Monitoring du renouvellement des forêts françaises
Theophile Moreal-De-Brevans
Co-encadrement : Lionel Hertzog (IGN-LIF), Georges Kunstler (INRAE-LESSEM), Catherine Collet (Silva-Renfor)
État : Toujours en cours - débuté en décembre 2024
Résumé:
La thèse a pour objectif d’analyser les facteurs qui déterminent l’abondance de la régénération dans les forêts françaises dans le contexte du changement climatique. Le projet s’articulera autour de trois sous-objectifs : (i) quantification de l’abondance du renouvellement dans les systèmes de plantation et de régénération naturelle, dans les différents contextes forestiers français, (ii) étude des déterminants climatiques du renouvellement et (iii) implémentation des résultats obtenus en (i) et (ii) dans le modèle de projection de ressources forestières MARGOT.
Les travaux de recherche réalisés dans le cadre de la thèse s’appuieront sur l’inventaire forestier national, une enquête statistique labellisée conduite de manière annuelle récoltant un grand nombre de variables dont certaines sont directement liées au renouvellement. Afin d’atteindre les objectifs de la thèse différentes approches quantitatives seront utilisées, notamment le développement de modèles statistiques afin de filtrer les effets de confusion ou encore l’utilisation de la chaine de calcul de l’inventaire pour s’appuyer sur les estimateurs non-biaisés qui y sont définis.
La thèse, en s’appuyant sur un inventaire représentatif et systématique, apportera des connaissances fondamentales sur le processus de renouvellement dans le contexte du changement climatique, actuellement mal caractérisé et quantifié. Ce projet permettra également de répondre au besoin des politiques publiques et de gestionnaires de suivre dans le temps et dans l’espace les capacités des forêts françaises à se renouveler et à garantir les nombreuses contributions aux sociétés permises par les forêts
Etude des déterminants de déplacements des grands ongulés dans les éléments de la mosaïque paysagère forestière et les conséquences pour le succès de renouvellement des peuplements
Anthony Bled
Co-encadrement : Sonia Saïd (OFB), Vincent Boulanger (ONF), Catherine Collet (Silva-Renfor)
État : Toujours en cours - débuté en octobre 2023
Résumé :
Un premier volet porte sur l’analyse des déterminants des déplacements des ongulés à l’échelle du territoire. L’objectif est d’étudier finement comment les cervidés utilisent les différents éléments de la mosaïque forestière (zones de gagnage, peuplements adultes, parcelles en régénération, …), de développer des méthodes permettant de déterminer les fonctions (alimentation, refuge et déplacement) de ces différents éléments pour les cervidés, et d’évaluer les conséquences du comportement des ongulés dans la mosaïque, sur la flore et le renouvellement forestier. Ce volet débutera par la réalisation d’une revue systématique de littérature sur les stratégies de gestion visant à limiter les dégâts que les cervidés peuvent causer aux zones en renouvellement. Des données originales issues de deux territoires d’études de l’OFB (Territoire d’Etude et d’Expérimentation de Trois-Fontaines et RNCFS de La Petite Pierre) seront analysées, qui combinent des relevés des mouvements des ongulés suivis par des colliers GPS, une couverture LIDAR, des cartes d’habitats.
Le 2e volet porte sur l’analyse du comportement des ongulés dans des jeunes plantations protégées avec différents dispositifs de protections individuelles des plants. Ces expérimentations seront menées sur le Territoire d’Etude et d’Expérimentation de Trois-Fontaines, où des suivis de chevreuils se font en parallèle et où il sera possible de croiser les données d’occupation de l’espace par les chevreuils avec la mise en place de parcelles expérimentales de plantation de chêne. Nous testerons différents types de protection appliquée ou pas sur des plants de chêne. Il s’agit d’étudier non seulement les plants protégés mais aussi le reste de la parcelle et les parcelles voisines (qui sont dans le domaine vital), ainsi que l’effet de ces méthodes de protections sur le domaine vital des animaux. Cette expérimentation est intégrée dans le projet PICO et portera sur les mêmes méthodes de protections individuelles des plants.
