Pour ce qui concerne la branchaison (nombre de branches, diamètre basal, angle d’insertion), l’étude ne porte que sur l’échantillon France Nord (Tableau 3, peuplements 31 à 35 dans le Tableau 4).
Le caractère que nous avons choisi de comparer entre différentes régions est la base du houppier. Ce choix est dû au fait que :
• elle est fréquemment relevée par les auteurs d’inventaires forestiers, même si ce relevé n’est pas systématique ;
•il est facile de standardiser sa définition d’un échantillon à l’autre ;
•l’effort de collecte de donnée est assez faible comparé aux mesures de branchaison.
Les modèles de bases du houppier ont donc été établis sur l’ensemble des échantillons France Nord + Belgique + Suède.
Dans les échantillons France Nord, Belgique, Suède, les facteurs contrôlés sont l’âge des arbres et l’indice de fertilité. On a essayé de rendre compte des différentes classes de fertilité (Figure 11) des arbres de la ressource sur pied susceptible d’une exploitation commerciale. Tous les peuplements ont subi au moins une éclaircie. Les plus jeunes arbres sont peu représentés.
L’échantillon France Sud (peuplements 59 à 70, Tableau 4) diffère de tous les autres par :
• la géographie : on se trouve dans une des zones les plus méridionales de l’aire de répartition de l’Epicéa commun ;
•les classes d’âge qu’il représente : ce sont des arbres jeunes ;
•les classe de fertilité : dans le gradient géographique de fertilité de l’Epicéa commun, on est à l’autre bout de la variabilité comparé aux arbres suédois.
C’est ainsi l’échantillon qui nous a paru le plus intéressant pour servir d’échantillon externe et évaluer l’extrapolabilité de nos modèles. Il n’a donc été impliqué dans aucune démarche de modélisation (Tableau 3). Ces arbres avaient déjà servi à cette même expérience dans le travail de Daquitaine (1995), qui avait essayé d’estimer leurs caractéristiques de branchaison à l’aide du modèle que Colin (1992) avait mis au point sur des arbres vosgiens. A l’époque des différences significatives étaient apparues entre ces arbres et les arbres vosgiens. Le modèle que nous avons mis au point a aussi été calibré sur des arbres vosgiens, mais qui représentent une autre partie de cette ressource. En rééditant l’expérience de Daquitaine (1995), on a cherché à savoir si les différences constatées entre arbres Midi-Pyrénéens et vosgiens provenaient de la méthode de modélisation, de l’échantillon qui a servi à calibrer les modèles ou d’un facteur jusqu’ici ignoré de la branchaison de l’Epicéa commun, émergent lorsqu’on s’intéresse à la variabilité interrégionale et dont nos données ne rendrait pas compte.
Synthèse des données _______________________________________________________________________________________________________________ Tableau Tableau Tableau Tableau 3333
Résumé des échantillons et des mesures disponibles pour chacun.
Problématique : ModModModModéééélisationlisationlisationlisation : Echantillons qui ont été employés pour la construction des modèles ; ExterneExterneExterneExterne :
Echantillon utilisé pour simuler le comportement des modèles lorsqu’ils sont utilisés pour estimer les caractéristiques du houppier d’une ressource étrangère ;
Echantillon Echantillon Echantillon
Echantillon : Dénomination de l’échantillon utilisée dans le présent travail ; Branches
Branches Branches
Branches : Mesures des branches verticillaires (position le long de la tige, nombre, diamètre basal, angle
d’insertion, statut) ; BasesBasesBasesBases dededede houppierhouppierhouppierhouppier : hauteur de la 1èrebranche verte, 1erverticille vert ; 1èrebranche morte.
X X X
X : indique que ces mesures sont disponibles pour l’échantillon ; ____ indique que ces mesures n’ont pas été
effectuées Effectifs :
Arbres Arbres Arbres
Arbres : dans cette colonne on a indiqué le total et sa décomposition en nombre de peuplements × nombre
d’arbres échantillonnés dans chaque peuplement.
Probl Probl Probl
Probléééématiquematiquematiquematique EchantillonEchantillonEchantillonEchantillon ObjectifObjectifObjectifObjectif CaractCaractCaractCaractèèèèresresresres mesurmesurmesurmesurééééssss EffectifsEffectifsEffectifsEffectifs Branches
Branches
BranchesBranches BasesBasesBasesBases dededede houppier houppier houppier houppier Peuplements Peuplements Peuplements
Peuplements ArbresArbresArbresArbres
Mod
ModModModéééélisationlisationlisationlisation France Nord Modélisation des caractéristiques des branches chez des arbres âgés
X X 5 98
(4 × 18 + 1 × 26)
Suède Observation directe des variation d’un
descripteur du houppier entre plusieurs régions
_ X 12 106
(8 × 14 + 4 × 6)
Belgique Observation directe des variation d’un
descripteur du houppier entre plusieurs régions
_ X 4 24
(4 × 6)
Externe Externe Externe
Externe France Sud Test des modèles X X 12 38
Synthèse des données _______________________________________________________________________________________________________________
Tableau TableauTableauTableau 4444
Localisation des peuplements.
