures directes de biodiversité confortent les dispositions en vigueur pour la conservation de la biodiversité forestière. Ensuite, que les premiers constats appellent de nouvelles analyses et invitent à approfondir la présentation des résultats, en travaillant avec les forestiers pour des analyses de magnitude plus réalistes.

Le réseau des réserves forestières a plus de 150 ans. Il s'est beaucoup étoffé durant les dernières décennies. Outil de conservation de la Nature, il permet aussi d'inspirer la gestion courante. Pour cela une observation rigoureuse de la biodiversité et des peuplements est nécessaire. C'est ce que propose le projet GNB.

National audience; Nous présentons l'état de nos réflexions et les leçons tirées sur la base du projet GNB du point de vue du rôle respectif des gestionnaires et des chercheurs. C'est aussi l'occasion de présenter GNB et certains de ses résultats.

National audience; D'envergure nationale, l'objectif principal du projet "gestion forestière, naturalité et biodiversité (GNB)" est d'étudier l'impact de l'arrêt de l'exploitation forestière sur la structure des peuplements et sur la biodiversité.

La plantation forestière est un outil majeur pour l’adaptation des forêts aux changements globaux. Les échecs parfois récurrents dans certains contextes, les coûts associés à la plantation, la pénibilité du travail pour les ouvriers forestiers ainsi que les impacts environnementaux parfois négatifs sont autant de facteurs qui freinent le recours à la plantation et peuvent ainsi limiter la capacité d’adaptation des forêts. Un ensemble de travaux ont été menés pour répondre aux besoins en innovation technique sur les méthodes de plantation exprimés par les praticiens. Ces travaux portent sur le processus d’innovation en sylviculture et sur l’amélioration technique des méthodes de plantation. L’analyse du processus d’innovation indique une faiblesse des réseaux sociotechniques associée à un mauvais partage des connaissances entre acteurs et une réticence à l’investissement dans du nouveau matériel, dans un contexte économique perçu comme incertain. Ces observations suggèrent qu’un des principaux leviers possibles serait une meilleure mise en réseau des acteurs, à travers différents liens fonctionnels : partage d’information, échanges de services, construction de partenariats économiques. Des exemples de méthodes innovantes pour réaliser chacune des différentes étapes de l’itinéraire de plantation (préparation du site, plantation, entretiens), répondant aux besoins d’innovation technique exprimés par les praticiens, sont ensuite présentés., Forest plantation is a major tool to adapt forest ecosystems to global change. Plantation failure that recurrently occur in some contexts, associated financial costs, the hard and repetitive nature of tree planting, and potential negative environmental impacts of forest plantation strongly reduce the use of plantation to regenerate forest stands. A serie of studies was conducted to address the need for forest practitioners to innovate. The studies focus on the innovation process in silviculture, and on the technical improvement of plantation methods. The analysis of the innovation process highlights the weaknesses of the sociotechnical networks, in relationship with poor knowledge exchange practices, and strong reluctance to invest in new equipment in a uncertain future context. Developping stronger sociotechnical networks, based on information, service and financial flows, is a key to the development and diffusion of new silvicultural methods. Finally, examples of new methods, to execute the successive steps of forest planting (site preparation, planting, cleaning operations), addressing the expectations of forest practitioners, are presented.

International audience; Trends in species diversity represent an important challenge to be addressed by forest monitoring in response to environmental changes, of which climate is critical. However assessing such changes faces methodological issues. Useful lessons can be drawn from practical experience. In France, forest ecosystems have been intensively monitored since 1992 on 102 permanent plots (RENECOFOR network), in the framework of the ICP-Forests Pan-European monitoring program. Among ecosystem parameters, plant composition has been recorded every five years since 1995, inside and outside the fenced central area of each plot. Fungi species (basidiomycota) were inventoried on 51 plots. Special attention has been paid to assessment quality: inventories by expert taxonomists, assessments on permanently delimited areas, use of harmonized taxonomy, observer effects quantified with intercalibration exercises and control assessments. For both plant and fungi surveys, detecting and identifying species are affected by important observer effects. In average per census, 19% of plant species are undetected by each observer team compared to consensus inventory. Also the species richness continuously increases with the number of inventories over time. Therefore species richness hardly appears as a relevant indicator to be monitored. After 15 years, temporal changes in plant composition and indicator values were of weak magnitude, not unidirectional and inconsistent with significant changes measured in soil chemistry (pH, C/N). The most significant temporal change observed was the diverging trajectories of plant communities between fenced and unfenced areas, indicating the prominent role of large wild mammals. Fungi inventories revealed significant spatial patterns of communities, responding to environmental factors. Results were used to evaluate the sampling effort needed for detecting further significant response to each factor. What trends can be actually detected in biodiversity? This should be carefully considered by stakeholders, regarding time scales, magnitude of changes and relevant response indicators.

