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| Impacts du débroussaillement à objectif de défense de la forêt contre l’incendie sur l’écophysiologie et la croissance des strates arborées et arbustives d’une formation à pin d’Alep et chêne vert et conséquences sur l’éclosion et la propagation initiale |
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Ce projet est géré par la convention MAAPAR-DGFAR 61.45.80.32/04 entre :
- la Direction Générale de la Forêt et des Affaires Rurales du Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche et des Affaires Rurales
- le Centre de Recherche d'Avignon de l'Institut National de Recherche Agronomique,
La convention 61.45.80.32/04 d'une durée de trente mois a été notifiée le 29 novembre 2004. |
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| Objectifs, contexte, enjeux |
En région méditerranéenne le déficit hydrique saisonnier affecte l’état hydrique et la transpiration des espèces. Il s’ensuit une réduction de l’assimilation carbonée qui peut conduire, comme il a été montré sur certains peuplements de résineux à des latitudes plus élevées, des pertes de production de l’ordre de 20 à 22 %.
Toute intervention qui transforme les paramètres de la compétition au niveau du peuplement peut modifier la disponibilité en eau et ainsi agir sur la durée de la période de stress hydrique et sur la croissance.
Dans le cas des traitements de type DFCI, la pratique du débroussaillement qui supprime la strate basse, pourrait contribuer à améliorer l’état hydrique des rémanents.
Différentes études montrent que la contrainte hydrique caractérisant la période estivale en région méditerranéenne joue un rôle majeur à la fois dans la succession forestière et le fonctionnement à long terme des peuplements.
La faible réserve hydrique extractible du sol et la forte demande climatique aggrave le déséquilibre absorption - transpiration et conduit à des réactions variables suivant les espèces.
Ces réactions peuvent se traduire notamment au niveau de la plante par :
- une limitation active des échanges avec l’atmosphère (fermeture plus ou mois rapide des stomates).
- un système conducteur capable de tolérer les très fortes tensions engendrées sur les colonnes d’eau (faible vulnérabilité).
- une adaptation de la surface d’extraction racinaire à la surface transpirante.
- une distribution du système racinaire propre à optimiser les prélèvements et/ou exploiter des tranches de sol moins accessibles par les autres espèces.
La gestion forestière qui conduit à la suppression d’une partie du couvert, ou d’une strate, modifie l’absorption et la disponibilité en eau du sol et, pour les espèces des sous - étages, le rayonnement reçu.
Il en résulte des modifications en terme d’état hydrique des plants, de croissance, de porosité du couvert que nous nous proposons de caractériser par cette étude.
Par ailleurs, ce projet devrait permettre d’alimenter en données nouvelles les modèles de combustible servant d’intrant pour les modèles de propagation du feu utilisés dans le projet Fire Star.
Afin de tenter de préciser les répercussions des traitements de type DFCI sur le fonctionnement hydrique, la croissance et la porosité des bandes de forêt traitées en coupures de combustible, nous nous proposons de mettre en œuvre différentes approches complémentaires.
Dans le cadre de ce projet, l'activité des équipes engagées consistera à évaluer l'impact des modalités appliquées sur le risque d’éclosion et de propagation initiale du feu.
L’objectif est donc de caractériser l’impact des traitements sur la structure, la composition, la biomasse et le biovolume des strates basses (couverture morte, herbacées, arbustes). |
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| Description sommaire de la méthodologie |
1. Traitements
Deux placettes de 60 m x 60 m seront délimitées dans le site de forêt mélangée pin d’Alep-chêne vert de Lamanon. Elles seront étudiées et caractérisées pendant une première année de croissance et recevront au cours l’hiver suivant un traitement différencié :
(a) débroussaillement + enlèvement de la strate des pins
(b) débroussaillement + enlèvement de la strate des chênes.
(c) témoin.
Le broyât sera maintenu sur place. Les pins seront abattus ou billonnés sur pied, de manière à minimiser les dégâts à la strate des chênes, puis enlevés.
Les chênes seront enlevés.
