京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(地球環境学) / 甲第24305号 / 地環博第236号 / 新制||地環||45(附属図書館) / 京都大学大学院地球環境学舎環境マネジメント専攻 / (主査)准教授 森 晶寿, 教授 竹内 憲司, 教授 西前 出, 教授 水野 広祐 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Global Environmental Studies / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第23943号 / 農博第2492号 / 新制||農||1090(附属図書館) / 学位論文||R4||N5378(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科森林科学専攻 / (主査)教授 神﨑 護, 教授 北島 薫, 教授 舘野 隆之輔 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DGAM

For some forest landowners in the southern USA, multiple ecological and economic objectives are met through the conversion of longleaf pine (Pinus palustris) plantations to uneven-aged stands. This study was conducted in eight similarly-aged longleaf pine plantations at The Jones Center at Ichauway in southwestern Georgia. The stands were disturbed by commercial thinning in 2014 and partially disturbed by Hurricane Michael in 2018 and half of the stands were seeded with native grasses and a forb in 2015. I developed explanatory models of groundcover biomass and longleaf pine seedling occurrence and density. I detected a community composition difference in groundcover species assemblages between seeded and unseeded stands. For recruited longleaf pine regeneration, my model indicated that lower amounts of groundcover biomass were correlated with greater occurrence and density of pine regeneration. Partial stand disturbances and restoration of native groundcover set stands on a trajectory to resemble a more natural condition.

Le thuya occidental (Thuja occidentalis L.) vit un déclin en abondance depuis plusieurs décennies et sur une grande partie de son aire de répartition. Ce déclin serait lié à un manque de semenciers, à des problèmes d'établissement de la régénération naturelle et à une grande pression de broutement. Les stratégies sylvicoles présentement mises de l'avant pour la restauration du thuya préconisent les coupes partielles afin de promouvoir la régénération naturelle et de permettre la reprise de croissance de la régénération préétablie, mais peu d'attention a été accordée aux plantations de thuya. Cette étude offre une première caractérisation des taux de croissance, de la forme des tiges et des taux de survie des thuyas en plantation. Elle évalue les effets de la compétition, des traitements sylvicoles et du broutement par le cerf, l'orignal et le lièvre sur la croissance et la forme du thuya planté. Des plantations monospécifiques et mixtes âgées de 5 à 27 ans et situées au Bas-Saint-Laurent, Québec, ont été échantillonnées. À l'intérieur comme à l'extérieur des ravages de cerfs de Virginie, les thuyas plantés montrent des taux de survie élevés et sont généralement sujets à une faible pression de broutement, mais 45% des tiges sont fourchées. La production des plants en pépinière et la grande disponibilité de lumière pourraient expliquer l'abondance des fourches, mais plus de recherche est nécessaire afin de mieux comprendre le processus de formation et le développement des fourches. Les thuyas plantés montrent des taux de croissance élevés et une forte réaction à l'élimination de la végétation compétitrice. Les résultats suggèrent qu'en l'absence de compétition, une exclusion des herbivores de 9 ans pourrait être suffisante pour établir des peuplements de thuya de plus de 3m de hauteur et à l'abri du broutement.

