Forêts à caractère naturel

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Étudier les forêts à caractère naturel
5.3. La forêt
5.3.1 Structure des peuplements et dynamique forestière
Etudier la dynamique forestière consiste à étudier les changements
d’une forêt et leurs causes.
La dynamique forestière peut être étudiée en comparant la
structure de peuplements se trouvant à différents stades de leur
cycle sylvigénétique (c’est l’approche synchronique) ou en observant
la structure d’un peuplement à différentes époques de son évolution
(c’est l’approche diachronique).
Une méthode de relevés standardisée a récemment été proposé
pour les réserves intégrales européennes par les participants d’un
programme européen de coopération scientifique et technique (COST
E4). Elle n’impose pas l’utilisation d’outils analytiques communs mais,
par la promotion d’une méthode commune, offre d’intéressantes
perspectives d’études structurelles comparatives. Seule entrave à
cette initiative, la méthode est lourde à mettre en place et donc trop
coûteuse pour que son utilisation puisse se généraliser.
Méthodologie COST E4 pour le suivi de la dynamique des
forêts à caractère naturel (protocole déjà appliqué en France dans
certaines réserves intégrales 150 ) :
Echantillonnage :
• une placette principale de
500 m 2 par ha (tous les 100 m
le long de transects) ;
• 4 sous-placettes de 2 m de
rayon à installer aux 4 points
cardinaux de la placette
principale (pour description
des sous étages, régénération
et végétation herbacée) ;
Variables stationnelles :
• exposition ;
• pente ;
• topographie ;
• type d’humus ;
• type de station ;
Variables dendrométriques
(pour les arbres > 5 cm de
diamètre) :
• espèce ;
• diamètre ;
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• hauteur totale et de la
1 ère branche ;
• volume ;
• traces d’écorçage ou frottis ;
• cavités ;
• état de décomposition des
arbres morts ;
• nature du bois mort au sol :
souches, volis, chablis ;
• diamètre des souches ;
Strates basses des sousplacettes
:
• espèce ;
• densité ;
• dégats ;
Strate herbacée des sousplacettes
:
• liste des espèces vasculaires
présentes ;
• recouvrement.
L’APPROCHE «DÉDUCTIVE»
Cette approche («Strong Inference» 146 )
nous invite à répondre à nos interrogations
scientifiques en quatre étapes : (1) énoncer
les différentes hypothèses permettant
d’expliquer le problème, (2) proposer la
méthode susceptible d’écarter une ou plusieurs
de ces hypothèses, (3) mettre en
œuvre la recherche selon la méthode retenue
et (4) reprendre la même procédure
depuis le début en formulant de nouvelles
sous-hypothèses à tester afin d’obtenir
une réponse de plus en plus précise à la
question posée. Cette approche s’apparente
ainsi à une arborescence : à chaque
fourche, une nouvelle hypothèse (question)
est posée. C’est cette approche qui est à
l’origine des formidables avancées scientifiques
du 20e siècle en physique, chimie,
biologie moléculaire. L’écologie, avec son
important niveau de détail et de complexité,
est un domaine de «haute-information»
où des décennies de recherche peuvent
facilement être perdues si l’on ne définit
pas précisément et à l’avance quelles sont
les hypothèses les plus pertinentes à tester146
. L’approche déductive peut aisément
être appliquée à l’étude des forêts à caractère
naturel, en prenant simplement soin
d’étudier le système le plus simple permettant
de répondre à nos questions (car
plus un système est complexe, plus il sera
difficile d’isoler la cause exacte d’un phénomène)
et en ne testant que des hypothèses
qui peuvent être validées, mais également
réfutées (car «une théorie ne peut
vivre que si elle peut être mortellement
menacée» 146 ).
Saule têtards, Alsace (Photo : Bernard Boisson).
SUIVI DE LA DYNAMIQUE SPONTANÉE
DES FORÊTS ALLUVIALES DANS 6 RN 34
• sur 5 fleuves : Rhin (2 sites), Rhône,
Drôme, Doubs et Loire ;
• 1185 ha de Réserves naturelles dont 734
ha boisés et 416 ha en réserve intégrale ;
• 329 placettes relevées (de 600 m 2 en
moyenne) en 1994 (relevés prévus tous les
10 ans).
Pour chaque placette :
• inventaire dendrométrique de chaque
arbre > 7.5 cm de diamètre : localisation,
espèce, taille, diamètre, statut social, état
sanitaire, présence de lianes ;
• indice d’abondance-dominance de chaque
espèce arbustive (diamètre < 7.5 cm) ;
• niveau de régénération de chaque espèce
arborescente (3 classes : > 0.5, 2 et 4 m).
Au total :
• 9417 arbres vivants relevés et 12099
tiges mesurées ;
• 20 espèces d’arbres par Réserve naturelle
en moyenne ;
• 500 à 600 arbres/ha en moyenne.
Étudier les forêts à caractère naturel
Compte tenu de la lourdeur de ce type de méthodes, l’utilisation
d’indicateurs structurels (de complexité, connectivité, hétérogénéité,
etc.) leur est parfois préférée 113 .
Voici quelques ex. de méthodes et indices utilisés pour évaluer la
structuration d’un peuplement forestier :
• Il est possible d’ordonner les espèces ligneuses en faisant la
moyenne des densités, fréquences (nb de placettes occupées) et
dominances (surface terrière*) relative (en %) de chaque espèce 1 .
Ceci évite d’avoir une trop forte contribution des espèces
abondantes mais de faible taille ou une trop faible contribution des
espèces dominantes à faibles densités. On peut ainsi se faire une
première idée de la structuration d’un peuplement sans tenir
compte de sa stratification verticale.
• Certaines méthodes développées pour les communautés animales
peuvent également être utilisées. La stratification verticale de la
forêt peut ainsi être mesurée par l’indice de diversité de Shannon-
Weaver (adapté) qui devient alors un indice d’hétérogénéité
structurelle 64,108 .
• Les analyses factorielles sont également utilisées pour identifier les
variables qui expliquent le mieux la structure des peuplements 16,173 :
espèces, conditions stationnelles, modes de gestion, etc. L’analyses
factorielle discriminante est à ce titre intéressante puisqu’elle
permet, lorsque le degré de naturalité de différentes placettes est
connu, de calculer un indice de naturalité (fig. p.60).
• L’abondance de gros arbres morts est caractéristique des forêts à
caractère naturel et il est souvent possible de comparer la structure
de différents peuplements par une simple représentation graphique
de cette variable 165,174 . Les inventaires nationaux peuvent ainsi
permettre de localiser et d’estimer les forêts à naturalité élevée à
l’échelle d’un pays 110 . A l’échelle d’un site, la représentation de la
biomasse et de la nécromasse permet également d’évaluer les
différences structurelles selon le type de gestion 65 .
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