Réponse de la biodiversité à la maturité des peuplements et à l
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Réponse de la biodiversité à la maturité des peuplements et à l’ancienneté des forêts : le cas des Préalpes JANSSEN Philippe – IRSTEA (Grenoble) Forêts anciennes: Enjeux et perspectives pour les territoires du Massif Central Journée d’échange – 29 avril 2016 Contexte & problématique Biodiversité en forêt généralement abordée via trois aspects: Patrimonialité Maturité Ancienneté Ancienneté des forêts Référence à la continuité de l’état boisé, à l’usage ancien des sols, indépendamment de l’âge du peuplement et des pratiques de gestion. Superficie (en millions d’hectares) France Hermy & Verheyen 2007, Bellemare et al. 2002, Mather et al. 1999 Ancienneté des forêts Forêts anciennes Forêts récentes Boisements continus, a minima, antérieurs au milieu du XIXème siècle. Plantations/boisements spontanés, postérieurs au milieu du XIXème siècle. Ancienneté des forêts P N pH N P P pH Forêt ancienne N P N N pH P N N P pH P P N P N Forêt récente Compton & Boone 2000, Dambrine et al 2007, Dupouey et al 2002, Honnay et al 1999, Koerner et al 1997 Ancienneté des forêts P pH N P N pH P pH N N N P P N ≠ P pH N P N P N P Ancienneté des forêts P pH N Dupouey et al 2002 P N pH P pH N N N P P N Sciama et al 2009 P pH N P N P N P Bellemare et al 2002 Maturité des peuplements Référence à l’âge du peuplement, à sa maturité au-delà de l’âge d’exploitabilité optimal. Source: Fischesser & Dupuis-Tate, 2007 Source: WSL (http://www.wsl.ch) Source: Gauquelin & Courbaud, 2006 Maturité des peuplements Peuplements peu matures ou « jeunes » Peuplements très matures ou « vieux » Maturité des peuplements McGee et al 1999, Spies & Franklin 1988, Whitman & Hagan 2007 Meyer & Schmidt 2011, Siitonen et al 2000, Vandekerkhove et al 2009 Hjältén et al 2012, Larrieu et al 2012, Winter & Möller 2008 Maturité des peuplements Maturité des peuplements Lassauce et al 2012 Nascimbene et al 2010 Kranabetter et al 2010 Objectif et questions de recherche • Ancienneté des forêts : Récent Ancien Peu mature Très mature Processus de dispersion – de recolonisation Dynamique des écosystèmes Effet à long terme des usages • Maturité des peuplements : Processus de sélection d’habitat – exigence écologique Capacité de résilience Effet à court terme de la gestion Territoire d’étude: les Alpes du Nord Territoire d’étude: les Préalpes Zone d’étude: la hêtraie-sapinière Maturité des peuplements Ancienneté des forêts N = 70 Récente Ancienne Peu mature 15 22 Très mature 18 15 Dispositif expérimental : ancienneté Dispositif expérimental : maturité Ø > 7,5 cm Ø > 30 cm - Altitude, - Pente, - Exposition. Ø> 7,5 cm & L > 1 m - Ouverture pplt, Ø> 30 cm & L > 1 m Dispositif expérimental : sol Profil pédologique Analyses en laboratoire (INRA – Arras) - pH, C, N, P (horizons A & B) - Granulométrie 3 fractions Modèles d’études Exigences des espèces Champignons saproxyliques Champignons ectomycorhiziens Coléoptères saproxyliques Lichens épiphytes Avifaune Bryophytes épiphytes Mammifères Collemboles Coléoptères carabidés Flore vasculaire Capacité de dispersion des espèces Cas 1 : les coléoptères saproxyliques Dispositif expérimental : coléoptères Résultats Coléoptères aptères : - 27 espèces - 1 666 individus Richesse Coléoptères macroptères: - 275 espèces - 17 032 individus Maturité Interaction Ancienneté Maturité Interaction Ancienneté Maturité Interaction Ancienneté Maturité Interaction Abondance Ancienneté Résultats Echelle du paysage