La végétation concurrente de la régénération forestière : évaluation des surfaces colonisées, modélisation de l'abondance et de l'impact sur la régénération ligneuse à l'échelle de la France
Noé Dumas
Co-encadrement : Catherine Collet (Silva-Renfor), Jean-Luc Dupouey (Silva)
État : Soutenue le 15/12/2022
> Thèses.fr
Résumé :
Le renouvellement forestier est une étape clef dans la vie des peuplements forestiers car il permet le maintien à long terme de la forêt, et des services écosystémiques qui lui sont associés. Parmi les facteurs susceptibles d’impacter négativement le renouvellement, la colonisation par des espèces végétales concurrentes peut ralentir la régénération ligneuse, voire la bloquer pendant plusieurs décennies. L’objectif de cette thèse est d’estimer l’impact, à une échelle régionale à nationale, de la végétation concurrente sur la régénération ligneuse. La thèse est principalement basée sur l’utilisation des données de l’inventaire forestier national français (IFN).Une première étape, utilisant les résultats d’une enquête auprès de gestionnaires forestiers, a permis de dresser une liste des principales espèces concurrentes pour la régénération ligneuse, et de déterminer les surfaces sur lesquelles chaque espèce est présente avec une forte abondance. La ronce (Rubus fruticosus), la fougère aigle (Pteridium aquilinum) et la molinie bleue (Molinia caerulea) sont les principales espèces concurrentes en France, et sont chacune présentes à forte abondance dans plus de 300 000 ha des forêts à faible couvert de canopée en France.Afin de mieux comprendre l’écologie des espèces concurrentes, le rôle de l’ouverture de la canopée sur la probabilité de présence et de forte abondance des espèces concurrentes a été étudié. Pour une majorité d’espèces, le couvert de la canopée a un effet faible sur la probabilité de présence des espèces. À l’inverse, l’abondance des espèces est fortement corrélée au couvert de la canopée, un couvert important étant pour la majorité des espèces concurrentes associé à une plus faible abondance. L’effet de la végétation concurrente sur le recouvrement de la régénération ligneuse a ensuite été modélisé à l’échelle de la France pour les trois principales espèces. Une forte abondance de P. aquilinum et M. caerulea est associée à une diminution relative du recouvrement de la régénération ligneuse d’environ 30 % et 40 % respectivement, par rapport à des situations où ces espèces sont présentes à faible abondance. À l’inverse, R. fruticosus a un effet plus ambivalent sur la régénération ligneuse. Le recouvrement de régénération ligneuse augmente en moyenne légèrement pour des abondances de R. fruticosus intermédiaires, et diminue sensiblement pour une forte abondance de cette espèce. Enfin, la probabilité de présence et de forte abondance des trois principales espèces concurrentes a été modélisée, afin d’identifier les conditions de fortes abondances et de prédire la localisation des surfaces potentiellement impactées par l’apparition de ces trois espèces lors de l’ouverture de la canopée. La difficulté de modéliser précisément la présence mais surtout le niveau d’abondance de ces espèces a conduit à des modèles de faibles capacités prédictives, ne permettant pas d’obtenir des estimations robustes des conditions à fort risque d’envahissement par les trois espèces étudiées. En conclusion, cette thèse a montré que les problèmes de régénération ligneuse liés à des espèces de végétation concurrente sont présents sur des surfaces notables dans les forêts françaises. P. aquilinum et M. caerulea ont globalement un effet négatif marqué sur la régénération ligneuse quelle que soit leur abondance, tandis que l’effet de R. fruticosus n’est globalement négatif que pour de fortes abondances. Enfin, cette thèse a également démontré l’importance de modéliser séparément la présence et l’abondance, et identifié les principaux facteurs à mieux prendre en compte pour mieux modéliser l’abondance des espèces.
Interactions entre chêne et cervidés durant le processus de renouvellement - cas des peuplements forestiers tempérés de plaine (Quercus robur et Q. petraea)
Julien Barrere
Co-encadrement : Catherine Collet (Silva-Renfor), Sonia Saïd (OFB)
État : Soutenue le 07/09/2021
> Thèses.fr
Résumé :
Les cervidés ont vu leur abondance et leur distribution spatiale augmenter fortement depuis les dernières décennies, en France, et plus généralement à l’échelle de l’hémisphère Nord. Si ces espèces jouent un rôle clé dans le fonctionnement des écosystèmes forestiers, le niveau actuel des populations compromet le processus de régénération forestière de certaines essences cruciales pour la filière sylvicole telles que les chênes sessile et pédonculé (Quercus robur et Q. petraea). L’objectif de cette thèse est de quantifier et décrire les mécanismes sous-jacent de la contrainte exercée par les cervidés sur la régénération et d’identifier dans quelle mesure certaines opérations sylvicoles (coupe, dégagement et pose d’enclos) influencent cette contrainte. L’analyses de la composition de panses de cerf et de chevreuil sur le site de La Petite Pierre (Vosges) a permis de montrer que les glands de chêne représentaient une ressource significative dans le régime alimentaire de ces deux espèces, mais que leur consommation de gland saturait les années de forte fructification. Par des approches expérimentales, nous avons mis en évidence que l’abroutissement de la pousse apicale réduisait toujours la croissance en hauteur des semis que ce soit en condition de terrain, ou en pépinière, et que ce phénomène s’expliquait par une faible plasticité d’allocation des ressources pour compenser la perte de tissu. L’analyse d’un résultats d’un réseau d’enclos-exclos répartis sur plusieurs sites en France et en Suède a permis de montrer que la coupe d’arbre adulte pour augmenter l’ouverture de la canopée accentuait l’effet négatif des cervidés sur la croissance et la survie de jeunes semis de chêne, via une plus forte fréquentation des cervidés dans les patches de régénération ouverts. Enfin, suite à l’implémentant du processus d’herbivorie dans un modèle de dynamique forestière (bibliothèque Régénération de CAPSIS), j’ai effectué des simulations suggérant que sous une forte pression d’herbivorie, des opérations de dégagement moins fréquentes et maintenant des espèces accompagnatrices appétentes comme le charme permettrait de réduire l’influence négative des cervidés sur la croissance du chêne. En conclusion, les résultats de cette thèse étayent l’hypothèse que les cervidés représentent une contrainte significative pour le processus de régénération du chêne, mais suggère qu’une gestion de la végétation de sous-bois adaptée permettrait de réduire cette contrainte et de se rapprocher d’un équilibre plus durable entre faune sauvage et activités sylvicoles.
