Forêts & Ecosystèmes forestiers

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Forêts & Ecosystèmes forestiers
2 ECTS, 24 h, 12 séances
Titulaires :
H. Claessens & J.-L. Doucet
Organisation : H. Claessens
Intervenants occasionnels :
J.-L. Doucet, C. Vermeulen, P. Lejeune
Année académique 2012 - 2013
1
2
Environnement
Société
Economie
3
4
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
les forêts, un enjeu mondial, vers une gestion durable
Grands types de forêts
Forêts boréales
Forêts tempérées
Forêts méditerranéennes
et subtropicales
Forêts tropicales
et équatoriales
5
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde - importance
Mers
Déserts
Forêts
Cultures Steppes
Forêts : +/- 40 millions de km2
1/3 des terres émergées
6
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde - importance
Forêts : 10 % des surfaces …
… mais 45 % de la production
de matières organiques
(productivité primaire élevée)
7
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde - diversité
Grands types de forêts
Forêts boréales
Forêts tempérées
Forêts méditerranéennes
et subtropicales
Forêts tropicales
et équatoriales
8
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde
diversité
Forêts boréales
9
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde - diversité
Forêts tempérées
10
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde
diversité
Forêts
méditerranéennes
et subtropicales
11
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde
diversité
Forêts tropicales
et équatoriales
12
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
Les forêts du monde - diversité
Diversité d’écosystèmes
Diversité d’espèces
< Structure complexe (verticale, horizontale, lisières)
Ex : forêts tropicales
7 % de la surface terrestre
60 % des espèces végétales
À la base d’ 1/3 des médicaments
13
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction de production
45 % de la production
de matières organiques
80 % de la biomasse
terrestre sont des arbres
Chauffage
Bois ronds
Volume sur pied
environ 400 Milliards de m3 de bois
Mise sur le marché
d’environ 5 milliards de m3 / an
Papier
Panneaux
Sciages
Marché :
- près de 500 Milliards de $ (1% de la richesse)
- 13,7 millions d’emplois (0,4% de la mdo)
14
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction sociale
Vitale
15
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction sociale
Vitale
Activité pour 13,7 millions de personnes
16
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction sociale
Vitale
Activité pour 13,7 millions de personnes
Besoin profond (ressourcement)
17
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction écologique
Contribution au climat mondial
Photosynthèse :
Fixation de CO2
(45 % de la production
de matières organiques)
!
80 % de la biomasse
terrestre sont des arbres
Forêt = Puits net de C :
+/- 1,5 GTonne/an
50 % dans le bois
50 % dans le sol
Mais :
pratiquement compensé
par la déforestation
(en 2005 : 100 ha/minute)
18
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction écologique
Contribution au climat mondial
Evapotranspiration
masse d’air
frais et humide
Contribue aux flux
atmosphériques
19
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction écologique
Contribution au climat mondial
- Cycle du Carbone
- Circulation atmosphérique
Interaction avec les ressources en eau
- Epuration des eaux (qualité)
- Recharge des nappes (quantité)
Protection des sols
- Erosion et désertification
Rôle sanitaire
-
Atténuation du bruit
Filtration de l’atmosphère
Production d’ O2
Atténuation du vent
…
Biodiversité
20
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonction écologique
21
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt : espace multifonctionnel
Fonctions
écologique
sociale
économique
Services
écosystémiques
services « gratuits »
qu’offre l’écosystème
Economiquement
sous-estimés
(excepté le bois)
22
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt – un objet complexe
L’écosystème forêt :
composants multiples et interactions infinies
23
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt – une vision à long terme
Les arbres :
Une grande durée de vie
De quelques
dizaines …
… à plusieurs
centaines d’années
(ici : douglas)
24
Peuplier
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt – une vision à long terme
Les arbres : une grande durée de vie
- longue exposition aux risques
(dépérissement, canicules, sécheresses, foudre, incendies, tempêtes,…)
- faible rentabilité des investissements
(retour, engrais, traitements phytosanitaires,…)
- incertitude sur les revenus
1673
1973
25
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
La forêt – une gestion durable
Multifonctionnalité
(production de biens et de
« services gratuits »)
Complexité de
l’écosystème
(interactions multiples)
Long terme
(incertitude, risques,
faible rentabilité)
Obligation de
Gestion durable
≠ agriculture
26
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Objectifs
Faire acquérir :
- une vue générale de la forêt, de son fonctionnement,
des enjeux qui lui sont liés et de la diversité de ses
modes de gestion
- Les concepts et techniques de la sylviculture
27
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Plan du cours
L’écosystème forêt
1. L’écosystème forêt
1.1. Concept
1.2. Description (arbre, peuplement, sol, biocénose)
1.3. Fonctionnement (facteurs écologiques, dynamique)
28
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Plan du cours
Fonctions
écologiques
Fonctions
sociales
Fonctions
de production
2. Un espace multifonctionnel
2.1. Fonction écologique (biodiversité, relation aux sols et à l’eau,…)
2.2. Fonction de production (implicite dans le cours)
2.3. Fonction sociale (forêt et développement) C. Vermeulen
29
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Plan du cours
3. De la surexploitation à la gestion durable
3.1. Le cas de l’Europe occidentale
3.2. Le cas des forêts tropicales JL. Doucet
3.3. La notion d’aménagement forestier
Les gestions
forestières
4. La sylviculture
4.1. Définition
4.2. Objectifs
4.3. Phases de développement
des arbres et peuplements
4.4. Opérations sylvicoles (dt P. Lejeune)
4.5. Régimes et traitements
4.6. La futaie irrégulière
4.7. La futaie équienne
30
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Organisation
Cours en salle (dont 3 avec des intervenants)
Examen oral (janvier)
Supports
Présentation ppt (fournie à l’AG)
!
Boudru (1989) Forêt et sylviculture : traitement des forêts,
Presses agronomiques de Gembloux, 356 p.
Otto (1998) Ecologie forestière, IDF, Paris, 379 p.
[Notes de cours : Rondeux, 2008;
utilisable pour quelques définitions]
!
31
Chapitre 1
L’écosystème forêt
32
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
1.1. Concept
Duvigneaud, 1974
Écosystème = écotope + biocénose + interactions
33
Forêts & Ecosystèmes forestiers
1.2. Description « forestière »
Introduction
Climat
Position
topographique
Homme
Les ligneux
(§ 1.2.1)
formant le
peuplement (§ 1.2.2)
Humus (§ 1.2.3.)
Sol
Biocénose
(§ 1.2.5)
(§ 1.2.4.)
Roche-mère
34
Forêts & Ecosystèmes forestiers
1.2. Description « forestière »
Introduction
Climat
Position
topographique
Homme
Les ligneux
(§ 1.2.1)
formant le
peuplement (§ 1.2.2)
Humus (§ 1.2.3.)
Sol
Biocénose
(§ 1.2.5)
(§ 1.2.4.)