[Notes_IRSTEA]Document présent dans "Popular summaries", Session 1-3, p. 10-12 ; http://www.treesandstars.com/vmc8/ [Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SEDYVIN; International audience; For most European temperate forests, recurrent droughts during seasonal growth are now recorded. To cope with these ongoing climate changes one attempt considered by forest managers is to reduce wood standing volume to globally decrease water consumption. Low wood standing volumes, and in particular a reduced tree leaf area index (LAI), globally lead to an increase of resources, light and water, in the understorey, as well as a modification of the microclimate. Previous studies reported that these modifications could benefit to the understorey flora, and in particular to some monopolistic genus such as Molinia, Rubus, Pteridium, Calluna,… What are the consequences of such modifications in resources, microclimate and flora composition induced by stand density management on biodiversity is the main question the project IMPREBIO attempted to resolve. The diversity in plants, including bryophytes, insects, soil macro- and meso-fauna, and gastropods, in interaction with game herbivory, was recorded in the field. It was then related to resources and microclimate generated by contrasted thinning regimes leading to different stand densities in pure even-aged oak (Quercus petraea and Q. robur) stands in Northern France. Two networks were used; the national cooperative for data on forest tree and stand growth modelling, and the LERFOB network on oak growth. In both networks contrasted thinning regimes were applied to oak stands with target levels of relative density index (RDI, following Reinecke) ranging from 0, totally open woodland, to 1, no thinning at all. A total of 100 plots distributed mostly in the northern mid-part of France were sampled, aged from 20 to 170 year-old. Light, air and soil temperatures, soil water content, and soil fertility were measured. A Structural Equation Modelling (SEM) approach was used to analyse the functional links between the oak stand main characteristics (RDI, stand basal area, age) and the species richness (alpha) of the different considered guilds. Overall no unequivocal trend was recorded between biodiversity considered as a whole and the contrasted stand densities. Conversely results depended strongly on the considered guilds and also on site features, highlighting the importance of the local soil and climate characteristics as primary environmental filters acting on understorey biodiversity. Stand age also influenced significantly the results, leading to complex interactions between the different ecosystem’s components. Many relationships between species richness and stand density were not linear, whereas a humped-model was often recorded, with the highest effects not recorded at both ends of the RDI gradient. The over-development of monopolistic plants in some sites at low RDI (low tree LAI) had a negative domino effect on other guilds such as other plants and insects that needs to be considered and further analysed. The understorey woody species such as Carpinus betulus also have a fundamental role on the microclimate and thus, in many relationships with species richness. As a consequence, low stand densities are not always beneficial to the diversity of every guild, whereas the different functional types must be considered in a given guild.

L’augmentation de la production forestière pose la question de sa durabilité. Dans le présent document, nous présentons plusieurs modifications de gestion destinées à augmenter la récolte de biomasse et nous en évaluons les impacts possibles sur la fertilité des écosystèmes. Une première approche pour augmenter la productivité consiste à augmenter par divers moyens la récolte de biomasse. Les rémanents (houppiers ; souches ; racines) et de petits bois (d < 7 cm) constituent un gisement de biomasse. Toutefois, leur récolte peut conduire à des pertes très importantes de nutriments, notamment lorsqu’il s’agit de récolte incluant le feuillage et les branches les plus fines. Les raccourcissements des itinéraires peuvent occasionner des perturbations plus fréquentes de l’écosystème, alors que les substitutions d’essences en modifient le fonctionnement. Une seconde approche consiste à soutenir la croissance des arbres en apportant des nutriments. L’utilisation d’engrais de synthèse devenant, de manière tendancielle, toujours plus onéreuse, nous évaluons les avantages et les risques de l’utilisation de produits résiduaires (principalement des cendres de bois ou des boues d’épuration). Ils ont pour principaux avantages de permettre le recyclage et d’être peu chers. Ils peuvent néanmoins provoquer des désordres dans le fonctionnement des écosystèmes et, à fortes doses, des pollutions., There are different ways enabling increased productivity of forests, but some of them could be deleterious to the long-term capability of ecosystems to sustain production of biomass. A first approach to improve forest yield is to increase biomass harvests. The harvest residues (canopies, stumps, roots) and small trees (d < 7 cm) constitute an interesting source of biomass. However, they also represent an important amount of nutrients. Their export, particularly when foliage and the smallest branches are involved, may impoverish the ecosystem. Shortening forest rotations may increase the occurrence of disturbances for the ecosystem, while changing the main tree species may modify its functioning. A second approach to improve forest yield consists in applying nutrients to the soil in order to make the trees growth faster. Because the use of synthetic fertilizers is becoming more and more expensive, we have focussed on the use of waste products (mainly wood ashes and sludge). Their main advantages are their low cost and the opportunity to recycle them in a useful way. They may, however, cause disorders in the functioning of ecosystems and pollution when applied at high rate.

International audience; Global warming imposes new constraints on forest ecosystems and induces forest management adaptation. Consequently, the French forest policy currently promotes a reduction of stand density to face increasing summer droughts risk and provide higher supply of firewood. However, few studies have yet assessed the potential impact of this forest management intensification on soil biodiversity. We conducted a regional-scale assessment of earthworm assemblages response to forest tree density experimental manipulation. Paired plots treated using silvicultural-thinning regimes of contrasting intensity and located thoughout nine French forests encompassing a wide gradient of stand age and pedoclimatic context were studied (33 plots). Though tree density manipulation had not effect on the overall earthworm abundance and diversity, a shift in the community composition was observed. The different responses depending on earthworm species considered were related to their ecological traits. While litter-dwelling, i.e. epigeic, earthworms were unaffected by tree density manipulation, soil-dwelling species had constrated responses. Hence, endogeic earthworms abundance and diversity showed a strong increase with tree density reduction whereas anecic earthworms abundance tend to decrease. This may highlights a shift in litter supply location, with higher proportion of belowground litter, i.e. dead roots, with the reduction of tree canopy due to higher understory vegetation cover. Earthworm assemblages response to forest tree density was consistent over the stand age gradient. This change of earthworm community composition may have important consequences on ecosystem processes such as litter decomposition, forest floor and soil carbon dynamic, soil structuration and water regime and the subsequent supply of forest goods and services.