Des semis mis en terre aux produits sciés, la création de richesse guide les efforts du sylviculteur, l'objectif étant de générer des revenus qui surpassent les coûts de plantation et d'entretiens. Au début de ce processus, le choix de la densité de reboisement constitue une étape décisive quant à l'évolution des caractéristiques dendrométriques et qualitatives des arbres. La taille de la plus grosse branche du premier « 5 m » de l'arbre est un élément important du déclassement visuel du bois de sciage, et peut être considérablement affectée par les scénarios sylvicoles. Cette étude a analysé l'influence de trois facteurs, que sont l'espacement initial, l'indice de qualité de station et la position sociale de l'arbre dans le peuplement, sur le grade du bois dans les plantations non éclaircies d'épinette blanche [Picea glauca (Moench) Voss], d'épinette noire [Picea mariana (Mill.) BSP] et de pin gris [Pinus banksiana Lamb] au Québec, Canada. L'objectif principal était d'acquérir une meilleure compréhension du lien entre la qualité future du bois scié et le choix de l'espacement initial des plantations. Un objectif secondaire était aussi de déterminer si un indice de qualité de station plus élevé et un statut social supérieur de l'arbre au sein du peuplement affectent les qualités de bois produites à partir de la première grume de 5 m à la base de la tige. Les traitements d'espacement initiaux comportaient une large gamme de densités de plantation, allant de 1111 à 4444 tiges ha-1. Un total de 2657 arbres provenant de 149 sites a été échantillonné, avec une moyenne d'âge de peuplement de 26 ans. La plus grosse branche ainsi que le statut ont été enregistrés pour le développement du modèle. L'analyse des données a alors permis d'identifier que la position sociale de l'arbre dans le peuplement (dominant, codominant, intermédiaire), l'indice du site et la densité du peuplement constituaient des variables clés affectant la taille de la branche, et donc, par voie de conséquence, impactaient les qualités du bois. Les résultats de l'étude ont aussi montré un taux de déclassement visuel plus élevé pour les planches de bois de petite dimension (c.-à-d. 2x4) que pour les planches plus grandes (2x6), toutes provenant de plantations de conifères au Québec, Canada. Enfin, il a été constaté davantage de déclassements pour le pin gris que pour les épinettes blanches et noires, en particulier lorsque la densité de plantation diminuait en dessous de 2000 tiges par ha.

Dans le cadre de l'aménagement écosystémique, la stratégie des plantations forestières vise entre autres à intensifier la production de la matière ligneuse sur des stations de meilleure qualité. Cependant, l'intensification de la production du bois pourrait avoir des incidences sur la naturalité des peuplements. Or, l'objectif poursuivi dans le cadre de l'aménagement écosystémique serait de mettre au point des scénarios sylvicoles permettant à la fois d'atteindre les objectifs de production accrue de bois tout en sauvegardant le caractère naturel du peuplement. Toutefois, dans certaines situations, concilier l'optimisation des objectifs de production accrue de bois avec des objectifs de naturalité se révèle complexe. Le traitement sylvicole à appliquer dans ces modèles de plantation forestière pour maximiser la production de bois peut faire l'objet d'une perception négative en raison de leur aspect qui s'éloigne des paysages forestiers naturels. La présente étude s'évertue à évaluer la naturalité et l'acceptabilité sociale d'éclaircies commerciales dans une plantation d'épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss). Dans un premier temps la naturalité des peuplements a été évaluée sur la base d'une observation visuelle réalisée directement sur le terrain à l'aide d'une échelle ordinale de présence-absence. Dans un deuxième temps, l'acceptabilité sociale des peuplements issus des différents types d'éclaircie commerciale a été évaluée sur le plan visuel à l'aide d'un sondage en ligne auprès des membres de tables de gestion intégrée des ressources et du territoire (GIRT) et des étudiants en foresterie/environnement, d'une part ; d'autre part l'acceptabilité de l'éclaircie commerciale a été documentée auprès des responsables de la planification forestière du ministère des Forêts de la Faune et des Parcs (MFFP) et des coordonnateurs des tables GIRT à travers des entretiens semi-dirigés. L'éclaircie commerciale neutre à 33 % d'intensité s'est révélée la plus acceptable en fonction des conditions environnementales favorables qu'elle crée en comparaison à d'autres types d'éclaircies. À terme, les résultats montrent que