Roche-mère
35
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Désigne les végétaux ligneux qui composent la forêt :
Arbres
Arbustes et arbrisseaux
Lianes
Sous-arbrisseaux
Correspond plus ou moins à la notion d’espèce
Parfois plus précis
(ex: le pin de corse est une sous-espèce du pin laricio)
Parfois plus large
(ex: l’essence « chêne » correspond à l’ensemble des chênes sessile
et pédonculé)
36
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Introduction
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Caractéristiques
Dimensions
Croissance et production
Enracinement
Tempérament et compétition
Autécologie
37
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
Frêne
(40 m)
1.2.1. Les « essences » forestières
Dimensions
Arbres
> 8 m de hauteur à
maturité en conditions
optimales
1e grandeur
> 35 m de
hauteur à maturité
Hêtre Douglas
(45 m) (100 m)
38
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Dimensions
Arbres
Aulne
(30 m)
> 8 m de hauteur à maturité en
conditions optimales
1e grandeur
> 35 m de hauteur à maturité
2e grandeur
20 à 35 m de hauteur à maturité
Bouleau
(25 m)
39
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Dimensions
Saule
marsault
(20 m)
Arbres
> 8 m de hauteur à maturité en
conditions optimales
1e grandeur
> 35 m de hauteur à maturité
2e grandeur
20 à 35 m de hauteur à maturité
3e grandeur
8 à 20 m de hauteur à maturité
Poirier
(20 m)
40
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Bois de feu
Dimensions
Arbres
> 8 m de hauteur à maturité
en conditions optimales
Cime ou
Houppier
% du
volume
de bois
d ’oeuvre
Hauteur
découpe
Tige
% de la
valeur
sur pied
15 m
Industriel
L’arbre du sylviculteur
Surbille
10 m
Sciage deuxième choix
(menuiserie, charpente)
Fût
6m
Sciage premier choix
(ébénisterie, tonnellerie)
3m
Tronc
Bille
de pied
Tranchage
Grume
(ébénisterie, tonnellerie)
41
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Dimensions
Arbres
Aubépine
> 8 m de hauteur à maturité
Arbustes (tige unique)
et arbrisseaux (tiges multiples)
1 à 8 m de hauteur à maturité
Noisetier
(ou coudrier)
42
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Dimensions
Arbres
> 8 m de hauteur à maturité
Arbustes et arbrisseaux
Callune
(« bruyère »)
1 à 8 m de hauteur à maturité
Sous-arbrisseaux
> 1 m de hauteur à maturité
Myrtille
43
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Enracinement
Superficiel ou traçant
Oblique
Pivotant
44
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Croissance et production
40
peuplier
(Surtout étudiées pour les arbres)
35
épicéa
Rythme
30
Hauteur moyenne (m)
Précocité
Vitesse
Caractère soutenu
hêtre
frêne
25
20
aulne
15
10
5
0
0
25
50
75
100
Age (années)
125
150
175
45
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Croissance et production
(Surtout connu pour les arbres)
Rythme
Productivité
(en volume de bois)
Tableau 2.1. – Classification de quelques essences selon leur productivité
(estimée par leur accroissement annuel moyen en volume par hectare au terme
d’exploitabilité).
Peu productive
3-6 m³/ha/an
Chêne, alisier
Productive
6-12 m³/ha/an
Hêtre, Frêne, érable, aulne, pin sylvestre
Très productive
12-18 m³/ha/an
Epicéa, pin de Corse, mélèzes, peuplier
Très hautement productive
18-24 m³/ha/an
Douglas, mélèze hybride
46
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Couvert et fane
épais (=dense) / léger (=clair)
Surface foliaire (LAI)
Longueur d ’onde absorbée
Orientation des feuilles
Epicéa :
couvert
épais
ER 1 %
Aulne :
couvert
léger
ER 6 %
47
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Couvert et fane
améliorante / acidifiante
Composition chimique
dont C/N
Hêtre
Fane
acidifiante
Accumulations
de litière
Aulne :
fane
améliorante
Décomposée
dans l’année
48
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Tempérament et compétition
Besoins en lumière
Robustesse
Croissance
Couvert
Pouvoir de
compétition
Colonisatrice
dryade
Héliophiles
Sciaphiles
(besoin de pleine
lumière)
(capacité de subsister
à l’ombre)
Robustes
Délicates
(insolation, gelées,
vent,…)
(besoin d’abri dans
le jeune âge)
précoce forte et
peu soutenue
Soutenue
Clair
Dense
peu compétitives
compétitives
49
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Exigences et tolérances écologiques (autécologie)
Chaleur
Eau
Eléments minéraux
Oxygène (racines)
Lumière
50
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Exigences et tolérances écologiques (autécologie)
Facteurs
climatiques
méso
micro
Erable sycomore
51
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.1. Les « essences » forestières
Exigences et tolérances écologiques (autécologie)
Facteurs
climatiques
Facteurs
édaphiques
52
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
= Collectif d’arbres et arbustes,
Unité de gestion du sylviculteur
Caractérisé par sa structure et sa composition
53
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Composition
Définie par les essences
forestières présentes dans
les strates ligneuses
Peuplement pur
54
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Composition
Définie par les essences
forestières présentes dans les
strates ligneuses
Par pieds
Peuplement pur
Peuplements mélangés
Par pieds
55
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
Par groupes
1.2.2. Le peuplement
Composition
Définie par les essences
forestières présentes dans les
strates ligneuses
Peuplement pur
Peuplements mélangés
Par
Par
Par
Par
Par
Par parquets
pieds
lignes
bandes
groupes ou bouquets
parquets
Peuplement mixte :
terme réservé aux mélanges
feuillus/résineux
56
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Composition : toutes combinaisons possibles
57
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Composition
Composition spontanée en essences ligneuses
(forêt climacique)
Composition de substitution
(forêt subclimacique où les compositions à base de chêne
remplacent souvent les spontanées : historique des forêts)
Ajout d ’essences exotiques à but de production de bois
(épicéa, douglas, mélèzes, chêne rouge,...)
ou pour des services divers
(Cerisier tardif : abri pour le gibier et amélioration du sol,…)
58
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Composition : intérêt des mélanges
Partage des risques sanitaires entre les essences
(maladies, tempêtes, réchauffement climatique,…)
Meilleure exploitation des réserves nutritives
(chaque essence exploite les ressources du sol via son
enracinement spécifique et les restitue diversement au sol par la
minéralisation des litières)
Meilleure exploitation des milieux
Meilleur
fonctionnement
de l’écosystème
(les essences peuvent être mieux adaptées aux variations locales
fines du milieu)
Biodiversité plus élevée
(chaque espèce + leurs cortèges spécifiques + leur microclimat)
Production économiquement plus flexible
(adaptation des récoltes au marché du bois)
59
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Composition
Pourquoi si peu de mélanges ?