Extending the network of strict forest reserves is one of the conservation measures promoted by the French National Strategy for Biodiversity improvement. According to the scientific literature, strict forest reserves may help preserving a part of the biodiversity that is threatened by forest management. However, this management choice is based on poor knowledge in the French context and the studies concerned may suffer from methodological shortcomings. The national-scale project named “Forest management, Naturalness and Biodiversity” aims at quantifying the effects on forest structure and biodiversity of management abandonment in the strict reserves. Based on a worldwide meta-analysis and 213 study plots set up in 15 forest sites throughout France, we analysed the response of 7 taxonomic groups to management abandonment. On the one hand, we show that forest management affects total richness of saproxylic taxa worldwide, in particular bryophytes and saproxylic fungi. On the other hand, this trend is verified on our dataset. However, management abandonment per se is not always the best explanation of the differences between managed and unmanaged forests, but other variables, notably linked to deadwood, better explain the observed patterns for these groups. For the other taxa, the response is weakest but depends more on structural features than on management abandonment. In terms of policy, our project has allowed methodological advances thanks to the development of inventory and remote sensing protocols, as well as statistical methods. The dataset we have gathered is also a first comparison of structure and biodiversity between strict forest reserves and managed forest for France. This network may therefore constitute a first basis for long term biodiversity monitoring in French forests., L'extension raisonnée du réseau de réserves forestières intégrales fait partie des mesures adoptées par la Stratégie Nationale pour la Biodiversité pour améliorer la biodiversité forestière métropolitaine française. Au regard de la littérature scientifique, la non-exploitation favoriserait une partie de la biodiversité forestière menacée par la gestion forestière traditionnelle, mais les connaissances qui sous-tendent ce choix se révèlent très partielles et souffrent de problèmes méthodologiques. D’envergure nationale, le projet « Gestion forestière, Naturalité et Biodiversité » (GNB ; http://gnb.irstea.fr) a pour objectif principal d’étudier l’impact de l’arrêt d’exploitation forestière dans le réseau des réserves forestières intégrales sur la structure des peuplements et sur la biodiversité Sur la base d’une méta-analyse et de 213 placettes installées dans 15 massifs forestiers français, nous avons analysé la réponse de 7 groupes taxonomiques à l’arrêt d’exploitation. Nous montrons d’une part que les résultats mondiaux confirment que l’exploitation affecte la richesse des taxons saproxyliques, notamment bryophytes et champignons, et que, d’autre part, cette tendance se vérifie pour le jeu de données issu du projet. Cependant, la mise en réserve en tant que telle n’est la plupart du temps pas la meilleure explication des différences entre peuplements exploités et non exploités, mais d’autres variables, liées au bois mort notamment, expliquent mieux les patrons pour ces groupes. Pour les autres taxons, la réponse est plus faible mais dépend plus de la structure du peuplement que de la mise en réserve. En termes d’appui aux politiques publiques, le projet a permis des avancées méthodologiques notamment grâce au développement de protocoles d’inventaires et de télédétection, et de méthodes statistiques. Le jeu de données acquis constitue par ailleurs un premier état des lieux de la structure forestière et de la biodiversité des réserves forestières intégrales en France, en comparaison avec des forêts exploitées. Ce dispositif pourrait ainsi servir de première base à un suivi au long cours de la biodiversité des forêts françaises.

National audience; De nouvelles contraintes exercées par le réchauffement climatique font actuellement pressions sur les écosystèmes forestiers et vont imposer une adaptation de leur gestion sylvicole pour préserver leur santé. Ainsi le plan forestier national incite maintenant les gestionnaires forestiers à appliquer un régime d’éclaircie plus intensif afin de réduire la densité des peuplements forestiers. Ceci devrait permettre d’atténuer le risque de stress hydrique accru par des sécheresses estivales qui s’annoncent plus fréquentes à l’avenir. Cependant, peu d'études ont encore évalué l'impact potentiel de cette dynamisation de la gestion forestière sur la biodiversité du sol. Les collemboles représentent une communauté emblématique des sols forestiers. En effet, on les trouve en forte abondance au sein de l’épisolum humifère et ils jouent un rôle essentiel dans la régulation des populations fongiques décomposeurs de litière. De plus, les collemboles ont des sensibilités contrastées aux changements de conditions de milieux provoqués par les pratiques de gestion suivant les espèces. Ils sont ainsi de bons indicateurs biologiques de la qualité des sols forestiers. L’objectif de notre étude a été d’évaluer à échelle nationale la réponse des assemblages de collemboles à la manipulation de la densité en arbres en futaie régulière de chêne sessile.

National audience; Nous présentons ici un bilan des premiers résultats du projet GNB. Nous insistons notamment sur les variables écologiques liées au peuplement arboré, à la durée d'abandon et au spatial. Cette présentation est par ailleurs l'occasion de remercier les personnes ayant contribué à GNB.

National audience; 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.

International audience; In the framework of the Imprebio project, our study showed that long-term forest tree density manipulation could alter soil biota and the soil food web structure. This could have important implications for litter decomposition and could subsequently alter soil process and ecosystem functioning, i.e. carbon and nutrients cycling. We also showed that the soil biota reponse to forest tree density depend on forest successional stage and that the stand age effect was predominant compared to the tree density effect.

International audience; In the framework of the Imprebio project, our study showed that the diversity and community structure of most of the major groups of soil detritivores fauna do not respond to forest tree density manipulation over our large-scale assessment. This suggests that forest stand density management is likely to have limited impact on soil biodiversity on temperate young oak stand.