l'éclaircie commerciale est un traitement approprié pour l'optimisation des objectifs de production intensive de bois de la naturalité et de l'acceptabilité sociale car elle est bien perçue par les répondants du fait qu'elle est un traitement du type coupe partielle. / Within the framework of ecosystem management, the strategy of forest plantations aims, among other things, to intensify the production of ligneous matter on sites of better quality. However, the intensification of wood production could have an impact on the naturalness of forest stands. However, the objective pursued in the context of ecosystem-based management would be to develop silvicultural scenarios allowing both to achieve the objectives of increased wood production while safeguarding the natural character of the stand. However, in certain situations, reconciling the optimization of increased wood production objectives with naturalness objectives may prove to be complex. The silvicultural treatment to be applied in these models of forest plantations to maximize wood production sometimes results in negative perceptions because of their appearance which is far removed from the natural forest landscapes. This study attempts to assess the naturalness and social acceptability of commercial thinning in a white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) plantation. First, the naturalness of the stands was added based on direct visual observation in the field using an ordinal presence-absence scale. Second, the acceptability of forest stands from different types of commercial thinning was visually assessed using an online survey of local stakeholders' integrated forest resource management roundtable (Table de gestion intégrée des ressources et du territoire GIRT) and forestry/environment students, on the one hand ; and on the other hand, the acceptability of commercial thinning was documented through semi-structured interviews with the forest planning managers of the ministère des Forêts de la Faune et des Parcs(MFFP) and the coordinators of the GIRT . Neutral commercial thinning at 33% intensity was found to be the most acceptable based on the favorable environmental conditions it creates compared to other types of thinning. In the end, the results demonstrated that commercial thinning is an appropriate treatment for optimizing the objectives of intensive wood production, naturalness and social acceptability because it is well perceived by the respondents given it involves partial cutting.

Terraces have been a common design element in Mid-Atlantic formal landscapes during the eighteenth century. Their roots in recorded Western history can be traced back to the Roman Empire and the Italian Renaissance. Because of the scattered research and a lack of a systematic approach to the study of historic landscapes, terraces have been an overlooked design feature. This thesis serves to synthesize research into a terrace typology that can be used to systematically document a terrace site, determine its significance, choose a preservation strategy, and interpret the landscape. To validate the effectiveness of the proposed terrace typology and its components. this project studied the Virginia plantation Menokin and its terraced landscape. The terrace typology is one possible tool to be employed as a first step in the examination of systematic approaches to the study of historic landscapes that can contribute to the development of the profession and expand the knowledge of the cultural environment. / Department of Landscape Architecture

Für die montanen Regionen kontinental Südostasiens (Südwest China, Laos, Kambodscha, Myanmar, Nordost Thailand, Nordwest Vietnam) gibt es nur wenig Informationen über die organische Bodensubstanz (OBS) und ihre Beeinflussung durch Landnutzung, Bewirtschaftung und biophysikalische Eigenschaften. Zum Beispiel ist trotz großflächiger Entwaldung zu Gunsten von Kautschukplantagen der Einfluss dieser Landnutzungsänderung auf OBS Vorräte kaum bekannt. Auch wurde der Einfluss der Terrassierung, wie sie für den Kautschukanbau in montanen Regionen üblich ist, auf die Dynamik der OBS bislang nicht untersucht. Des Weiteren liegen nur begrenzt Informationen über die räumliche Verteilung von OBS Vorräten und die Rolle potentieller Regulationsfaktoren wie Landnutzung, Vegetation, Bodentextur und Topographie vor. Die vorliegende Arbeit zielte auf die genannten Wissenslücken und präsentiert in diesem Kontext drei Studien aus der montanen Region Xishuangannas, Süd Yunnan, China. In den ersten beiden, in einer tropischen Landschaft durchgeführten Studien, habe ich die Änderung des OBS Vorrats durch 1) die