Difficulté de gérer la concurrence interspécifique
(différences de croissance, besoins en lumière différents,…)
Difficulté de l’exploitation sélective
(toutes les essences ne sont pas mûres en même temps)
Difficulté de régénération
(cas des mélanges héliophiles/sciaphiles délicates)
Tendance à favoriser exclusivement l’essence la plus
performante
Pression du gibier
(en relation avec l’appétence des essences)
60
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Verticale : agencement
vertical des strates
Structures
verticales
Horizontale : variations
de densité et de continuité
du couvert forestier
Structures
horizontales
61
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Agencement des strates
de végétation ligneuse :
arbres = Strate arborée
(> 8 m, en une ou plusieurs strates
selon l ’étagement des cimes)
arbustes = strate arbustive
(arbustes et jeunes arbres de 1 à 8m)
herbacées = strate « herbacée »
(comprenant aussi par extension les
mousses, les petits ligneux et les semis
d’arbres < 1m)
62
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure : les structures élémentaires
La futaie équienne
Tous les arbres
- sont issus de graine,
- ont le même âge
forment un peuplement
d ’1 seule strate homogène
63
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Les structures élémentaires
La futaie équienne
30
nombre de bois
25
20
15
10
5
0
>5
5à9
10 à 14 15 à 19 20 à 24 25 à 29 30 à 34 35 à 39 40 à 44 45 à 49 50 à 54
classes de C130
64
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Les structures élémentaires
Structure
La futaie jardinée
En un endroit donné, les
arbres, issus de graine, sont
de tous âges, de toutes
dimensions et forment une
forêt fortement stratifiée
65
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Les structures élémentaires
La futaie jardinée
66
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Les structures élémentaires
La futaie jardinée
- Par pieds (cf définition)
- Par groupes (quelques ares)
- Par parquets
67
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Les structures élémentaires
La futaie équienne >>>
La futaie irrégulière >>> La futaie jardinée
Stades forestiers jeunes
(colonisateurs: bouleaux,
frênes,... ou « postpionniers »: chênes)
Structure de transition
(envahissement par les
régé naturelles sous le
peuplement ou à
l’occasion de trouées)
Plantations
Stades forestiers
« matures » à base
d ’essences sciaphiles
(hêtraie, sapinière)
68
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure
Cépée
Les structures
anthropiques
Le taillis
(= peuplement issu
de rejets de souche)
Le taillis sous futaie
(combinaison)
69
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Structure : fruit de la gestion des forêts
Équienne
La futaie traitements
Régimes
Irrégulière
Jardinée
Le taillis
Le taillis sous futaie
Une structure
Structures
spontanées
un mode de gestion
70
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Interaction structure x composition
Héliophiles
Laissent passer la lumière dans le sous-bois
Régénération naturelle d ’essences d ’ombre
(selon les stations: érables, hêtre, divers…)
Rapidement irréguliers et mélangés
Exemples:
- Chênaies-frênaies qui se sont constitués au temps des TSF
- Chênaies de substitution des hêtraies ardennaises
- Pineraies
= Peuplements menacés dans leur survie
par les essences d ’ombre qui se développent à leur abri
71
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.2. Le peuplement
Interaction structure x composition
Essences d’ombre
Ne tolèrent pas de concurrence dans la strate dominante
Empêchent toute régé, tout sous-bois pendant une longue période
La structuration est possible dans les vieux peuplements
mais les peuplements restent assez purs
Exemples:
- hêtraies
- sapinières
72
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1.2. Description « forestière »
1. Ecosystème
Climat
Position
topographique
Homme
Les ligneux
(§ 1.2.1)
formant le
peuplement (§ 1.2.2)
Humus (§ 1.2.3.)
Sol
Biocénose
(§ 1.2.5)
(§ 1.2.4.)
Roche-mère
73
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.3. L ’humus
Élément caractéristique des forêts
Zone de transition entre le sol (minéral) et la végétation (organique)
Feuilles
& autres
4 T /ha.an
déchets organiques
Litière (organique)
(retombées, cadavres,…)
Mort des racines
4-6 T /ha.an
En forêt tempérée
européenne
(pédoflore et
pédofaune)
Éléments minéraux
humification
Horizon humifère
(organo-minéral)
Sol minéral
74
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
Couvert léger
et/ou fane
améliorante
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.3. L ’humus
mull
Caractérisé par la « forme d ’humus »
Définie par la vitesse de
dégradation des litières
En relation étroite
avec la productivité
des écosystèmes
protection contre l ’érosion
isolant thermique
Couvert épais
et/ou fane
acidifiante
Moder,
dysmoder
Sols
noyés
(Marais)
Anmoor,
tourbe
75
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1.2. Description « forestière »
1. Ecosystème
Climat
Position
topographique
Homme
Les ligneux
(§ 1.2.1)
formant le
peuplement (§ 1.2.2)
Humus (§ 1.2.3.)
Sol
Biocénose
(§ 1.2.5)
(§ 1.2.4.)
Roche-mère
76
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.4. Le sol
Acides,
racines
Sol
Principale réserve
d ’éléments
minéraux
humus
horizon hémiorganique (A)
horizon B
Principale réserve
d ’éléments nutritifs
assimilables
altération
de la Roche-mère
Rochemère (C)
77
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.4. Le sol
Réserve nutritive
Réserve hydrique
Fortement influencées par:
la nature de la roche-mère
(calcaire, siliceuse, cohérente, meuble,…)
La géomorphologie
(position dans la toposéquence)
les caractéristiques physiques du sol
(profondeur, texture, porosité, humidité, acidité,…)
78
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1.2. Description « forestière »
1. Ecosystème
Climat
Position
topographique
Homme
Les ligneux
(§ 1.2.1)
formant le
peuplement (§ 1.2.2)
Humus (§ 1.2.3.)
Sol
Biocénose
(§ 1.2.5)
(§ 1.2.4.)
Roche-mère
79
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Faune
(macro et microfaune)
- au sol
- dans les arbres
- dans le sol
Flore
(macro et microfaune)
Peuplement
Flore herbacée
Microflore
80
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Particularités forestières
Pédofaune,
pédoflore
& champignons
Vie du sol,
dans l’humus et l’AH,
essentiellement
microscopique
 Assurent le recyclage
de la matière organique
en minéraux assimilables
par les végétaux
81
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Particularités
forestières
Pédofaune et
pédoflore
Flore et faune
des arbres
et du bois mort
82
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Particularités
forestières
Pédofaune et
pédoflore
Flore et faune
des arbres
et du bois mort
Flore et faune
liées à l’ambiance
forestière (abri,
ombrage,…)
83
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Probabilité
40 %
Flore spécifiquement forestière
20 %
(liées à la continuité temporelle des forêts)
Pouvoir de dispersion < 0,5 m / an !
0%
0
200
400
600
800
1000
Distance (m)
Données: Martin Hermy et coll.
30 %
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
Flore spécifiquement forestière
1.2.5. biocénose
(liées à la continuité temporelle des forêts)
Référence belge :
carte de Ferraris
1780
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Biodiversité
(nombre d’espèces
saproxyliques)
Faune spécifiquement
forestière (liée aux
micro-habitats
forestiers)
30 - 40 m3/ha
Volume de
bois mort
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Faune spécifiquement forestière
(liée aux micro-habitats forestiers)
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
Espèces spécifiquement forestières
25%
(sur 1517 sp)
43%
(sur 117 sp)
57%
(sur 140 sp)
~100%
(sur plusieurs
milliers d'sp)
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
 Notion de biodiversité
• Nombre d'espèces à l'échelle d'un massif forestier
Plusieurs milliers d'espèces : 1000 à > 14 000 (Bialowieza)
lichens
3%
invertébrés
62%
vertébrés
4%
plantes
13%
champignons
18%
Données: Hermy & Vandekerkhove 2003
• Ventilation par groupe taxonomique
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
 Notion de biodiversité
Le terme ‘ biodiversité ’ désigne la diversité et la variabilité des
êtres vivants et des systèmes auxquels ils appartiennent, à trois
niveaux d’organisation différents :
1. à l’intérieur des espèces
2. entre les espèces
3. entre communautés
= diversité génétique
= diversité spécifique
= diversité paysagère
Le concept englobe aussi les relations structurelles et
fonctionnelles dans et entre ces différents niveaux
d’organisation.