International audience; In Western Europe, the long history of forest management over the past centuries has shaped both landscape and local scale forest structure, presumably altering the biodiversity of forest dwelling species. In France, the strict forest reserves network has been created to serve as a witness to gauge the effects of management on forest structures and dynamics: it currently covers 0.3% of national territory, distributed over 200 sites representative of the main forest types. However, to date, research comparing biodiversity in managed and unmanaged forests remains strikingly poor in Western Europe, and hardly proposes a broad taxonomic assessment. In order to fill the gap in knowledge in the French context, we studied forest structure and biodiversity in lowland oak-beech-hornbeam forests, and in montane beech-fir-spruce forests. We compared living and dead wood amounts and biodiversity of 6 taxa (vascular plants, saproxylic fungi, birds, bats, carabids and saproxylic beetles) 15 strict forest reserves where forest management has been abandoned for at least 20 years and adjacent managed forests, totalizing 213 plots. Relatively to managed forest, stands in unmanaged forest host larger amounts of old-growth components (deadwood volumes, number of large trees) as well as higher basal areas, whereas other stand characteristics did not differ significantly. Saproxylic fungi responded significantly to management abandonment, their total richness increasing with time since last harvesting. Responses of the other taxonomic groups were less clear and further analyses correlating forest structure with taxa or ecological groups are necessary to better understand the mechanisms associating biodiversity and forest management. The applied outcome of this multitaxonomic approach is to validate indirect biodiversity indicators on a broad gradient of forest management. This project constitutes the first reference for mixed beech forests in France and may help managers to define thresholds in terms of biodiversity oriented measures.

National audience; Au carrefour entre différentes régions biogéographiques, la France héberge une grande diversité d'habitats et de peuplements forestiers. Cette diversité résulte non seulement de la combinaison de facteurs géographiques, géologiques et climatiques, mais également de siècles d’exploitation qui ont façonné le paysage forestier. Supports de la présente étude, les réserves biologiques (gérées par l’ONF) et les réserves naturelles (regroupées au sein de RNF), à forte composante forestière, sont représentatives de cette diversité des forêts françaises. Elles présentent également un gradient de gestion important, allant de l’exploitation mécanique à la libre évolution. Jusqu'à récemment, les estimations du volume de bois morts dans les forêts françaises étaient extrêmement imprécises. En cause : (1°) une prise en compte inadaptée dans les méthodes courantes d'inventaires, tournées vers le suivi de la ressource et (2°) un très faible nombre de sites étudiés de façon précise (e.g. Fontainebleau, Massane). Dans ce contexte, à la demande des gestionnaires et sous l'égide du ministère de l'Ecologie, le protocole de suivi dendrométrique des réserves forestières (PSDRF) a été élaboré en 2005. 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, représentant près de 7000 placettes et couvrant ainsi la majorité des grands types d'habitats forestiers français. Par le biais de placettes permanentes, sa mise en oeuvre permet non seulement de décrire les peuplements forestiers échantillonnés (et donc de participer à l’évaluation de l'état de conservation des habitats) mais aussi, et c’est la principale originalité de ce protocole, d’approfondir les connaissances sur la dynamique de ces peuplements dans le temps et l’espace (accroissement naturel, vitesse de décomposition, flux de nécromasse, etc.). Basés sur des données dendrométriques collectées dans quelques 60 réserves, les premiers résultats montrent que la plupart des réserves forestières contiennent un volume de bois mort nonnégligeable (moyenne : 37,1 m3/ha, fourchette allant de 5 à 150 m3/ha). A quelques exceptions près, les réserves intégrales (soustraites à toute exploitation) contiennent plus de bois mort que les réserves qui font l’objet d’une exploitation. Comparé aux résultats préliminaires du dernier inventaire IGN (2008-2010), les réserves forestières se trouvent à des niveaux de bois mort globalement plus élevés que pour la forêt française dans son ensemble (23,1 m3/ha). C’est particulièrement le cas pour les arbres morts sur pied mais certaines différences qualitatives sont également identifiées pour le bois mort au sol. Par ailleurs, dans sa phase initiale de description, des inventaires taxonomiques peuvent venir se superposer au PSDRF. Ce type de recherche-action, impliquant gestionnaires et chercheurs, permet de valoriser des données dendrométriques en leur associant des données de biodiversité. Initié en 2008 sous l'impulsion d'Irstea, de l'ONF et de RNF, le projet "Gestion forestière, Naturalité et Biodiversité" (GNB) vise ainsi à mieux appréhender les effets de l’arrêt de l’exploitation forestière sur la biodiversité de 7 groupes taxonomiques (plantes vasculaires, bryophytes, champignons lignicoles, oiseaux, chauve-souris, carabes et coléoptères saproxyliques) en comparant des forêts couramment exploitées et des réserves où l'exploitation a été stoppée depuis au moins 20 ans. A ce jour, 213 placettes ont été échantillonnées sur 15 massifs (gnb.irstea.fr). Restreint aux habitats de hêtraies-chênaies en plaine et de hêtraies-sapinières de montagne, les résultats préliminaires du projet GNB montrent les mêmes tendances pour le bois mort. En effet, les volumes de bois mort sont les caractéristiques qui diffèrent le plus entre zones exploitées et non exploitées, avec en moyenne 4,5 fois plus de bois mort en zone non exploitée. En termes de biodiversité, les premiers résultats montrent que la mise en réserve a une influence différente en fonction du taxon étudié. Un approfondissement des analyses devrait mettre en évidence les meilleurs facteurs structurant la biodiversité forestière.

