Les accrus de frêne (Fraxinus excelsior L.) à l'interface environnement/sylviculture dans les Pyrénées Centrales : distribution spatiale et croissance, Spatial distribution and growth of Fraxinus excelsior (L.) in Pyrenean agricultural landscapes : role of environmental factors and management practices
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Thèse soutenue le 13 novembre 2009: INPT
Le changement des pratiques agricoles et surtout pastorales dans les Pyrénées Centrales a entraîné une colonisation des terres par le frêne (Fraxinus excelsior L.) en constituant des peuplements denses et fréquents dans le paysage pyrénéen. Ce travail est centré sur l'étude de la répartition actuelle et future de ces peuplements qu'on appelle des accrus et sur leur potentialité de croissance en relation avec les facteurs qui peuvent être limitants dans la perspective d'une valorisation économique de ces accrus. L'étude de la croissance a été réalisée à trois niveaux : la croissance en hauteur en fonction de la fertilité, et la croissance en diamètre en fonction du climat et de la compétition. Pour ce dernier facteur, la croissance a été étudiée sur des peuplements en place (sans intervention) et suites à deux modalités d'éclaircie. La détection des accrus de frêne au stade perchis avec les outils de télédétection n'est pas réalisable et nécessiterait d'importants investissements et adaptations pour devenir utilisables. La présence des accrus de frêne est surtout modulée par la topographie et l'utilisation du sol. En ce qui concerne la croissance en diamètre de ces accrus, elle est modulée par la vigueur des arbres, la compétition et le climat. Ce sont surtout les températures maximales d'avril et les températures minimales de septembre ou d'août qui influencent la croissance en surface de cerne. Le frêne réagit dès la première année à l'éclaircie, d'autant plus fortement et durablement que le peuplement est plus jeune. L'effet de la nutrition minérale sur la classification des accrus étudiés, selon leur croissance en hauteur, n'est pas évident. L'ensemble des résultats obtenus dans ce travail constitue un outil pour aider à gérer les accrus de frêne dans la zone étudiée surtout dans un objectif économique.
-Fraxinus excelsior
-Accrus
-Croissance
-Répartition
-Facteur limitant
-Eclaircie sylvicole
-Cartographie
-Climat
-Nutrition minérale
-Compétition
-Pyrénées Centrales
The changes of pastoral management practices in the Central Pyrenees are at the origin of the colonization process of grasslands by the ash (Fraxinus excelsior L.). This colonization process leads to the establishment of very dense and frequent patches of ashes in the Pyrenean landscape. The research is focused on the study of the current and future distribution of these forest patches resulting of the extension of ash trees by natural seeding called the accrues and on their potentiality of growth in relation to the nutritional factors which can be limiting from the point of view of an economic valorization of these new forest patches. The study of the tree growth was carried out on different levels: growth in height according to the fertility, and growth in diameter according to the climate and the competition. For this last factor, the growth was studied on in situ tree settlements without intervention and with two levels of thinning. The recognition of ash patches patterns within the mountain landscape was not possible using the traditional tools of remote sensing (SPOT) and should have require new technologies such as LIDAR or multispectral aero data which were out of reach during the PhD work. Exploratory field work has shown that at the landscape level, the presence of ash patches is a function of the topography and the land use history. With regard to the diameter growth of these increased, it is modulated by the strength of the trees, the level of competition and the climate. The maximum temperatures of April and the minimal temperatures of September or August influence the growth on the surface of tree ring. The ash reacts to the first year to thinning, especially for recent settlements and young trees. The effect of the mineral nutrition on the tree growth in height is not significant. The results on spatial pattern dynamics and the references on ash growth in a wide range of soil conditions obtained during this work constitutes a tool to help to manage ash patches within the studied area mainly with an economic point of view.
-Fraxinus excelsior
-Spontaneous patches
-Tree growth
-Spatial distribution
-Limiting factors
-Tree thinning
-Climate
-Nutrition
-Competition
-Central Pyrenees
Source: http://www.theses.fr/2009INPT016A/document
THÈSE
En vue de l'obtention du
DOCTORAT DE L ’UNIVERSITÉ DE TOULOUSEDOCTORAT DE L ’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Délivré par l'Institut National Polytechnique de Toulouse
Discipline ou spécialité : Ecologie, Biodiversité et Evolution
Présentée et soutenue par Ola MDAWAR
Le 13 novembre 2009
Titre : Les accrus de frêne (Fraxinus excelsior L.) à l'interface environnement/sylviculture
dans les Pyrénées Centrales : distribution spatiale et croissance
JURY
M. Christopher Carcaillet, Directeur d'études EPHE, Montpellier (Rapporteur)
Mme Céline Meredieu, Chargée de recheches INRA, Pierroton (Examinatrice)
M. Gérard Balent, Directeur de recherches INRA, Toulouse (Directeur de thèse)
M. Alain Cabanettes, Chargé de recherches INRA, Toulouse (Co-encadrant)
M. Laurent Larrieu, Ingénieur CRPF, Tarbes (Membre invité)
Ecole doctorale : Sciences Ecologiques, vétérinaires, Agronomiques, Bioingénieries
Unité de recherche : Dynamiques forestières dans l'espace rural
Directeur(s) de Thèse : Gérard Balent
Rapporteurs : Didier Alard, Professeur, Bordeaux I
Hervé Jactel, Directeur de recherches INRA, Pierroton
Remerciements
Merci à Gérard Balent d'avoir dirigé cette thèse.