Code Code
CodeCode peuplementpeuplementpeuplementpeuplement : numéro de code sous lequel on désigne le peuplement dans les analyses, défini en
référence au contrat EC-FAIR STUD. Les numéros manquants sont ceux des échantillons destinés à l’étude des caractéristiques techniques des bois et qui ne sont pas présentés ici. LocalitLocalitLocalitLocalitéééé, ProvinceProvinceProvinceProvince : commune et région
administrative où le peuplement a été prélevé ; CodesCodesCodesCodes pourpourpourpour lalalala rrrrééééggéggééénnnnéérationéérationrationration : PPPP : peuplement régénéré par
plantation ; NNNN : peuplement régénéré par voie naturelle ; NRNRNRNR : aucun renseignement disponible sur le mode de
régénération
Echantillon Echantillon
EchantillonEchantillon CodeCodeCodeCode Peuplement Peuplement Peuplement Peuplement
Localit
LocalitLocalitLocalitéééé ProvinceProvinceProvinceProvince RRRRééééggggéénéénnnéééérationrationration Altituderation AltitudeAltitudeAltitude (m)(m)(m)(m) LongitudeLongitudeLongitudeLongitude ((((°°°°)))) Latitude Latitude LatitudeLatitude ((((°°°°)))) Belgique Belgique
BelgiqueBelgique 5 Ternel Limbourg P 263 6,4211 48,7667
6 Wellin Limbourg P 263 6,4211 48,7667
7 Dohan Luxembourg P 349 4,7900 50,0228
8 Solwaster Luxembourg P 349 4,7900 50,0228
Su Su
SuSuèèèèdededede 11 Siljansfors Dalarna N 220 14,3806 60,8916
12 Granhult Småland N 225 14,7392 57,1333 13 Åsa Småland N 185 14,7750 57,1550 14 Sannarps Halland P 170 12,7958 56,9347 21 Theden Halland P 95 13,1125 56,6958 22 Atvidaberg Ostergötland P 120 15,9347 58,2083 23 Östersund Jämtland P 310 14,5000 63,2181 24 Östersund Jämtland P 310 14,5000 63,2181 25 Östersund Jämtland P 310 14,5000 63,2181 26 Hoting Angermanland N 270 14,1333 64,0833 27 Hoting Angermanland N 270 14,1333 64,0833 28 Hoting Angermanland N 270 14,1333 64,0833 France France
FranceFrance NordNordNordNord 31 Saint-Amé Vosges P 750 6,6705 48,0255
32 Le Puid Vosges P 605 7,0411 48,3936 33 Le Puid Vosges P 625 7,0411 48,3936 34 Moussey Vosges NR 860 7,0175 48,4272 35 Champenoux Meurthe-et- Moselle P 250 6,3472 48,7436 France France
FranceFrance SudSudSudSud 59 Alpuech Aveyron P 1020 2,8492 44,7631
60 Saint-Chély d’Aubrac Aveyron P 1259 2,9219 44,7589 61 Belcastel Aveyron P 614 2,3378 44,3894 62 Bournazel Aveyron P 607 2,2992 44,4617 63 Curan Aveyron P 981 2,8550 44,2002 64 Arnac-sur- Dourdou Aveyron P 763 2,9300 43,7300 65 Arnac-sur- Dourdou Aveyron P 763 2,9300 43,7300 66 Arnac-sur- Dourdou Aveyron P 763 2,9300 43,7300 67 Masclat Lot P 637 1,3908 44,8361 68 Tauriac Lot P 236 1,7767 44,9072 69 Tauriac Lot P 236 1,7767 44,9072 70 Viala-du-Tarn Lot P 658 2,8783 44,0731
2.1.1.1.
2.1.1.1.
2.1.1.1.