International audience; Des fortes densités de cervidés en Amérique du Nord et en Europe ont modifié, ces dernières décennies, la structure et la composition des communautés végétales des forêts tempérées et boréales. De fait, ces communautés ont basculé vers des états de substitution, couplés à la disparition locale d'espèces indigènes et à la réduction de la diversité spécifique. Dans ce contexte d'abondance non maîtrisée, gestionnaires et scientifiques considèrent les cervidés comme une menace pour la végétation du sous bois et les organismes qui en dépendent. Dans nos travaux, en France et en Amérique du Nord, nous avons pu montrer qu'effectivement l'abondance des cervidés peut perturber, voire interdire, le renouvellement de certains peuplements. Nous avons également constaté, de manière plus générale, que les abroutissements induisent une influence néfaste sur certaines espèces semi-ligneuses et ligneuses de la strate arbustive. A contrario, nous avons observé, plus récemment, des effets positifs sur la richesse et la diversité de la strate herbacée. Nous avons aussi montré que les cervidés peuvent participer à la dissémination des plantes et, dans le massif d'Arc-en-Barrois (Haute-Marne, France), à la propagation d'une espèce rare. En considérant que les ongulés sauvages occasionnent à la fois des effets positifs et négatifs, nous suggérons d'évaluer leur potentiel comme acteurs pour la gestion de la diversité de la flore forestière.

National audience; Les relations entre cervidés et végétation forestière sont souvent exprimées en termes de dégâts par les forestiers. Or des relations plus fines existent, montrant que ces mammifères jouent leur rôle dans la dynamique du sous-bois.

National audience; Sous l'effet des augmentations de populations de grands herbivores, l'attention des gestionnaires s'est essentiellement portée sur les problèmes posés à la régénération forestière en forêt tempérée et boréale. Plus récemment, le questionnement écologique s'est étendu à l'ensemble de l'écosystème forestier, abordant notamment les effets des grands herbivores sur la végétation du sous-bois dans son ensemble. Pour nos travaux de recherche, nous avons utilisé les relevés de végétation de 88 sites du RÉseau National d'étude et de suivi à long terme des ÉCOsystèmes FORestiers (RÉNÉCOFOR) pour analyser la réponse du sous-bois à la pression de grands herbivores. Sur une période de 10 ans (1995-2000-2005), ces relevés ont été effectués à l'intérieur et à l'extérieur de zones clôturées. Nous avons analysé les différenciations qui se sont opérées en termes de recouvrement, diversité et composition entre la végétation en enclos (soustraite à la présence des grands herbivores) et en exclos (libre accès aux grands herbivores). Nous avons confronté ces observations à des estimations locales des populations de grands herbivores, d'après les statistiques de chasse de l'ONCFS. En 10 ans, la richesse spécifique de la strate herbacée montre une plus forte augmentation à l'extérieur des enclos, particulièrement au profit d'espèces rudérales. A l'inverse, la richesse et le recouvrement des strates arbustives, de même que la fréquence et le recouvrement de la ronce, présente dans la plupart des relevés, augmentent plus fortement à l'intérieur des enclos ; les communautés herbacées y deviennent également plus sciaphiles. En corrélant les différences floristiques observées après 10 années de mise en défens avec les niveaux des populations des grands herbivores, les différences de recouvrement de la strate arbustive entre enclos et exclos sont d'autant plus marquées que les populations de Chevreuil sont importantes. Nous montrons également une relation positive entre la densité du Sanglier et le taux de sol nu ainsi que la richesse de la strate herbacée. Nous mettons en évidence que le Chevreuil, en contenant le développement des arbustes et espèces fortement couvrantes, contribue à maintenir un sous-bois ouvert qui permet à un plus grand nombre d'espèces herbacées de se maintenir. Mais également, en piétinant, le Sanglier, libère des espaces de sol nu et active probablement la banque de graines. Nous concluons donc que des densités modérées d'ongulés créent des niveaux de perturbations intermédiaires, et donc augmentent la densité d'espèces de la strate herbacée.

International audience; Seed dispersal by animals is a major mechanism by which plant species spread over long distances. Furthermore, ungulates are said to be particularly relevant vectors in forest habitats. Based on coupled floristic and browsing surveys, we described and analyzed the causes of the spatio-temporal progression of the rare epizoochorous species Cynoglossum germanicum over 30 years in a large forested area. Paradoxically, although rare and protected, C. germanicum displayed a strong colonization dynamic. It was absent in the initial 1976 survey, but occurred in 20 plots in 1981 and 120 plots in 2006, only in the northern part of the forest, which had the highest deer populations. In 1981, the probability of occurrence of C. germanicum did not depend on browsing pressure whereas results for 2006 showed that it increased significantly with past browsing pressure. In a second step, a multiple logistic model linking C. germanicum presence with browsing pressure and ecological site variables (soil water reserve, Ellenberg indicator values) proved that its distribution not only depended on its ecological requirements (notably for nitrogen) but also remained dependant on past browsing pressure. C. germanicum not only benefited from epizoochorous dispersal by deer but also due to the presence of toxic proteins in its tissues also avoids deer browsing once settled. Factors not well controlled such as browsing pressure can however emerge as possible causes of rare plant species progressions.

