L'aménagement forestier tente de concilier rentabilité économique, usages multiples et fonctions des écosystèmes. Afin de limiter les impacts des régimes d'aménagement forestier par coupe totale, plusieurs intervenants ont proposé l'application de diverses formes de coupes partielles qui permettent une rétention d'une partie du couvert végétal et d'un capital forestier sur pied favorisant la régénération. À l'échelle internationale, plusieurs auteurs se sont intéressés aux régimes d'aménagements partiels inéquiens ou irréguliers (DeLiocourt 1898, Arbogast 1957, Majcen et al. 1994). Au Québec, ces recherches ont résulté sur la généralisation de l'application du jardinage par pied d'arbres (CJ) dans l'ensemble des peuplements feuillus mixtes du sud de la province. Cependant, les rendements de la CJ en croissance et en qualité ne sont pas atteints en forêts publiques et l'application du traitement est complexe et très coûteuse pour l'industrie, résultant en une disparité de conditions post-traitement, nécessitant un contrôle plus important de la part de l'état. De plus, dans le contexte des récentes crises économiques et forestières, la rentabilité de la CJ est minée par un capital forestier dégradé. Parmi les alternatives proposées à la CJ, peu d'études ont évalué les effets réels des coupes à diamètre limite (CDL). Plus simple d'application, donc moins coûteuse, elle favoriserait aussi la croissance et la qualité d'essence compagnes intolérantes à l'ombre de forte valeur. Nous proposons de comparer les effets moyen terme (20-30 ans) de 3 coupes partielles, soit une CDL sélective (1980), une CDL non-sélective (1990), et une CJ (1990) sur la croissance et la qualité des tiges ainsi que sur la structure et le bois mort des peuplements résiduels. Nous avons échantillonné 15 érablières à bouleau jaune du Témiscamingue traitées par coupe partielle (5/traitement) en 4 placettes. Nous avons mesuré la qualité des tiges (défauts externes) et du bois (coloration) et la croissance de tiges d'érable à sucre et de bouleau jaune selon deux classes de tailles (10.0-30.0 cm, 30.1-60.0 cm). Nous avons mesuré les caractéristiques du bois mort (volume, décomposition, taille) selon le type (total, débris, chicots) et la structure verticale du recouvrement foliaire. Nos résultats démontrent une croissance plus forte suite aux CDLs qu'en CJ, mais une qualité des tiges moindre suite aux CDL non-sélectives. La qualité du bois était semblable entre les traitements, mais positivement reliée à la croissance. Pour un volume de bois mort semblable, on observe une très faible proportion de chicots suite aux coupes partielles comparativement aux forêts naturelles. Nos résultats suggèrent une raréfaction graduelle du bois mort en CDL alors que la CJ en conserve une plus grande diversité. Cependant, nous relevons beaucoup d'incertitudes concernant les processus de recrutement et de transformation du bois mort au sein des peuplements traités par coupe partielle. La structure verticale en CDL est irrégulière tronquée. La structure verticale en CJ est plus diversifiée et est répartit plus également entre les différentes strates. En synthèse, les CDL favorisent la croissance et la qualité du bois des tiges, alors que la CJ conserve mieux les caractéristiques écologiques des peuplements. Ces résultats suggèrent une dualité entre production économique et maintien des attributs des écosystèmes entre la CDL et la CJ. Nous recommandons de varier les traitements de coupes et de bien définir les objectifs de l'aménagement afin d'exploiter les avantages de chacune tout en mitigeant leurs effets négatifs dans le but de concilier les objectifs multiples de la foresterie moderne. Nous recommandons de faire un suivi plus poussé de la dynamique de recrutement et de transformation du bois mort au sein des peuplements aménagés afin de découvrir les effets des coupes partiels sur les fonctions écologiques du bois mort. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement forestier, Coupe partielle, Croissance, Qualité des tiges, Structure des peuplements, Bois mort.

L'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P) est une des espèces les plus répandues de la forêt boréale. En plus d'avoir une importance écologique, cette essence a un rôle économique considérable pour l'industrie forestière québécoise. Les traitements sylvicoles sont appliqués pour améliorer la croissance radiale des tiges, mais moins d'attention est accordée à l'impact de ces traitements sur la qualité du bois issu des peuplements naturels. L'objectif de cette étude est composé de deux parties. Dans la première, nous nous sommes intéressés à la variabilité des composantes intra-cernes de la masse volumique du cerne, la largeur des cernes et l'anatomie des trachéides avec l'âge cambial et le niveau dans l'arbre. Dans une seconde partie, nous avons étudié l'influence de l'éclaircie commerciale et de la fertilisation sur ces propriétés. Nous sommes appuyés sur un effectif de 59 arbres dominants d'épinette noire provenant de trois peuplements (Castagnier sud, Miniac sud et lebel sur Lebel sur Quévillon), des disques de 10 cm ont été prélevés à différentes niveaux de l'arbre. Les propriétés du bois à savoir, la largeur des cernes et la masse volumique du bois ont été mesurés par le densitomètre à rayon X (QMS) et la longueur et le diamètre des trachéides à l'aide d'un analyseur de la qualité des fibres (FQA). Les modèles mixtes ont été utilisés à l'aide de la procédure Proc mixed du programme SAS pour vérifier l'effet de l'éclaircie commerciale et de la fertilisation sur les propriétés du bois. Les résultats de cette étude ont permis d'établir les patrons de variations radiale et longitudinale de largeur des cernes, la masse volumique du bois et la morphologie des trachéides de l'épinette noire. Ils montrent une très grande variation radiale de la largeur des cernes, la densité du bois et la morphologie des trachéides, particulièrement dans la phase juvénile du bois. Les résultats montrent aussi, que l'éclaircie commerciale appliquée simple ou combinée à la fertilisation n'a aucun effet sur les propriétés du bois étudiées, tandis que la fertilisation a un effet significatif sur la masse volumique. On constate également que l'effet de la hauteur est hautement significatif par rapport aux effets des traitements appliqués simple et/ou combiné. Le temps de l'application des traitements semble avoir une influence sur la réponse des peuplements. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : épinette noire, masse volumique, morphologie des trachéides, éclaircie commerciale, fertilisation, Picea mariana