Un niveau élevé de biodiversité dans l'écosystème forestier est
souvent considéré comme un garant de sa stabilité.
Échelle locale
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose biodiversité
Organisés en
chaîne trophique
complexe
Producteurs
(communauté végétale)
Consommateurs
(dt grands herbivores, gibier)
Prédateurs
Parasites, pathogènes
Décomposeurs
(sol et humus: pédoflore
et pédofaune)
92
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose
En forêt, biodiversité est
indissociable de « naturalité »
La ‘ naturalité ’ désigne le degré de proximité d’un écosystème
forestier par rapport à une forêt dont la composition et la structure
n’ont pas (ou peu) été influencées par l’homme et dont le
fonctionnement est régi par des processus naturels (régime de
perturbations, équilibres biologiques, etc.).
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose Rôles de la biodiversité
Résilience de l’écosystème
Interactions = contrôle des pathogènes (champignons) et
parasites (scolytes, défoliateurs),…
Diversité, structure (régé naturelle) = capacité de réaction
(tempêtes, feux, …) et d’adaptation (changements globaux)
Réservoir d’espèces et de gènes
potentiellement intéressants
(aspirine, pénicilline, caoutchouc, nouvelles technologies,….)
= Approche utilitaire
Gestion patrimoniale d’un bien commun
(= en bon père de famille, durable)
Ex: mélange d’essences, équilibre forêt-gibier,…
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.2. Description
1.2.5. biocénose Rôles de la biodiversité
Connaissance
Et en particulier, pour ce qui est de la « naturalité » :
• Compétition entre espèces ligneuses
• Longévité et régénération naturelle
• Potentiel de production
• Régimes naturels de perturbations
• Référentiel en matière de biodiversité
Harmonie ou conflit ?
= Approche humaniste
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs-clé
1.3.2. Dynamique des écosystèmes forestiers
97
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs-clé
1.3.2. Dynamique des écosystèmes forestiers
Le rayonnement solaire
La chaleur
L ’eau
Les éléments nutritifs
Définissent les principaux types de forêts du
monde et leur productivité
98
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Le rayonnement solaire
= source d’énergie de l’écosystème
Constante solaire:
2 cal/cm2/minute
dans nos régions:
+/- 10 milliards cal/ha/an
99
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Le rayonnement solaire
Rendement photosynthèse : 1 à 2%
100
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Le rayonnement solaire
101
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
La chaleur
t° consécutive au rayonnement
- de l ’air
- des tissus (feuilles notamment)
- du sol (microorganismes de l ’humus notamment)
ensemble des organismes et de leur environnement
Stimulation des processus physiologiques
(croissance des plantes et minéralisation notamment )
102
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
La chaleur
Forêt boréale : gros stocks de litière
> besoin du feu pour la minéralisation
Forêt équatoriale : fonctionne sur son « turn-over »
Productivité des
écosystèmes en
fonction de la
latitude
Type de forêt
Taïga
Forêts feuillues tempérées
Forêt tropicale caducifoliée
Forêt dense sempervirente
Productivité nette
(T/ha/an)
4-8
8 - 18
25
33
103
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
La chaleur
t° critique de 0°C
systèmes de protection
T° limite (ex: - 49°C pour l ’aulne)
Trop peu de chaleur
Disparition des forêts (toundra, pelouses alpines)
104
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
L ’eau
Indispensable à la photosynthèse
Solution de la vie
105
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
Production
d’eau pure
L ’eau
ET
Intercept.
Évapor.
Ecoulement,
égoutement
Ruissellement
Absorption
Production
d’eau pure
Percolation Rétention
Filtration
106
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
L’eau : régénérée par la forêt
Forêt = facteur déterminant de la qualité des ressources en eau
Production
d’eau pure
Production
d’eau pure
Production
d’eau pure
L’eau : interaction avec la forêt
Densité
Lumière
Enracinement
Structuration
du sol
Litière
humus
Fane
Qualité
nutrition
Infiltration
Ruissellement
Interception et
transpiration
Filtration et
auto-épuration
Quantité et
régime
hydrologique
Qualité
de l ’eau
acidification
Lessivage
Qualité de
l ’écosystème
rivière
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
L ’eau
Les forêts restituent une
grande Q d ’eau à l ’atm
Besoin d ’eau disponible
dans le sol ou /pluies
En cas de besoin :
mécanismes de limitation de la trp
-
Chute des feuilles
fermeture des stomates
cuticules épaisses
pilosités
109
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Les éléments nutritifs
Grand
rôle de
l ’humus
[C,H,O : air, eau, photosynthèse]
Absorption sous forme minérale (cations, anions)
dans la solution du sol par le système racinaire
Poils absorbants, mycorhizes
Rque: N2: légumineuses, alnus
Sources:
Roche-Mère
+ retombées atmosphériques
+ apports par l ’eau (ruissellement, drainage interne, nappes phréatiques)
110
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Les éléments nutritifs
Les cycles
biogéochimiques
111
Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
Fonctionnement du sol
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
Essences
1.3.1. Les facteurs - clé
Couvert
Les éléments nutritifs
Lumière
ETP
Fane
Interception
Enracinement
Structuration
du sol
Dynamique de la
minéralisation
Niveau de
la nappe
phréatique
de l’humus
-
+
Acides
organiques
Altération de la
structure
-
Acidification et
altération des
minéraux
Porosité
Disponibilité
en Oxygène
-
Disponibilité
en éléments
minéraux
nutritifs
Lessivage
pertes
112
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Mode d ’action
Développement et fonctionnement des écosystèmes régi par ces 4 facteurs
T° et lumière mettent en route les processus physiologiques
consommation d ’eau et d ’éléments minéraux
Le plus faible des facteurs détermine la productivité de l ’écosystème
= Loi du minimum
 types de forêts
caractérisés par une gamme de productivités et des types
d ’adaptation aux niveaux des facteurs écologiques
113
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Mode d ’action
Quelques exemples
Forêt équatoriale (Congo):
Luminosité constante
T° constante 27°C
pluies constantes 1800 - 5000 mm/an
Flux d ’énergie, d ’eau
et de nutriments très élevé
Cycles biogéochimiques rapides
recyclage permanent
Productivité: 35 T/ha/an
Apport nutritif du sol secondaire
114
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Mode d ’action
Quelques exemples
Forêt feuillue tempérée (RFA)
Luminosité limitée en hiver
T° variable, avec période de froid (gel);
moyenne annuelle de 8°C
pluies 250 mm/période de végétation
(petits épisodes secs)
Rapidité des cycles biogéochimiques
fonction de la saison
Productivité: 10 à 20 T/ha/an
Fortement influencée par la fertilité du sol
115
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs - clé
Mode d ’action
Quelques exemples
Forêt boréale (N Colombie britannique):
Luminosité presque nulle en hiver
T° faible, période de végétation 80 jours;
moyenne annuelle de 0°C
pluies 300-600 mm/an, mais largement
excédentaires (> marais en zones plates)
Flux d ’énergie, d ’eau
et de nutriments très faible