National audience; Parmi les diverses variables influençant les assemblages d'espèces végétales et leurs dynamiques, l'abroutissement des cervidés (Cerf et Chevreuil) est un facteur fréquemment invoqué. Cependant, peu de mesures précises et spatialement explicites permettent de valider les hypothèses émises quant au rôle des cervidés. Les objectifs de ce travail sont d'identifier la part attribuable aux cervidés dans (i) les variations spatiales et (ii) les changements temporels des communautés végétales. Les relevés conjoints de flore et d'abroutissement sont un outil permettant de coupler localement la composition floristique avec l'intensité de la pression d'herbivorie. En 2006, nous avons ré-échantillonné 330 des 1035 placettes suivies de la sorte en Forêt Domaniale d'Arc-en-Barrois (Haute-Marne) en 1976. Les gestionnaires ont considérablement réduit les très fortes populations de cervidés présentes dans les années 70. Nous abordons donc dans cette étude la réponse à moyen terme des communautés végétales à une baisse de la pression des cervidés. Une analyse de co-inertie sur l'inventaire de 1976 révèle deux gradients majeurs structurant les communautés végétales: (i) les variables édaphiques et (ii) la pression d'abroutissement. Entre 1976 et 2006, les communautés floristiques ont évolué vers des caractéristiques typiques d'une faible pression d'abroutissement, en cohérence avec la diminution observée de cette pression. De plus, les changements observés dans la composition des communautés végétales sont plus marqués là où la pression d'herbivorie a le plus varié. Ainsi, les cervidés apparaissent comme un facteur non seulement structurant pour la composition mais aussi déterminant pour la dynamique de la végétation forestière.

International audience; Seed dispersal by animals is a major mechanism by which plant species spread over long distances. Furthermore, ungulates are said to be particularly relevant vectors in forest habitats. Based on coupled floristic and browsing surveys, we described and analyzed the causes of the spatio-temporal progression of the rare epizoochorous species Cynoglossum germanicum over 30 years in a large forested area. Paradoxically, although rare and protected, C. germanicum displayed a strong colonization dynamic. It was absent in the initial 1976 survey, but occurred in 20 plots in 1981 and 120 plots in 2006, only in the northern part of the forest, which had the highest deer populations. In 1981, the probability of occurrence of C. germanicum did not depend on browsing pressure whereas results for 2006 showed that it increased significantly with past browsing pressure. In a second step, a multiple logistic model linking C. germanicum presence with browsing pressure and ecological site variables (soil water reserve, Ellenberg indicator values) proved that its distribution not only depended on its ecological requirements (notably for nitrogen) but also remained dependant on past browsing pressure. C. germanicum not only benefited from epizoochorous dispersal by deer but also due to the presence of toxic proteins in its tissues also avoids deer browsing once settled. Factors not well controlled such as browsing pressure can however emerge as possible causes of rare plant species progressions.

National audience; L'étude du tapis herbacé forestier a longtemps traité du rôle indicateur de la végétation pour la détermination des conditions stationnelles (potentialités d'essences et de croissance des peuplements). Puis la recherche s'est portée sur les sources d'altération de ce potentiel indicateur de la flore par des "perturbateurs" (herbivores, plantation résineuse). Dans un contexte de changements globaux et d'anthropisation des milieux, les ré-échantillonnages de relevés anciens sont des outils précieux pour appréhender les dynamiques de communautés à long terme. Les populations de cervidés sont en constante augmentation en France depuis près de 40 ans et posent problème pour la régénération et la croissance des jeunes stades des peuplements forestiers. Des études Nord-Américaines montrent sans équivoque le rôle des cervidés sur la diversité et la dynamique des communautés végétales. Souvent invoquée, rarement testée faute de mesures ad hoc et spatialement explicites, la pression des cervidés sur la végétation est un facteur susceptible de déterminer les associations végétales et leurs dynamiques. Herbivorie sélective conjuguée à des mécanismes de résistance et de tolérance des végétaux, zoochorie, piétinement et ouverture du sous-bois sont autant de mécanismes par lesquels les cervidés peuvent agir sur les communautés végétales. Notre objectif est de jauger de l'importance du rôle des cervidés dans la structuration spatiale des communautés végétales, et dans leur dynamique à moyen terme (30 ans).