2.1.1.1.FranceFranceFranceFrance SudSudSudSud
Cet échantillon a été collecté par Daquitaine (1995), auquel nous renvoyons pour une description complète du protocole. La région Midi-Pyrénées a été choisie, parce qu’elle représente un fort contraste de conditions de croissance avec les Vosges. Les départements du Lot et de l’Aveyron représentent le versant sud du Massif
Synthèse des données _______________________________________________________________________________________________________________
Central. L’Epicéa commun n’y est pas une essence indigène. Les arbres sont souvent issus de provenance alpines. Les sols sont d’origine volcaniques. Bien que le climat puisse être contrasté (Valeurs extrêmes de température moyenne annuelle dans les sites visités : 7,4°C – 12.45°C), les stations échantillonnées ont, en moyenne un climat plus clément que dans les Vosges. Par exemple, les températures moyennes annuelles sont respectivement : 10,2°C pour les stations de l’échantillon France Sud et 8,8°C pour celles de France Nord. Un autre intérêt est que c’est une région dont la ressource en Epicéa est peu connue comparativement aux Alpes, au Jura ou aux Vosges. On a donc a cherché à être représentatif de la ressource du sud du Massif Central et de visiter un grand nombre de peuplements. Pour chaque classe de fertilité, on a échantillonné plusieurs valeurs de densité de peuplement (Figure 11). Cette démarche limitait l’effort d’échantillonnage à l’intérieur des peuplements. Seuls 3 arbres ont été prélevés dans chacun. Le peuplement 69 est représenté par 5 arbres : les deux surnuméraires ont été échantillonnés au cas où 2 des arbres choisis auraient été impropres à l’étude de la qualité du bois à laquelle ils étaient destinés.
2.1.1.2.
2.1.1.2.
2.1.1.2.
2.1.1.2.EchantillonEchantillonEchantillonEchantillon FranceFranceFranceFrance NordNordNordNord
Figure Figure Figure Figure 10101010
Cet échantillon se compose de 4 peuplements vosgiens (31 à 34, Tableau 4 et 1 peuplement localisé sur le Plateau Lorrain (35, Tableau 4). Dans les Vosges, on a cherché à croiser les modalités âge et fertilité dans des peuplements ayant atteint ou dépassé l’âge d’exploitation (Tableau 5). Pour obtenir des fertilités contrastées, on a échantillonné dans les deux régions des Vosges (Figure 10) : Vosges cristallines et
Vosges gréseuses. La région du Col du Hantz, d’où proviennent les peuplements 32 et 33 constituant la modalité « fertile » de notre échantillon est située dans les Vosges gréseuses. La roche est composée soit de roches d’origine métamorphique, soit de granites calco-alcalins (Duchaufour, 1978). Au-dessus, on trouve des matériaux d’altération issus du grès Vosgiens. Les sols sont des variantes de sols bruns et podzoliques. Les peuplements étaient situés à une altitude proche de 600 m. On suspecte que ces deux peuplements auraient pu être exposés à des vents soutenus, dans la mesure, où le peuplement 33 a été le seul présentant une orientation préférentielle significative de la croissance radiale de la tige (Saint- André 1998). Les peuplements représentant la modalité « peu fertile » proviennent, eux, des Vosges cristallines. Dans cette partie du massif, le socle hercynien affleure, le Grès vosgien n’apparaissant que rarement. Il est formé de roches plutoniques et métamorphiques. Les sols sont de type brunifié brun ocreux. Le peuplement 34 était un peuplement localisé en crête pour lequel les propriétaires ont reporté de nombreux chablis. Les arbres portaient de nombreuses traces d’attaques d’Ips (Coléoptères Scolytidae). Le peuplement 31 était quant à lui localisé sur une tourbière de pente.
A l’intérieur des peuplements vosgiens, 18 arbres ont été choisis dans une placette circulaire de 1 are délimitée autour du centre de la parcelle. Les arbres de cette placette ont été répartis en 3 classes de D130, dans lesquelles 6 arbres ont été choisis aléatoirement.