Cycles biogéochimiques très lents
besoin de feu pour la minéralisation
Productivité: 4 T/ha/an
Forêt = frange entre marais (fonds) et toundra (altitude)
116
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
Source: IDF
1.3.1. Les facteurs - clé
Principales forêts du Monde
117
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.1. Les facteurs-clé
1.3.2. Dynamique des écosystèmes forestiers
1.3.2.1. Les séries évolutives
1.3.2.2. Le climax forestier
1.3.2.3. Les perturbations du climax
1.3.2.4. Le cycle sylvogénésique
1.3.2.5. Le métaclimax
1.3.2.6. Les altérations anthropiques du climax
1.3.2.7. Forêts et changements climatiques
118
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.1. Les séries évolutives
119
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.1. Les séries évolutives
Série progressive
Terrain nu
120
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.1. Les séries évolutives
Série progressive
Terrain nu
Herbacées et ligneux
colonisatrices
Espèces disséminées par le vent,
héliophiles, robustes, à croissance rapide
et fructifications abondantes,… occupent
l’espace > fermeture du tapis herbacé
MAB : stock grainier, rhizomes et bulbes,…
Des ligneux colonisateurs
(chez nous: bouleau, saule marsault,…)
participent à cette première colonisation
Ecosystème simple (faibles interactions)
121
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.1. Les séries évolutives
Série progressive
Terrain nu
Herbacées et ligneux
colonisatrices
Ligneux post-colonisateurs
Les colonisateurs ont amélioré le terrain
par leur ombrage léger, leur enracinement,
leur litière,…
Installation d’interactions
bénéfiques ou de compétition
(Ex.: installation d’espèces plus « forestières »
qui vivent à l’abri d’un « couvert »)
>> L’écosystème se complexifie
122
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.1. Les séries évolutives
Série progressive
Terrain nu
Herbacées et ligneux
colonisatrices
Ligneux post-colonisateurs
Ligneux climaciques (driades)
végétation climacique
Structuration de la végétation,
développement de niches, nombreuses
interactions,… >> grande diversité
Espèces « dryades » :
stratégie d’occupation de l’espace
(ex: hêtre: peut se développer à l’ombre,
Longévif et dominant finalement le peuplement
en taille et en interception de lumière)
Certaine « stabilité » de l’état
= Climax forestier
123
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
Série progressive
124
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Caractéristiques du climax forestier
« manteau » isolant
de végétation
Masse foliaire
en activité
Retombées
Ambiance
forestière
Sol
forestier
Travail racinaire
125
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Strates de végétation
Isolation et inertie thermique
Interception de la lumière
Régulation de l’hygrométrie
Freinage du vent
Fonction de la structure et de l ’épaisseur du « manteau forestier »
126
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Lumière
Dissipation du rayonnement dans les strates
127
Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
Fondements écologiques
de la sylviculture
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Lumière
Hétérogénéité du
rayonnement au sol en
fonction du « couvert »
Taches d ’ombre
et de lumière,
puits de lumière
Dans les situations les plus fermées
(ex: jeune futaie équienne de hêtraie),
seuls quelques % de la lumière incidente
arrivent au sol
128
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Température
Limitation du
rayonnement
Ecran
Masse des
strates de
végétation
Masse
en ETP
Retard dans la
transmission des
dt° cime <-> sol
hygrométrie
Dissipation
de l ’énergie
T°
Inertie
thermique
atténuation
des extrêmes
gel
Froid
nocturne
T°
129
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Température
130
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Hygrométrie
eau
Micro-climat
Hygrométrie (ETP)
131
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Hygrométrie
eau
Micro-climat
Hygrométrie (ETP)
Consommation (ETP)
Capacité de stockage du sol (structuration)
Pertes / stockage
Sol
Pertes par ruissellement
Recharge des nappes (percolation)
Réseau
hydrographique
132
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière
Freinage du vent
133
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière : synthèse
Micro-climat tamponné
Moindres écarts thermiques
Notamment: limitation des gelées hors-saison et des
phénomènes de gelée au sol
134
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière : synthèse
Micro-climat tamponné
Moindres écarts thermiques
Hygrométrie élevée et constante
Moindre risque de dessiccation des semis
135
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière : synthèse
Micro-climat tamponné
Moindres écarts thermiques
Hygrométrie élevée et constante
Luminosité moindre
Limitation des problèmes d’échauffement, de dessiccation des semis ou du sol
(Limitation de la végétation au sol)
136
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière : synthèse
Micro-climat tamponné
Moindres écarts thermiques
Hygrométrie élevée et constante
Luminosité moindre
Luminosité irrégulière dans l’espace et le temps
Taches d ’ombre et de lumière, puits de lumière
Dynamique
interne
137
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière : synthèse
Micro-climat tamponné
Moindres écarts thermiques
Hygrométrie élevée et constante
Luminosité moindre
Luminosité irrégulière dans l’espace et le temps
Atténuation du vent
Moindre dessiccation
138
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Ambiance forestière : synthèse
Moindres écarts thermiques
Hygrométrie élevée
et constante
Luminosité moindre
Luminosité irrégulière
dans l’espace et le temps
Atténuation du vent
Micro-climat
tamponné
139
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Sol forestier
Humus
répercussion de l ’ambiance forestière
Couche isolante pour le sol
protection contre la pluie battante (érosion)
Production d ’acides
Attention:
podzolisation
Pédoclimat
conditions
tamponnées de
vie de la microflore & faune
Attaque de la roche-mère
Mise en circulation
d ’éléments minéraux
140
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Sol forestier
Travail racinaire des arbres
Dislocation mécanique de la roche-mère (notamment chablis)
dissolution chimique
Mise en circulation d ’éléments minéraux
Structuration du sol
Porosité du sol
Conditions optimales pour:
la microflore & faune (minéralisation)
le développement des racines et leur alimentation
L’infiltration et la percolation de l ’eau
141
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Caractéristiques du climax forestier
Conditions de vie améliorées,
et en particulier pour les essences délicates
Intérêt pour
la sylviculture
Espèces et écosystèmes adaptés à ce milieu tamponné
Espèces « forestières »
biodiversité spécifique
Valeur
conservatoire
142
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Variantes du climax forestier
Climax climatique
(forêt zonale)
Hêtraie à mélique
143
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Aulnaie-frênaie
des ruisselets
Climax édaphique,
physiographique,...
Erablière
des éboulis
Aulnaie
marécageuse
144
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.2. Le climax forestier
Variantes du climax forestier
Climax climatique
(forêt zonale)
Climax édaphique,
physiographique,...