[Notes_IRSTEA]1 CD hors texte comprenant les annexes pages 144-474 [Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SEDYVIN; Le réseau RENECOFOR est à ce jour le seul exemple français de suivi floristique de 102 sites permanents à l'échelle de la diversité des ses forêts de production. Les deux premières campagnes ont eu lieu en 1995 et en 2000 et ont donné lieu à deux publications (Dobremez et al. 1997, Camaret et al. 2004). Par ailleurs, 12 des 102 placettes du réseau font l'objet d'un suivi annuel depuis la mise en place du réseau (réseau Oxalis). Ce rapport présente la synthèse des analyses réalisées sur les trois premières campagnes, en intégrant la campagne d'observation réalisée en 2005. Après une brève présentation (1) des placettes floristiques, (2) des protocoles d'échantillonnage et d'assurance-contrôle qualité (exercices d'intercalibration, visites de contrôle) et (3) de la base de saisie Renecoflore, sont exposés les choix opérés sur les données d'origine pour les analyses. La seconde partie du rapport traite des sources de variabilité des observations (effet opérateur, saisonnalité et fluctuations interannuelles des cortèges floristique). Le rapport expose alors les évolutions temporelles des peuplements, des retombées atmosphériques et des conditions climatiques observées dans les placettes du réseau. La fin du rapport cherche ensuite à expliquer les évolutions des cortèges floristiques en lien avec ces évolutions de l'environnement. Nous nous sommes focalisés successivement sur (1) l'évolution de la flore dans les sous-placettes non encloses en lien avec les évolutions des peuplements (tempêtes, coupes) et des retombées atmosphériques, (2) la comparaison entre sous-placettes encloses et non encloses en lien avec la pression d'herbivorie et (3) les fluctuations annuelles de la flore au sein du sous-réseau Oxalis en lien avec le climat. Les exercices d'intercalibration et les visites de contrôle ont mis en évidence que près d'une espèce sur cinq est ratée lors d'une visite (résultat également confirmé par la comparaison des relevés printaniers et estivaux). Ces valeurs élevées correspondent toutefois aux taux moyens rapportés dans la littérature. En comparaison, les erreurs de détermination et les déterminations au genre seulement sont nettement moins fréquentes que les cas de non-détection. Ces analyses indiquent également qu'il faut privilégier les équipes d'au moins deux personnes, les botanistes expérimentés avec une connaissance fine de la flore locale et limiter le nombre de relevés quotidiens. Enfin, des différences significatives du niveau d'exhaustivité des relevés existent entre équipes, lesquelles rendent nécessaires la prise en compte d'un effet opérateur lors des analyses des données RENECOFOR. La comparaison des relevés de printemps et d'été montre qu'un nombre non négligeable de taxons est rencontré plus fréquemment à l'une ou l'autre saison, même si l'utilité de deux visites repose moins sur la saisonnalité des cortèges floristiques que sur le fait que le temps de recherche des espèces est doublé. En moyenne, les visites de printemps et d'été permettent aux équipes de détecter entre 90 et 95% des espèces présentes. Parmi les douze placettes Oxalis, seulement 25 % à 50 % des espèces sont observées tous les ans : quatre à cinq années de relevés permettent en général de recenser au moins 85 % des espèces, ce qui signifie qu'un nombre relativement limité d'espèces sont véritablement fugaces. En extrapolant des placettes Oxalis à l'ensemble du dispositif, ces analyses montrent qu'entre 13 et 28 % des espèces présentes sur les placettes RENECOFOR entre 1995 et 2005 n'ont pas été détectées à l'issue des trois passages quinquennaux. Ce n'est certainement pas un hasard si ces chiffres sont cohérents avec l'effet opérateur mis en évidence dans les relevés de contrôle et les exercices d'intercalibration (même si une partie des espèces ratées correspond certainement à des espèces éphémères). Ces analyses montrent également que la stratégie dont la performance se rapproche le plus d'un échantillonnage tous les ans consiste à effectuer les relevés deux années successives sur un cycle de 4 ans. La future stratégie d'échantillonnage de la flore au sein des placettes RENECOFOR repose sur des relevés tous les dix ans (fréquence décennale), à l'exception d'un sous-réseau de placettes (CATAENAT) où la fréquence demeurera quinquennale. Un compromis au surcoût acceptable serait de prévoir des relevés floristiques deux années de suite tous les 4 ans sur les placettes CATAENAT. Un tel dispositif permettrait notamment d'estimer la variabilité interannuelle (et ses évolutions au cours du temps) et la variabilité à plus long terme. L'historique des coupes et des chablis n'est pas parfaitement connu pour l'ensemble des placettes. Néanmoins, treize placettes n'ont vraisemblablement jamais fait l'objet de coupes depuis 1991/1992 (mais huit d'entre elles ont été touchées par les tempêtes de 1999), 67 placettes ont connu une coupe, 21 deux coupes et une trois coupes. Les tempêtes de 1999 ont touché 53 placettes dont 32 placettes plus lourdement touchées (au moins 5% des arbres touchés). Les tempêtes ont évidemment entraîné des modifications dendrométriques des peuplements. Le suivi des dépôts atmosphériques sous couvert depuis 1993 dans 26 placettes du sous-réseau CATAENAT) montre qu'une légère baisse des dépôts azotés et une baisse plus nette des dépôts de sulfates. L'étude de l'évolution des températures de 1995 à 2005 indique (1) très clairement des fluctuations synchrones entre les placettes, pour les quatre saisons, (2) une tendance à des étés plus chauds et des automnes régulièrement plus chauds à partir de 1998, (3) plusieurs épisodes climatiques exceptionnels (fortes températures automnales de 1997, canicule de l'été 2003) et (4) que les années 1995, 2000 et 2005 sont globalement dans la normale. Le synchronisme entre placettes est nettement moins marqué pour les précipitations. Même si les évolutions de la structure des communautés végétales semblent peu marquées à l'échelle du réseau entre 1995 et 2005, des changements floristiques sensibles sont visibles à une échelle plus fine. L'amplitude de déplacement est toujours relativement faible, ce qui suggère (1) une forte inertie des écosystèmes forestiers et (2) une grande différence d'échelle entre les variations floristiques observées à l'intérieur du type de placettes et la diversité floristique existant ente ces différents types. La forte dépendance de ces variations de structure des communautés aux types de placettes RENECOFOR considérés suggère un déterminisme environnemental complexe qui reste à rechercher. Les analyses menées à différents niveaux (indices synthétiques via la richesse spécifique et les indices d'Ellenberg ; assemblages via l'AFC ; espèces communes) ne montrent pas d'évolution directionnelle très marquée de la flore. Au contraire, les changements sont subtils, et reflètent en premier lieu l'évolution des peuplements sous l'influence des tempêtes et du sylviculteur et dans un second temps des dépôts atmosphériques. L'étude des caractéristiques écologiques de la flore mesurées par les indices d'Ellenberg montre (1) clairement une distinction entre placettes touchées et épargnées par les tempêtes de 1999 et (2) un effet limité des retombées atmosphériques (qui porte uniquement sur l'évolution du caractère nitrophile de la flore entre 1995 et 2000; aucun n'apparaît entre le caractère acidiphile de la flore et les dépôts de sulfate). De façon plus générale, les analyses mettent en avant l'importance pour la végétation herbacée de la compétition avec les étages supérieurs. Après dix années de mise en défens de la végétation, il ressort des comparaisons des relevés floristiques entre enclos et exclos que (1) la richesse et la diversité spécifique de la strate herbacée sont moins élevées dans l'enclos - et inversement pour les strates arbustives- et (2) la flore est moins héliophile et nitrophile dans l'enclos : ces observations sont cohérentes avec une régulation des communautés herbacées par les strates arbustives via leur interception de la lumière. D'autre part, cet effet positif des grands herbivores sur la diversité de la flore herbacée est d'autant plus marqué que la pression d'herbivorie était élevée lors de l'installation du dispositif. Les données Oxalis montrent que la richesse spécifique évolue de façon synchrone entre les huit sous-placettes de chaque placette et entre placettes proches géographiquement. Les fluctuations de la richesse sont en bonne partie expliquées par les variations interannuelles des précipitations et des températures. Par ailleurs, la flore en montagne réagit fréquemment de manière opposée à celle de plaine aux mêmes conditions climatiques. Si la flore réagit effectivement rapidement aux conditions climatiques, elle n'a pas connu d'évolution directionnelle évidente sur la période considérée (conformément à ce qui est observé à l'échelle du réseau entier) et plus encore, elle a particulièrement bien résisté à la sécheresse/canicule 2003. Plusieurs perspectives sont enfin proposées, en particulier (1) l'exploration plus fine du rôle du climat sur les évolutions de la flore forestière, (2) une quantification plus fine du niveau des populations des grands herbivores à proximité des placettes et l'évolution de ces populations entre 1995 et 2005 pour mieux préciser la pression d'herbivorie et (3) une modélisation de l'évolution de la flore intégrant véritablement les sources de biais (effets équipe et saisonnalité) à partir de l'ensemble des sources disponibles (exercices d'intercalibration, visites de contrôle, passages de printemps et d'été). / The RENECOFOR network is currently the only French program monitoring flora at the forest scale with 102 permanent plots. The first two surveys took place in 1995 and 2000 with spring and summer visits, and data were respectively analysed in Dobremez et al. (1997) and Camaret et al. (2004). In addition, twelve of the 102 plots have been surveyed every year since the beginning of the program (Oxalis network). This report presents the results of analyses carried out during the three general surveys, including the latest one in 2005. In the first part of the report, we briefly present (1) the plots, (2) the sampling methods and the quality insurance protocol (calibration exercises, control visits), as well as (3) the Renecoflore data base. We then explain how data were selected and analysed. The second part of the report investigates the sources of variability in the data (observer effect, seasonality, inter-annual fluctuations in the floristic communities). Then, temporal changes in the tree stands, atmospheric pollutants and climatic conditions in the plots are presented. The rest of the report characterises temporal floristic changes and links these changes to those observed in the plot environment. We considered (1) changes in the unfenced sub-plots in relation with changes in tree stands (caused either by the storms in 1999 or by forest management) and changes in atmospheric deposition, (2) the comparison between fenced and unfenced sub-plots in relation with local browsing pressure, and finally, (3) the inter-annual fluctuations in flora within the Oxalis network in relation with local climatic conditions.

