P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 1

Filtre des ressources abiotiques par la végétation de sous-bois et conséquences sur la

régénération

Philippe Balandier

Nogent-sur-Vernisson Clermont-Ferrand

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 2

La forêt : des arbres mais pas que ...

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 3

Adapté d’après (Lortie et al 2004)

Interactions avec d’autres organismes Ongulés

Pool d’espèces

Plantes atteignant le système

Pool basé sur les tolérances physiologiques

Communauté végétale

Environnement microclimatique et disponibilité en ressources

Compétition Facilitation

Interactions semis - végétation interférente

4 filtres successifs

Filtre biogéographique Histoire Accessibilité Présence de semencier Fructification Dispersion et stockage des graines

(Lisa Laurent, 2016) Interactions entre plantes et ressources

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 4

Modification du microclimat dans le sous-bois:

Lumière, températures, pluie, humidité de l’air

Peuplement arboré Densité des arbres

Composition spécifique, éclaircies

Disponibilité en eau du sol Température du sol

Nutriments

Faune Flore

Régénération des arbres

Interactions entre plantes et ressources

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 5

Light

Water

Rainfall

Evapotranspiration

Temperatures Air Humidity

Interactions entre plantes et ressources

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 6

Toutes les plantes ne se valent pas …

Rubus fruticosus

Epilobium angustifolium

Calluna vulgaris

Molinia caerulea

Pteridium aquilinum

Graminées

Mélanges

Cytisus scoparius

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 7

Day of year 2002 21 March 1 May 10 June 19 July 0.0

20

40

60

80

100

-10cm below canopy top -20cm

ground

(From Picon-Cochard et al., 2006)

Arrhenatherum elatius, Agrostis capillaris, Festuca heterophylla, Holcus latanus, Dactylis glomerata, Poa pratensis

Interception de la lumière : graminées

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 8

(From Balandier et al., 2009)

Canopy level

Bottom Mid Upper

Tran

smitt

ance

(%)

0

20

40

60

80

100 Agropyrum Anthriscus Apera Cirsium Lotus Lupinus Urtica

Interception de la lumière : diverses herbacées

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 9

Interception de la lumière : ronce

(From Balandier et al., 2013)

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 10 Gaudio et al., RDVT, 2011

Interception de la lumière : Fougère, Callune, Molinie

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 11

Gaudio et al., RDVT, 2011

Interception de la lumière : Molinie

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 12

Consommation en eau

Massif du Sancy, colonisation naturelle des terres agricoles

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 13

Cytisus scoparius

Rubus fruticosus

Epilobium angustifolium

Consommation en eau

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 14

May 2005 Epilobium angustifolium

Cytisus scoparius

Rubus fruticosus

Soil water content under the considered species (%) 0 10 20 30 40

July 2005 Epilobium angustifolium

Cytisus scoparius

Rubus fruticosus

Consommation en eau

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 15

Charensat, 800 m, dans une large trouée, plantation de hêtre

Consommation en eau : graminées et genet

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 16

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Date

Bee

ch C

umul

ativ

e R

elat

ive

Dia

met

er In

crem

ent

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Rai

nfal

l (m

m)

Broom

Bare soil

Grasses

(Provendier and Balandier, 2008)

Consommation en eau : graminées et genet

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 17

(Provendier and Balandier, 2008)

-2

|N m / ψ x | 1.0 1.5 2.0 2.5

Leaf

Mas

s A

rea

(g m

-2)

50

55

60

65

70

75

80

85

90

Grass

Broom

Bare soil

Consommation en eau : graminées et genet

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 18

Consommation en eau

Calluna vulgaris

Molinia caerulea

Pteridium aquilinum

Forêt d’Orléans, chênaie adulte Rubus fruticosus

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 19

Gobin et al., RDVT, 2015

Consommation en eau : transpiration en pot

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 20

Gobin et al., RDVT, 2015

Consommation en eau : transpiration sous couvert arboré

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 21

Gobin, Thèse, 2014

Consommation en eau : bilan en eau

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 22

Gobin, Thèse, 2014

Consommation en eau : interception des pluies

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 23

Absorption d’azote

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 24

10 cm

Après quelques semaines de développement …

(Ludivine Guinard, Antoine Vernay, Marine Fernandez)

Absorption d’azote

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 25

Qua

ntité

d’a

zote

mar

qué

(mg

N.p

lant

e-1 )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Chêne Chêne Molinie Chêne Chêne Molinie

C+C C+M C+C C+M

avec ombrière sans ombrière

feuilles

tiges

racines

a a

b

a a

c

(Ludivine Guinard, Antoine Vernay, Marine Fernandez)

Absorption d’azote

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 26

PAR (µmoles photons. m-2. s-1)

Ass

imila

tion

du C

O2

(µm

oles

. m-2

. s-1

)

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

C sans ombrière C+M sans ombrière C avec ombrière C+M avec ombrière

(Ludivine Guinard, Antoine Vernay, Marine Fernandez)

Lumière disponible

Pho

tosy

nthè

se

Absorption d’azote

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 27

3 composantes sur « une grille »: - Arbres adultes (plusieurs espèces) - Cohortes de régénération - Végétation de sous-bois

Lumière

Eau

Eau

(Balandier, Donès, De Coligny, 2013)

RReShar (Regeneration and Resource Sharing ) : sous Capsis

P. Balandier, Caqsis – Clermont-Ferrand, 27 – 29 mars 2018, diapo 28 Balandier P., Restoring Forest, Madrid, Spain, 2011/09/27-29, slide 28

Thank you, muchas gracias, merci !