Umwandlung von Sekundärwald in Kautschukplantagen und 2) durch den Bau von Terrassen, quantifiziert. Um in der ersten Studie Landnutzungseffekte auf die OBS-Vorräte zu quantifizieren, habe ich den Ansatz der unechten Zeitreihe (space-for-time substitution) genutzt. Ich habe 11 terrassierte Kautschukplantagen im Alter von 5 bis 46 Jahren sowie sieben Sekundärwaldparzellen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Umwandlung von Sekundärwald in Kautschukplantagen eine Abnahme der OBS Vorräte von 37.4 Mg C ha-1 im Bereich bis zu einer Tiefe von 1.2 m hervorrief; diese Abnahme entsprach 19% des ursprünglichen OBS Vorrats im Sekundärwald. Im Oberboden nahm der OBS Vorrat exponentiell ab; in den ersten 5 Jahren nach der Landnutzungsänderung war die Abnahme am stärksten, nach ca. 20 Jahren hat sich ein Gleichgewicht eingestellt. Der mittlere OBS-Verlust von 37.4 Mg C ha-1 war viel höher als literaturbasierte Schätzwerte für Änderungen der oberirdischen Kohlenstoffvorräte, welche zwischen einem Verlust von 18 Mg C ha-1 und einer Steigerung von 8 Mg C ha-1 liegen. Im Gegensatz zur IPCC tier 1-Methode, die davon ausgeht, dass OBS Vorratsänderungen bei einer Umwandlung von Wald zu Kautschuk gleich 0 sind, zeigen meine Ergebnisse, dass OBS-Verluste in Betracht gezogen werden müssen, um potentiell große Fehler bei der Schätzung von Kohlenstoffflüssen von Ökosystemen zu vermeiden. Terrassierte Kautschukplantage bestehen aus schmalen Terrassen mit einer Baumreihe, die sich mit ursprünglichen geneigten Flächen abwechseln. Bei der Konstruktion der Terrassen wird Boden vom Hang abgetragen, und so eine innere Kante der Terrasse entsteht (Entnahmebereich); der entfernte Boden wird dann auf den Hang unterhalb der Grabungsfläche aufgehäuft und bildet die äußere Kante der Terrasse (Ablagebereich). Die zweite Studie untersucht den Einfluss der Terrassierung auf OBS Vorräte in 5, 29 und 44 Jahre alten Plantagen. In jeder Plantage habe ich die Terrassen systematisch in den verschiedenen Bodenverteilungszonen beprobt, die ursprünglichen Hangflächen zwischen den Terrassen diente als Referenz. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die Terrassierung die OBS Vorräte der 5 Jahre alten Plantage nicht beeinflusst hat. In den 29 und 44 Jahre alten Plantagen wurden jedoch in 0-1.2 m Tiefe höhere OBS Vorräte auf den Terrassen als auf den Referenzflächen beobachtet. Der positive Effekt der Terrassierung auf die OBS Vorräte in den beiden älteren Plantagen wurde auf die Erholung des OBS Vorrats im freiliegenden Oberboden des Entnahmebereichs, und die teilweise Erhaltung von OBS im begrabenen Boden des Ablagebereichs erklärt. Die Erholung der OBS Vorräte im Entnahmebereichen konnte durch die Aufnahme neuer OBS des freiliegenden Unterbodens in Form von Wurzeln und Laubfall sowie durch die Sedimentation von erodiertem Oberbodenmaterial des Oberhangs erklärt werden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass Terrassierung die Verluste von OBS verringern kann; ohne die Anlage von Terrassen könnte der Verlust von OBS durch die Umwandlung von Wald zu Kautschukplantagen größer sein. In der dritten Studie, durchgeführt in einer subtropischen Landschaft, habe ich die aktuellen OBS Vorräte pro dominanter Landnutzung quantifiziert und die Beziehungen zwischen OBS und Landnutzung, sowie Vegetation, Bodentextur und Topographie untersucht. In einem 10.000 Hektar großen Gebiet habe ich 28 ein Hektar große Probeflächen in Wäldern mit geschlossenem und offenem Kronendach, Teeplantagen und Buschland ausgewählt. Die OBS-Vorräte in einer Tiefe von 0-0.9 m waren unter den höchsten der Region: 228.6 ± 19.7 (SE) Mg C ha-1 in Wäldern mit geschlossenem Kronendach, 200.4 ± 15.5 Mg C ha-1 in Wäldern mit offenem Kronendach, 197.5 ± 25.9 Mg C ha-1 in Teeplantagen und 236.2 ± 13.7 Mg C ha-1 im Buschland. OBS Konzentrationen und Vorräte unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Landnutzungstypen. Mehr als 50% der gesamten Varianz der OBS wurde innerhalb der ein Hektar großen Flächen beobachtet und war abhängig von der Variabilität der Grundfläche der Bäume, Kohlenstoffvorrat der Streuauflage und der Geländeneigung. Diese Ergebnisse illustrieren die Bedeutung lokaler Prozesse auf die Variabilität von OBS Vorräten in einer montanen Landschaft. Die Ergebnisse aller drei hier vorgestellten Studien tragen zu einem besseren Verständnis von OBS Vorräten und deren Dynamik in einer schnellen Änderungsprozessen ausgesetzten Region bei. Darüber hinaus bilden sie eine potentielle Grundlage für weitere Studien über Änderungen von Ökosystemdienstleistungen in montanen Regionen des kontinentalen Südostasiens.