Essaim
climacique
145
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations du climax
Aléas
météorologiques
Peuplements
forestiers
=
producteurs
primaires
dégâts
Consommateurs:
herbivores,
défoliateurs,
champignons,...
destructions
Réaction et évolution de l ’écosystème
Fonctionnement normal
de l ’écosystème
(pas des catastrophes
écologiques)
146
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts climatiques
Vent
ETP
Jeunes plantations et semis
peuplements adultes
Force
Rôle sanitaire
Dynamique interne de la forêt
Métaclimax (grandes destructions)
Recolonisations
Milieux ouverts (pâturage)
147
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts climatiques
Gel
Action directe
Gel intense
Gel brutal
Gélivures, mort
Limite des forêts
(sans accoutumance)
Gel hors-saison
Avant aoûtement (Pousse terminale)
Au débourrement (Feuilles, fructifications)
Action indirecte
Stress hydrique hivernal
Déchaussement
148
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts climatiques
Insolation directe
Brûle ou dessèche les tissus (feuilles, écorce, racines)
ex: épicéa du Vercors en 2003
« coup de soleil » du hêtre, de l ’érable,...
Neige, grêle
Action mécanique
Formes d ’arbres de plaine et de montagne (épicéa)
Ex: pin sylvestre en haute Ardenne
149
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts climatiques
Feu
Destruction complète de forêts
Disparition ou raréfaction des adultes
Disparition de la strate herbacée
Minéralisation de la litière
Lumière
Élimination concurrence
Éléments minéraux
+ lit de germination
Régénération massive
Mode de régénération de nombreuses forêts boréales,
de montagnes (Yellowstone), ou à saison sèche (Australie, Méditerrannée,…)
Adaptations: écorces résistantes, graines ne germant qu’après le passage du feu,...
150
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts climatiques
Autres
Foudre (écorce)
Origine indirecte
Inondations (=> forêts alluviales)
Avalanches
Glissements de terrain,...
151
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts climatiques
Occurence
En sylviculture, l ’occurrence des accidents météorologiques est à
considérer en relation avec la longévité
- des arbres
1 accident important sur la vie d ’un arbre suffit à anéantir les
investissements de plusieurs dizaines d ’années
- des écosystèmes
Ex: hêtres dans la chênaie-frênaie humide
Les extrêmes climatiques sont aussi importants que les moyennes
152
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Alimentation des phytophages
Consommation de bois, écorce, racines, feuilles, sève,...
Destruction
Creusement de nids, frottures,…
Maladies cryptogamiques
Champignons, bactéries, virus,…
153
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Principaux types de dégâts
Dégâts de gibier
Cervidés en particulier:
Frottures, écorcements
Consommation des régénérations
En cas de
surpopulations
artificielles
Modification de la composition,
voire non régénération de la forêt
154
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Principaux types de dégâts
Pullulation d ’insectes
Dégâts constants, mais prenant parfois une ampleur impressionnante
Exemples:
Scolytes de l ’épicéa: destruction totale de la pessière du Hartz sur + de 100 ha
155
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Pullulation d ’insectes
Scolytes de l ’épicéa: destruction totale de la pessière
156
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Principaux types de dégâts
Pullulation d ’insectes
Dégâts constants, mais prenant parfois une ampleur impressionnante
Exemples:
Scolytes de l ’épicéa: destruction totale de la pessière du Hartz sur + de 100 ha
Défoliation totale de pinèdes (chenilles processionnaires) ou de chênaies (papillons)
Régulation de ces populations par le climat, les relations ressource consommateur et par les prédateurs (oiseaux, autres insectes, parasites).
Importance de la biodiversité
157
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Principaux types de dégâts
Maladies cryptogamiques
Dégâts constants, mais prenant parfois une ampleur impressionnante
sous l ’influence du climat ou de la structure de la végétation
Manque de diversité,
micro-climat
Exemples:
Différentes rouilles des feuilles, champignons des racines (armillaire pex)
Thyllose de l ’orme: genre en voie d ’extinction
Rouille des feuilles du peuplier beaupré,...
158
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Remarque: parasites primaires et secondaires
Certains parasites attaquent directement des arbres sains: primaires
D ’autres ne peuvent que s ’attaquer à des arbres affaiblis: secondaires
Succession de parasites
Spirale négative
Rôle
sanitaire
Exemples:
Maladie du hêtre
Dépérissement du chêne
Scolyte de l ’épicéa
159
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Spirale de Manion
Le
dépérissement
du chêne
160
Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux
Parasites primaires
et secondaires
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Dégâts biotiques
Conséquences
Pour le sylviculteur, selon les cas, sources de pertes
- de production
- de qualité de bois
- financières
Exemples:
Pourriture rouge de l ’épicéa
Chute de production (rouille du merisier, défoliateurs du chêne,…)
Déformation de la tige du frêne (fourche, coude: perte de qualité) suite à
la consommation du bourgeon terminal par le frelon
Dépréciation du bois suite aux attaques de chancre (frêne, mélèze,…)
Défauts du bois suite aux blessures par le gibier
Anéantissement des régénérations par le gibier
161
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.3. Les perturbations
Période de retour (années)
Petites et grandes perturbations
1000
tempêtes
100
10
chablis
démographiques
herbivores
1
0,1
incendies
échauffement du tronc par le soleil
1
102
104
106
Taille des perturbations
108
(m2)
162
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.4. Le cycle sylvogénésique
et le climax
Petites perturbations
Accidents de petite ampleur :
Vent,
Foudre,
scolytes,
Maladie,
Vieillesse,
...
Trouée
Cycle sylvo-génésique
163
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
Initiale
Optimale
Cycle sylvogénésique
Rajeunissement
déclin
terminale
164
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
Climax
=
Mosaïque
des différentes phases de développement du cycle sylvogénésique
au sein d’un massif forestier
165
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.5. Les grandes perturbations
et le métaclimax
Destructions totales
Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux
(Incendie, Ouragan,..)
Ouverture totale,
Destruction des conditions « forestières »
166
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.5. Le métaclimax
Destructions totales (Incendie, Ouragan,..)
Ouverture totale,
Destruction des conditions « forestières »
Départ d ’une série progressive
Métaclimax
composé des éléments « matures » (= le climax)
+ les autres stades de la succession
dans un même paysage
167
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.6. Altérations anthropiques du climax
168
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.6. Altérations anthropiques du climax
Série régressive
Forêt climacique
Forêt subclimacique
(dégradation légère)
sylviculture
169
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
Initiale
Optimale
Cycle sylvogénésique
Rajeunissement
déclin
terminale
170
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.6. Altérations
anthropiques du
climax
Cycle de
production
Elimination des
phases sénescente
et d’écroulement
riches en biodiversité
Récolte
171
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
Formation
Formation
Grossissement
Cycle de
production
Régénération
Récolte
172
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.6. Altérations anthropiques du climax
Série régressive
Forêt climacique
Forêt subclimacique
(dégradation légère)
Forêt claire
(pression permanente)
sylviculture
Surexploitation
forestière,
pacage,…
Lande boisée
Lande
Elevage
173
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
1.3.2.6. Altérations anthropiques du climax
Plagioclimax
Blocage de le série progressive avant le climax
Puissance d ’une espèce (callune, rhododendron,…)
Perturbation récurrente (feu, instabilité du sol,…)
Exemples
Savane (feu)
Fourrés à Rhododendron (pâturage)
Garrigue ...