International audience; Comparison of plant species richness and cover in the presence (outside exclosures) and absence (inside exclosures) of ungulates have been assessed in 1995, 2000 and 2005 on a french network of 100 fenced exclosures. Total plant species richness has been found higher in the presence of wild ungulates. The richness of woody plants was on the contrary lower. These impacts seem to be related to the initial browsing pressure.

La prise en compte de textures photométriquement et colorimétriquement réalistes s'appuie sur l'intérêt d'accroitre le rendu visuel de l'éclairage des scènes routières ou urbaines. Ces simulations se font grâce au logiciel LISE-LCPC développé au sein du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC). Le modèle calculatoire de l'éclairage est basé sur trois composantes principales: la géométrie des scènes, la description du comportement optique des sources de lumière et des matériaux. La simulation calcule en tout point de la scène l'éclairement, la luminance et la chromaticité(x,y), par le biais d'un algorithme de radiosite. De fait d'une bonne précision et d'une bonne description optique, les simulations de propagation de la lumière permettent d'obtenir des images raisonnablement réalistes sur le plan photométrique et colorimétrique. Cependant, tous les calculs sont obtenus par une discrétisation de la scène. A chaque maille est associée une couleur moyenne. L'idée est correcte sur le plan physique mais le rendu visuel est beaucoup moins bon. Le réalisme ne serait que meilleur en introduisant la texture. Notre souci réaliste nous empêche de plaquer les textures sur les surfaces puisque les couleurs doivent dépendre des calculs photométriques. On cherche donc à améliorer la représentation des matériaux de telle manière que l'on puisse avoir un rendu texture adéquat dans une simulation d'éclairage. Il faut trouver un modèle où les textures seraient représentées par un ensemble de paramètres propres aux matériaux (au même titre que le spectre de reflectance ou la BRDF), choisis en fonction de critères d'invariance, comme par exemple l'invariance du type de texture suivant la position d'observation de cette surface. Pour parvenir à une amélioration du rendu, il faut donc considérer le point de vue perceptif en plus du point de vue physique et informatique. Le réalisme nécessite que l'on tienne compte autant de la perception des couleurs qu'au traitement des données.