Echelle du peuplement Richesse Abondance Richesse Abondance Nombre classes diamètres Nombre très gros arbres (Ø > 30 cm) Volume gros bois mort sol (Ø > 30 cm) Nombre gros chicots (Ø > 30 cm) + Diversité des bois morts + + Diversité des dendromicrohabitats Proportion de forêts (en %) Proportion de hêtraies-sapinières (en %) + Proportion de forêts anciennes (en %) Ratio périmètre/surface Distance à la lisière actuelle Distance à la lisière ancienne - Interprétation et enseignements Les patrons de diversité des coléoptères saproxyliques sont avant tout influencés par une limite d’habitat. Dans le contexte des forêts de montagne, il n’existe pas de limite de dispersion et l’ancienneté ne permet pas d’expliquer les patrons de diversité. A l’échelle du peuplement, la diversité des types de bois morts permet le mieux d’expliquer les variations de richesse. A l’échelle du paysage, la disponibilité en habitats favorables permet d’améliorer la compréhension des patrons d’abondance. Cas 2 : la flore vasculaire Méthodologie d’échantillonnage Résultats recent Peu mature Ancienneté 20 S_herba 0 0 ancien 5 10 10 15 20 25 30 Herbacées: - 157 espèces - moy. 27 sp (8-46) 5 S_herba 10 15 20 25 5 0 S_herba Herbacées Ligneux : - 35 espèces - moy. 11 sp (2-22) Tres mature AncPM AncTM RecPM RecTM Maturité Intéraction Maturité Interaction recent Ancienneté Ancienneté 2 4 0 2 0 ancien 6 8 10 S_ligne 8 10 4 6 S_ligne 8 10 6 4 2 0 S_ligne Ligneux 14 Ancienneté Peu mature Tres mature Maturité Maturité AncPM AncTM RecPM RecTM Interaction Intéraction Résultats Ligneux : - 35 espèces - moy. 11 sp (2-22) Herbacées: - 157 espèces - moy. 27 sp (8-46) Nb. sp. Nb. sp. Préalpes P-value Hermy et al. 1999 132 65 0,336 Dupouey et al. 2002 105 60 0,253 Bergès et al. 2016 59 27 0,239 CNPF - plaine 123 70 0,679 CNPF - Préalpes 32 31 0,573 Origine liste Résultats Résultats Maturité 0 MDS1 0 -1 -1 Forêt ancienne Forêt récente P = 0.046 -2 -1 0 CAP1 1 2 Peu mature Très mature P < 0.001 -2 -2 MDS1 1 1 2 2 Ancienneté -3 -2 -1 0 CAP1 1 2 Résultats Ancienneté * Maturité 3 0.5 Sol, peuplement et paysage Hindex 2 TreeStruc 0.0 1 -1 -0.5 0 CAP2 CAP2 DistForet AlphaOcc CNratio 0 PropForet pH -3 -2 -1 0 1 2 3 -1 P = 0.035 Canop TreeCompo -1.0 -2 Ancient - Mature Ancient - Overmature Recent - Mature Recent - Overmature -0.5 0.0 CAP1 CAP1 0.5 Interprétation et enseignements La richesse en espèces de plantes n’est influencée ni par l’ancienneté, ni par la maturité. Les listes d’espèces de forêts anciennes existantes sont à relativiser et doivent être contextualisées. La maturité à un rôle structurant supérieur à celui de l’ancienneté sur les assemblages d’espèces herbacées. Les facteurs locaux, en particulier le sol et les caractéristiques du peuplement, permettent le mieux d’expliquer les variations de composition. Synthèse Ancienneté Maturité Interaction Oui Oui Oui Oui Oui Synthèse Synthèse Forêt ancienne Forêt (CLC) Forêt récente Déboisement Taux de boisement = 65% Proportion de forêts anciennes = 70% Synthèse Biodiversité = + + P N pH +? Recommandations Comparaison ancien / récent doit tenir compte des facteurs confondants : type de peuplement, stade de maturité et paramètre du sol. Importance de prendre en compte l’effet possible de la fragmentation. Hypothèse d’un effet fort du type d’usage agricole ancien: - culture = fort impact - prairie/pâture = faible impact Financements & remerciements BOUGET Christophe CATEAU Eugénie FAVIER Gilles FUHR Marc LABONNE Sophie LEBAGOUSSE Fanny MOLLIARD Carl NUSILLARD Benoît TARDIF Pascal