Thesis (M. A.)--Florida State University, 2005. / Advisor: Maxine D. Jones, Florida State University, College of Arts and Sciences, Dept. of History. Title and description from dissertation home page (viewed Jan. 27, 2006). Document formatted into pages; contains vii, 84 pages. Includes bibliographical references.

Les plantations forestières représentent 5% de la surface forestière mondiale mais assurent plus du tiers de l’approvisionnement en bois de la planète. La durabilité de ces systèmes de production repose sur le maintien à long terme de leur fertilité, sans recourir à la fertilisation. L’introduction d’une espèce fixatrice d’azote (N) dans les plantations forestières est une des solutions envisagées pour relever ce défi. L’objectif de la thèse était d’évaluer l’effet de l’introduction de l’Acacia mangium dans une plantation pure d’eucalyptus sur la croissance des arbres, la production de biomasse et la dynamique de N dans le sol. Pour atteindre cet objectif, des inventaires destructifs combinés à une collecte des chutes de litière ainsi qu’un suivi annuel de la minéralisation de N dans le sol, ont été réalisés. Ils ont été associés à l’étude de la fixation symbiotique de N et de l’enrichissement en N de la matière organique particulaire. Cette étude a permis de mettre en évidence un effet positif de l’acacia sur la croissance des eucalyptus à travers une modification des relations interspécifiques. La relation de facilitation engendrée par la fixation symbiotique de N a été à l’origine d’une augmentation de la croissance des eucalyptus et de la production primaire nette aérienne. Cette augmentation de croissance était liée à l’amélioration du contenu azoté du sol, en particulier dans la fraction grossière de la matière organique particulaire. Une augmentation de la production de N par minéralisation a révélé un recyclage beaucoup plus rapide du N du sol. Ces travaux ouvrent des perspectives pour une intensification écologique de la sylviculture des plantations tropicales. / Forest plantations represent 5% of the world forest area but provide more than one third of world wood supply. Sustainability of these systems is based on the long-term maintenance of their fertility without using fertilizers. The introduction of nitrogen (N) fixing species in forest plantations is one of the solutions to take-up this challenge. The aim of this work was to assess the effects of the introduction of Acacia mangium in pure stand of eucalypts on tree growth, biomass production and soil nitrogen dynamics. To achieve this goal, destructive inventories combined with quantification of N fluxes in litter fall and annual monitoring of N mineralization in soil, has been done. They were associated with study of the symbiotic fixation of N and N enrichment in particulate organic matter. The study highlighted a positive effect of acacia on the growth of eucalyptus through a modification of interspecific interactions. Facilitating relationship created by the symbiotic nitrogen fixation has been the source of an increase in the growth of eucalyptus and aboveground net primary production. This increased growth was related to improvement of the nitrogen content of the soil, especially in the coarse fraction of the particulate organic matter. An increase in nitrogen mineralization indicated a much faster soil nitrogen cycling. This work opens perspectives for an ecological intensification of tropical plantation forestry.