174
Forêts et gestion des écosystèmes forestiers
1. Ecosystème
1.3. Fonctionnement
1.3.2. Dynamique
Forêt tempérée du Pacifique
(Washington, Vancouver,…)
1.3.2.6. Altérations
anthropiques du climax
Plagioclimax
Pseudoclimax
Remplacement des essences
indigènes par des exotiques
capables de former une forêt
« stable », un climax inédit
175
Forêts & Ecosystèmes forestiers
FIN du 1e chapitre
Pseudoclimax de la
douglasaie en forêt
tempérée de
Gedinne (Ardenne)
176
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Chapitre 2 : un espace multifonctionnel
Forêts & des écosystèmes forestiers
Chapitre 2 : un espace multifonctionnel
Forêts & Ecosystèmes forestiers
Sommaire
1. L’écosystème forêt
1.1. Concept
1.2. Description (arbre, peuplement, sol, biocénose)
1.3. Fonctionnement (facteurs écologiques, dynamique)
2. Un espace multifonctionnel
2.1. Fonction écologique (biodiversité, relation aux sols et à l’eau,…)
2.2. Fonction de production (filière-bois)
2.3. Fonction sociale (forêt et développement) C. Vermeulen
3. De la surexploitation à la gestion durable
3.1. Le cas de l’Europe occidentale
3.2. Le cas des forêts tropicales JL. Doucet
3.3. La notion d’aménagement forestier P. Lejeune
4. La sylviculture
4.1. Objectifs
4.2. Sylviculture de plantation
4.3. Ligniculture
4.4. Sylviculture « proche de la nature »
4.5. Taillis et Taillis sous futaie
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.1. Niveau mondial
2.1.2. Niveau du paysage
2.1.3. Ressources en eau
2.1.4. Protection des sols
2.1.5. Biodiversité
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.1. Niveau mondial
Fixation du CO2
Bois : énergie et
matériau
renouvelables
Flux atmosphériques
Impact sur le climat mondial et son évolution
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et agriculture
Forêts périurbaines
Forêts et hydrologie
Forêt et érosion
Forêts et désertification
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et agriculture
Rôle de brise-vent
(Europe de l ’Est)
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et agriculture
Rôle de brise-vent
(Europe de l ’Est)
Zones tampon
pour la protection
des cours d’eau
- Dénitrification
- Dépollution
- Filtration des eaux
de ruissellement
- refuge et couloir
de migration
-…
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et agriculture
Rôle de brise-vent
(Europe de l ’Est)
Zones tampon
pour la protection
des cours d’eau
Agro-foresterie
(Régions chaudes surtout)
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts périurbaines
Echanges atmosphériques
Flux,
humidité et
renouvellement
Filtration des polluants
Atténuation du bruit
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et hydrologie
Favorise la formation de brouillard
Atténuation des débits de crue
Recharge des nappes plus lente
dépendant fortement des
caractéristiques des BV et de la forêt)
Cas particulier des forêts alluviales
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et érosion
Protection physique des sols
(vent, eau)
Couverture vivante
Humus
Enracinement
Protection
mécanique
Stabilisation
structurelle
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Montagnes : protection
contre les glissements de
terrain et avalanches
Forêts et érosion
Protection physique des sols (vent, eau)
Fixation des dunes
(côtières ou
intérieures)
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.2. Niveau du paysage
Forêts et désertification
= perte des fonctions écologiques : brise-vent, humidificateur, fixation du sol
« les forêts précèdent les hommes, les déserts les suivent »
Chine : la « muraille
verte »
Boisement de protection
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
2.1.3.1. Interaction avec la forêt
2.1.3.2. Le cas des forêts alluviales
2.1.3.3. Gestion de l’eau en forêt
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Production du bassin versant
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Qualité de l’eau
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Protection
des sources
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Intégrité
des sols
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Le cycle de l ’eau en
forêt
ET
Intercept.
Évapor.
Ecoulement,
égoutement
Ruissellement
Absorption
Production
d’eau pure
Percolation Rétention
Filtration
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
L’eau : régénérée par la forêt
Forêt = facteur déterminant de la qualité des ressources en eau
Production
d’eau pure
Production
d’eau pure
Production
d’eau pure
Gestion de l ’eau en forêt
Essence
Densité
Eclaircies
Lumière
Essence
Enracinement
Structuration
du sol
Litière
humus
Fane
Qualité
nutrition
Drainage
artificiel
Tassement
des sols
Essence
Infiltration
acidification
Ruissellement
Intrants
Lessivage
Interception
et
transpiration
Filtration et
auto-épuration
Quantité et
régime
hydrologique
Qualité
de l ’eau
Coupe
à blanc
Qualité de
l ’écosystème
rivière
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Cas particulier des forêts alluviales :
forêt et écosystème-rivière
Cas particulier des forêts alluviales
Structuration du sol
Stabilisation du sol
Filtration des eaux
Cas particulier des forêts alluviales
Fixation des berges
Abris pour
la faune
Cas particulier des forêts alluviales
Régulation de la luminosité
Contrôle des paramètres
physiques :
lumière  t °, O2 dissous
Apports nutritionnels
retombée
s
Diversité et
productivité
Cas particulier des forêts alluviales
Biodiversité
Cas particulier des forêts alluviales
Ecrétage des crues
(freinage du courant, expansion)
Cas particulier des forêts alluviales
Production de bois
Spreewald (RFA)
Delta intérieur
Production d’aulne glutineux
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Gestion de l ’eau en forêt
Outils
Loi de 1973 sur la conservation de la nature:
interdiction des résineux
sur les berges des cours d ’eau (6m)
= 1e prise de conscience
Circulaire d ’aménagement forestier (forêt soumise):
Sectorisation de la forêt (1995)
Nouveau code forestier (2009)
Cahier des charges des exploitations
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Gestion de l ’eau en forêt
Exemples de mesures
Circulaire d ’aménagement forestier (forêt soumise):
Sectorisation de la forêt
Notion de zones à vocation prioritaire
(pas systématiquement d ’incompatibilité entre les fonctions)
- protection des sols et de l ’eau
- conservation de la biodiversité
- production de bois
Recommandations particulières
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Gestion de l ’eau en forêt
Exemples de mesures
Circulaire d ’aménagement forestier (forêt soumise):
Sectorisation de la forêt
Le secteur de protection de l ’eau
Périmètre de sécurité autour:
- Zones de sources
- Cours d ’eau et leur zone riveraine
- Zones de captage
- Lacs de barrage
Cartographie préalable aux aménagements
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.3. Ressources en eau
Gestion de l ’eau en forêt
Exemples de mesures
Circulaire d ’aménagement forestier (forêt soumise):
Sectorisation de la forêt : mesures
Limitation des accumulations de litière
- choix des essences
- sylviculture dynamique
Éviter les modifications physico-chimiques de l ’eau
- limitation des mises à blanc
- interdiction des engrais, amendements et pesticides
- règlement d ’exploitation
Favoriser la fonction épurative
- constitution de peuplements irréguliers et mélangés
- interdiction de drainer
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.4. Protection des sols
2.1.4.1. Fonctionnement du sol
2.1.4.2. Gestion des sols forestiers
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
Traitement
(éclaircies)
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.4. Protection des sols
Choix des essences
Essences
Couvert
Gestion des sols
Lumière
ETP
Fane
Interception
Structuration
du sol
Dynamique de la
Drainage
Enracinement
minéralisation
Niveau de
la nappe
phréatique
de l’humus
-
+
Acides
organiques
Mécanisation
Altération de la
structure
-
Porosité
Disponibilité
en Oxygène
Acidification et
altération des
minéraux
Lessivage
pertes
-
Disponibilité
en éléments
minéraux
nutritifs
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.4. Protection des sols
Gestion des sols forestiers
Outils
Circulaire d ’aménagement forestier (forêt soumise):
Sectorisation de la forêt (1995)
Notion de zones à vocation prioritaire
(pas systématiquement d ’incompatibilité entre les fonctions)
- protection des sols et de l ’eau
- conservation de la biodiversité
- production de bois
Recommandations
particulières
-
Limitation des coupes rases sur les pentes
Choix des essences (enracinement, fane,…)
Structure des peuplements
…
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.4. Protection des sols
Gestion des sols forestiers
Outils
Circulaire d ’aménagement forestier (forêt soumise):
Sectorisation de la forêt (1995)
Cahier des charges des exploitations
-
Limitation des dates de débardage aux périodes favorables
Choix du matériel mécanisé
Circulation limitée aux chemins d’exploitation
…
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.1. Où se situe-t-elle ?