Localisation des peuplements vosgiens (peuplements codés 31 à 34, Tableau 4) par rapport aux régions forestières définies par l’IFN (IFN 1992)
Vosges gréseuses Vosges cristallines Haye Côtes de Meuse et Woëvre Plateau Lorrain Vôge Collines Ouest Sous-Vosgiennes 31, 34 32, 33
Synthèse des données _______________________________________________________________________________________________________________
Pour certaines caractéristiques, il est nécessaire de représenter tout le gradient d’âge dans l’échantillon qui sert pour construire les modèles. Nous avons donc cherché à compléter l’échantillon vosgien par de jeunes arbres (peuplement 35, Tableau 4)
C’est dans l’échantillon France Nord que le facteur densité des peuplements a le moins bien été contrôlé. Nous n’avons pas pu la fixer pour les arbres matures, faute de trouver un peuplement « mature, fertile » de la bonne valeur de densité (Peuplement 33, Tableau 4). Nous n’avons pas pu trouver non plus de jeunes
peuplements adéquats. Pour compléter l’échantillon avec de jeunes arbres en faisant varier Ht et D130, nous avons échantillonné dans un dispositif expérimental (peuplement 35, Tableau 4), en densité variable, de 707 tiges/ha à 10640 tiges/ha au moment de l’échantillonnage. On en trouvera une description détaillée dans Dreyfus (1988). Ce peuplement situé sur le Plateau Lorrain, régions de plaines parsemées de côtes, sur un substrat argileux ou limoneux sur argiles et dont l’altitude varie entre 200 et 450 m. Les sols sont hydromorphes, majoritairement de type gley ou pseudogley. Le peuplement 35 correspond à une classe de fertilité 1 (Décourt 1972). Les arbres qui le composent sont tous demi-frères. Etant donné son caractère spécifique, le peuplement 35 n’a été utilisé que pour la modélisation du diamètre des branches. Dans la problématique des bases de houppier où le gradient de fertilité joue un rôle important (Loubère & Colin 1999), il n’a pas été utilisé, son caractère irrégulier ne permettant pas de déterminer une valeur fiable de la hauteur dominante.
2.1.1.3.
2.1.1.3.
2.1.1.3.
2.1.1.3.BelgiqueBelgiqueBelgiqueBelgique
Le caractère base du houppier est celui pour lequel il est apparu le plus important d’avoir des données couvrant la plus large partie de la variabilité d’une ressource. Il semble important de représenter les gradients d’âge et de fertilité. De ce point de vue, l’échantillon France Nord est le plus déséquilibré, comparé à Suède. Notamment, les arbres de plaines y sont sous-représentés. Les arbres belges, issus d’une région géographiquement et climatiquement proche de la Lorraine ont été introduits dans la modélisation de la base du houppier de manière à compenser ce déséquilibre.
Ces arbres ont été échantillonnés selon 2 classes d’âges : arbres matures et arbres âgés. C’est un des rares échantillons dont la sylviculture passée est connue. Dans chaque classe d’âge, on a un peuplement issu d’une sylviculture avec éclaircie forte et un avec éclaircie faible. Cependant, dans les autres échantillons, la sylviculture n’est pas un facteur contrôlé. Chacun des autres peuplements représente sans doute un cas particulier. Le principe de notre travail de modélisation est également que la croissance passée est implicite dans les modèles. Elle est traitée du point de vue des allométries qu’elle génère entre les organes de l’arbre au moment où on l’observe. En conséquence, on n’a pas tenu compte des informations dont on disposait sur la sylviculture pratiquée.
2.1.1.4.
2.1.1.4.
2.1.1.4.
2.1.1.4.SuSuSuSuèèèèdededede
On a tenté de représenter le plus grand nombre des classes de fertilité suédoises. Comme l’indice de fertilité décroît régulièrement avec la latitude (Collignonet al. 2002), on a exploré 3 régions : Côte Sud, Centre, Nord.
Les provinces les plus nordiques n’ont cependant pas été atteintes, les arbres de ces peuplements posant des problèmes pour les mesures de propriétés du bois (non présentées ici). Dans chacune des régions, on a choisi 4 peuplements purs ou comportant au moins 90% d’Epicéa commun, représentant les 2 modes de régénération pratiqués : naturelle ou artificielle. Au centre de chacun des peuplements, on a appliqué la même stratégie d’échantillonnage que dans France Nord. Les arbres ont été répartis en 3 classes de D130 : petits (18 à 39 cm de D130), moyens (38-41 cm), gros (>41 cm). Ces arbres ne servaient pas seulement à des études de branchaison, mais aussi de qualité des bois. Dans les 8 peuplements, où des arbres ont été échantillonnés pour l’étude de la qualité des bois, 14 arbres ont été prélevés : 2 petits, 6 moyens, 6 gros. Dans les 4 peuplements échantillonnés uniquement pour l’étude de la branchaison, seuls 6 arbres ont été mesurés : 2 dans chaque classe de D130.
Tableau Tableau Tableau Tableau 5555
Tableau synoptique des modalités de l’échantillonnage vosgien.
Les cellules contiennent les identificateurs des peuplements décrits dans leTableau 4(p 32)
Modalit Modalit Modalit Modalitéééé dddd’â’â’â’âgegegege Modalit
ModalitModalitModalitéééé dededede fertilit fertilitfertilitfertilitéééé
Matures (< 90 ans) Agés (> 90 ans) Fertile 33 32 Peu Fertile 31 34
Synthèse des données _______________________________________________________________________________________________________________