2. Mesures dendrométriques et suivi de la croissance
Un inventaire en circonférence de tous les arbres sera effectué sur chaque placette centrale, pour disposer d'un état initial.
Le niveau de mesure sera marqué sur un échantillon pour permettre le suivi de la croissance en diamètre et des mesures de hauteur seront effectuées.
Les arbres suivis seront numérotés et les mesures répétées chaque année.
3. Biomasse, structure, biovolume, inflammabilité et teneur en eau
Neuf cellules carrées de 5 m x 5 m seront délimitées dans chaque placette à raison de 3 cellules par classe de recouvrement arborée (fort, moyen, faible).
La caractérisation et le suivi de la structure, de la composition, de la biomasse et du biovolume des strates basses seront effectués sur ces cellules au moyen de mesures non destructives au sein des cellules sélectionnées.
Les mesures d’inflammabilité et de distribution du combustible au sein des arbustes, ainsi que le suivi de la teneur en eau, seront effectués.
4. Mesures microclimatiques
Les paramètres de rayonnement, de température, d’humidité de l’air et de vitesse du vent seront suivis en continu, au-dessus du couvert
Les valeurs instantanées seront moyennées et enregistrées avec une fréquence semi horaire (Centrale d’acquisition Campbell Sci.) et donneront lieu à l’estimation d’une ETP Penman.
Les pluies au dessus du peuplement seront totalisées et enregistrées avec la même fréquence.
Un capteur ponctuel de rayonnement global sera placé au dessus du couvert de chênes et du buis.
5. Fonctionnement hydraulique des espèces
Sur des arbres échantillons:
- les valeurs de potentiel hydrique (potentiel de base et potentiel minimum) seront mesurées tous les quinze jours, au cours de la période juin-septembre, avant et après traitement,
- le débit de sève et la transpiration de chaque espèce et de chaque strate seront évalués en continu et sur une moyenne semi-horaire.
Au laboratoire, mesure de la conductivité hydraulique de axes et de leur vulnérabilité à la cavitation
6. Fonctionnement du sol
L'humidité volumique du sol sera suivie à l'aide de sondes TDR et/ou capacitives.
Une valeur de potentiel hydrique du sol sera enregistrée directement et en continu à l’aide d’équitensiomètres disposés à la profondeur 40 cm.
Les caractéristiques de conductivité hydraulique du sol seront mesurées en laboratoire a partir de prélèvements d’échantillons de sol provenant des différents traitements.
7. Evaluation de la surface d’absorption racinaire
Cette estimation se fera à travers l'utilisation de la spectroscopie de reflectance proche infra-rouge (SPIR).
8. Evaluation de la surface foliaire
Ces évaluations seront effectuées à partir de la mesure de l’indice foliaire par photographies hémisphériques en plusieurs points de chaque parcelle.
L’indice foliaire propre à chacune des strates arborées sera déterminé par des prises de vue, au sol et au-dessus de la strate des chênes sur toutes les parcelles avant abattage.
L’ouverture du couvert sera estimée avant traitements et un an après. |
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| Principaux résultats |
Quantification des composantes structurelles et fonctionnelles du milieu dans chacun des traitements
Analyse temporelle de ces composantes, notamment en relation avec des épisodes de contrainte hydrique
Validation du modèle hydraulique dans les différents traitements et établissement de relations, par espèce, entre valeurs critiques de transpiration et de potentiel hydrique et valeurs de teneur en eau
Evaluation des effets des traitements sur la teneur en eau, l’inflammabilité et la croissance
Formulation de recommandations techniques pour la conception de coupures de combustibles destinées à limiter l’éclosion des feux et à faciliter le traitement des feux naissants |
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| Partenaires (ordre alphabétique des organismes, en gras coordinateur) |
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INRA-URFM (Avignon)
INRA-EPHYSE (Bordeaux)
INRA-CSE (Avignon)
CNRS-CEFE (Montpellier)
ONF (Aix)
OSU (Oklahoma, OK) | François COURBET, Roland HUC, Eric RIGOLOT,
Annabel PORTE,
Claude DOUSSAN,
Richard JOFFRE,
Yves CLEMENT,
Stephen HALLGREN |
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