2.1.5.2. Atteintes
2.1.5.3. Gestion de la biodiversité
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.1. Où ?
Cycle
sylvo-génésique
Échelle locale
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.1. Où ?
Perturbations et métaclimax
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.1. Où ?
Grande complexité
des structures verticale et horizontale
Échelle locale du cycle
sylvogénésique
micro-écosystèmes :
humus, quilles,
racines de chablis,
trous de pic,…
Échelle du paysage :
métaclimax et variation des
conditions stationnelles
milieux ouverts, fermés,
lisières, zones humides,…
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Echelle du paysage
Le paysage est fixé (Europe)
(urbanisation/agriculture/forêt et milieux
naturels)
… mais cela pourrait changer ?
Ailleurs :
déforestation,
afforestation
(pas la même
En forêt : évitement
des catastrophes
valeur)
contrôle des incendies, restauration rapide
après les tempêtes, reboisement des
milieux ouverts « non productifs »,…
Bloque les dynamiques du métaclimax
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Dynamiques du
métaclimax bloquées
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Echelle locale
Amputation du cycle sylvo-génésique
par l’exploitation forestière
Variable selon l’intensification
Forêt naturelle
Forêt gérée extensivement
« imiter la nature, hâter son œuvre »
récolte de bois (rareté du bois mort)
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Récolte
?
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
?
Forêt gérée plus intensivement
Organisation optimale des
exploitations en futaie pure équienne
Simplification de la structure, de la composition,
absence de bois mort
Intensification importante:
Futaie pure équienne + remplacement des essences spontanées
par des essences exotiques plus productives,
cycle de production raccourci et exportations maximales
Simplification de l’écosystème
Biodiversité réduite, perte de résilience
Forêt & gestion des écosystèmes forestiers
2. Espace multifonctionnel
2.1. Fonctions écologiques
2.1.5. Biodiversité 2.1.5.2. Atteintes
Les espèces les plus menacées sont celles qui sont :
Données : Penttilä 2004
• Liées aux phases de rajeunissement ou de
sénescence
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Les espèces les plus menacées sont celles qui sont :
• Liées aux phases de rajeunissement ou de sénescence
• Dotées d'un faible pouvoir de dispersion
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Les espèces les plus menacées sont celles qui sont
• Liées aux phases de rajeunissement ou de sénescence
• Dotées d'un faible pouvoir de dispersion
• Caractérisées par des préférences écologiques très pointues
dans l’écosystème forêt (= espèces spécialisées)
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Les espèces les plus menacées sont celles qui sont
• Liées aux phases de rajeunissement ou de sénescence
• Dotées d'un faible pouvoir de dispersion
• Caractérisées par des préférences écologiques très pointues
dans l’écosystème forêt (= espèces spécialisées)
• Bien représentées
dans
les habitats clés
(sols superficiels,
zones humides,
forêts alluviales,…)
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
lichens épiphytes
papillons de jour
52 %
70 %
syrphes saproxyliques
oiseaux nicheurs
20 %
64 %
% d'espèces forestières menacées (éteintes, en danger d'extinction ou vulnérables)
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.2. Atteintes
Conséquences de la simplification des écosystèmes
sur les peuplements : quelques exemples
Attaques de scolytes en pessière pure
Clones de peuplier
sensibles à la rouille
Grandes surfaces homogènes de
résineux en forêt
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.3. Biodiversité et gestion forestière
Comment prendre en compte la biodiversité
dans la gestion forestière ?
Restaurer un métaclimax ?
Plus vraiment concevable dans les paysages européens,
mais on peut s’appuyer sur les milieux ouverts et la
diversité des stations et peuplements :
- Lisières externes
- lisières internes (gestion des voiries)
- gérer les mises à blanc résineuses pour la biodiversité
- habitats-clé (érablières, tourbières, cours d’eau,…)
- héliophiles / sciaphiles
-…
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.3. Biodiversité et gestion forestière
Comment prendre en compte la biodiversité
dans la gestion forestière ?
Restaurer un métaclimax ?
Restaurer/maintenir les cycles sylvo-génésiques ?
On ne peut abandonner partout la récolte de bois
MAIS la tendance actuelle est d’utiliser le bois comme :
- énergie renouvelable et
- matériau « écologique »
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.3. Biodiversité et gestion forestière
Restaurer les cycles sylvo-génésiques ?
Très localement, oui, mais surtout
appliquer des mesures d’accompagnement à la sylviculture
- Instaurer des zones-refuge (réserves intégrales)
- favoriser la présence de bois mort et de gros bois
- maintenir les zones forestières « historiques » :
développement de la biodiversité spécifique aux forêts
- favoriser les essences indigènes
(co-évolution avec leur biodiversité associée)
- respecter la quiétude des animaux forestiers (oiseaux
surtout)
par des périodes d’abattage et de travaux spécifiques
- gérer les populations d’herbivores
(à la place du lynx, du loup et de l’ours !)
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.3. Biodiversité et gestion forestière
Quels outils ?
Labelisation (FSC, PEFC : mondial)
Protection relativement globale, surtout conçue pour éviter
la déforestation et les surexploitations, surtout en forêt
tropicale (mais aussi utilisé ailleurs)
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.3. Biodiversité et gestion forestière
Quels outils ?
Labelisation (FSC, PEFC : mondial)
Réseau « Natura 2000 » (UE)
Protection ciblée d’espèces
et d’ « habitats naturels »
- Identification d’espèces et d’habitats
« d’intérêt communautaire »
Réseau
Natura 2000
- Mesures de gestion pour leur assurer un bon état biologique
2.1.5. Biodiversité
2.1.5.3. Biodiversité et gestion forestière
Quels outils ?
Labelisation (FSC, PEFC : mondial)
Réseau « Natura 2000 » (UE)
Code forestier (Wallonie)
et circulaire « biodiversité » (forêts publiques)
Zones centrales de conservation (5%)
Zones de développement
de la biodiversité (30%)
Autres zones (65%)
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