Merci à Alain Cabanettes pour avoir coencadré ce travail. Je le remercie pour sa patience,
ses conseils, sa relecture, ses remarques et ses doubles corrections scientifiques et
linguistiques.
Merci à JeanJacques Brun, à Didier Bert et à Philippe Thévenet, membres de mon comité
de thèse, pour leurs conseils et commentaires très utiles.
Merci à Didier Alard, Hervé Jactel et Christopher Carcaillet d'avoir accepté de juger ce
travail comme rapporteurs.
Merci à Céline Meredieu, autre membre du jury pour avoir accepté le rôle d’examinatrice.
Je souhaite remercie également Laurent Larrieu, agent du CRPF de MidiPyrénées pour sa
contribution dans le choix des arbres d'avenir pour le détourage.
Merci à André Gavaland de sa contribution efficace dans ce travail et de sa disponibilité
malgré son temps chargé.
Merci à Georges Bertoni de son aide dans la partie nutrition minérale et aussi dans la
préparation très longue de l'article.
Merci à tous les membres de l'UMR DYNAFOR pour leurs encouragements.
Merci à Laurent Burnel et Jérôme Willm, techniciens à l'UMR, pour m'avoir aidée à réaliser
le travail long et dur de terrain. Sans eux je n aurais pas pu bien sur grimper ou couper les
arbres.
Grand merci à Sylvie Ladet pour sa collaboration, sa bonne humeur et son enthousiasme.
Merci à Valérie Calvo, la secrétaire du laboratoire pour tout ce qui est administratif, mais
aussi pour ses conseils concernant la grossesse et les bébés.
Merci à mes compagnons de bureau qui m’ont soutenue tout au long de ma thèse.
Je remercie aussi tous les propriétaires des parcelles sur lesquelles j'ai travaillé.
Enfin milles mercis à mes parents, Ali et Hady de m’avoir supportée, encouragée pendant
ces dernières années loin de mon pays.
SOMMAIRE
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES CARTES
GLOSSAIRE
INTRODUCTION GENERALE .........................................................................................................................................2
1. Contexte de l’étude ........................................................................................2
1.1. Contexte national..........................................2
1.2. Contexte local ..........................................................................................4
2. Connaissances scientifiques disponibles.............................................................................................................7
2.1. Colonisation des pâturages par les ligneux.................................7
2.2. Croissance.................................................................................................8
2.3. Ecologie du frêne et ses relations avec les conditions stationnelles ............................................11
2.3.1 Distribution naturelle du frêne.............................................................................................................11
2. 3. 2. Facteurs abiotiques et leurs effets sur le frêne............12
2.3.3. Facteurs biotiques et leurs effets sur le frêne ................14
2.4. Interets du frêne.................................................................................................................................................15
2.4.1. Intérêt agro‐pastoraL ...............................................................15
2.4.2. Intérêt médical...................................17
2.4.3. Intérêt sylvicole .......................................17
2.5. Sylviculture du frêne ........................................................................................................................................18
3. Objectifs et démarches..............................................................................19
3.1. Objectifs ..................................................................................................19
3.2. Stratégie19
3.3. Démarches...........................................................................................................22
3.3.1. Démarches générales................................................................22
3.3.2. Démarches pour l’étude à l’échelle locale .......................................................................................23
3.4. Organisation de la thèse...................................................................28
CHAPITRE 1 : REPARTITION SPATIALE DES ACCRUS DE FRENE..............................................................34
1. Introduction..................................................................................................................................................................35
1.1. Objectif général....................................................................................35
1.2. Définition et détection des accrus de frêne.............................................................................................35
25129HH71H5681H88HHH83H222H2145H24HH235923H0225222H5265H27H472H99HH49HH89HH7HHH74H3025H22523HHH22543HH5265633H427H21H08H8150HH91107HH065626HH01285246H6265341H92H5242H25H2H1212H21414H41211HHHH65H565HH22525H225252H12H525HH262H21H2HH2122H2122HH924H22H292H427516HH225261H2215261H221HH1831HH943HH21232H24222HH51HH29517HH3265276HH265H76HH56H0124HH0144HH41H46HH56HH864H2H21528HH1225285H62H568HH6HH8125HH2125HH41H54HH4H26HH864H265H9HH3225H93H124596HH26HH166HH41462HH1464HH44H64HH64H266