L'exportation d'importantes quantités de biomasse hors des écosystèmes forestiers peut réduire leurs réserves en nutriments et diminuer la fertilité des sols. Afin d'assurer le maintien de la productivité des stations forestières, le développement des critères relatifs aux choix des sites à récolter est primordial. Ce travail fait partie d'une étude plus large visant à étudier la vulnérabilité des stations forestières à l'exportation de biomasse. Nous nous intéressons à l'incidence de la récolte de biomasse forestière sur le statut nutritif des sols et sur la croissance de la régénération au cours des 14 premières années suivant la coupe en fonction de la fertilité initiale du sol. L'étude s'est déroulée dans la forêt boréale du Québec, en Abitibi-Témiscamingue. Au total, 117 sites couvrant deux procédés de récolte (par troncs seulement et par arbres entiers), trois types de dépôt de surface (argiles et limons lacustres, till et sables) et deux espèces (épinette noire et pin gris) ont été échantillonnés. Les données regroupent aussi deux périodes de coupe soit 7 à 9 et 13 à 14 ans après récolte. Dans chaque site, quatre placettes d'une superficie de 100 m2 ont été localisées. À l'intérieur de chaque placette, les tiges d'essences commerciales ont été dénombrées et la hauteur totale de trois arbres dominants par essence présente a été mesurée. Sur ces mêmes arbres, les aiguilles ont été récoltées afin d'en mesurer la composition en éléments nutritifs. Deux échantillons de la couverture morte et du sol minéral ont été prélevés par placette. Des modèles linéaires mixtes ont été appliqués aux données. Nos résultats montrent une quantité significativement plus faible de la matière organique des horizons supérieurs du sol à la suite de la récolte par arbres entiers, indépendamment du dépôt de surface et de la période après coupe. Cette réduction se reflète aussi dans les réserves du carbone et d'azote de la couverture moite et les concentrations en C du sol minéral. Les concentrations en cations basiques des deux horizons du sol sont plus importantes dans les sites de récolte par arbres entiers pour la période de 13-14 ans après coupe. Ces différences sont en partie liées à la richesse initiale plus élevée des argiles et limons lacustres et des tills récoltés par arbres entiers. Sur les sites récoltés 7 à 9 ans avant l'étude, les résultats montrent des réserves plus faibles en cations basiques, mais variables d'un dépôt à l'autre. Les relations entre les réserves en cations basiques du sol et la croissance des arbres sont faibles. Pour la période 13-14 ans après coupe, la hauteur du pin gris est moins élevée sur les sites récoltés par arbres entiers qui sont caractérisés par des réserves plus élevées en cations basiques. Par contre, l'épinette noire n'affiche aucune différence de croissance en hauteur entre les procédés. Pour la période 7 à 9 ans après coupe, la croissance en hauteur du pin gris sur les sites récoltés par arbres entiers est moindre que celle observée sur les sites récoltés par troncs seulement. Les concentrations foliaires en nutriments et le rapport (Ca+Mg+K)/Al de la couverture morte montrent une sensibilité meilleure à l'intensité d'exportation de biomasse que les concentrations en cations basiques. Une meilleure caractérisation de la minéralogie des argiles et limons glaciolacustres de la région d'étude s'impose afin de mieux caractériser les différences initiales des sites. Pour le suivi nutritionnel des stations forestières, le potentiel des indicateurs foliaires demande d'être exploré plus intensivement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : exportation de biomasse forestière, fertilité du sol, nutrition foliaire, croissance.

Des changements de composition et de structure forestière sont projetés en réponse au climat futur potentiellement plus propice aux feux et au stress hydrique. Une réduction importante des stocks de carbone et de biomasse pourraient influencer considérablement l’industrie forestière et le réchauffement global. Malgré son importance écologique et socioéconomique, le devenir de la forêt est incertain car les impacts du changement climatique sur les processus écosystémiques et la biomasse sont encore mal compris. L’objectif principal est donc d’évaluer les effets potentiels du changement climatique sur la dynamique de végétation et des incendies, et de caractériser leurs effets conjoints sur la résilience de la forêt boréale de l’Est canadien de part et d’autre de la limite nordique des forêts sous aménagement (LNFA). Des simulations ont été réalisées avec le modèle LPJ-LMfire pour répondre à trois objectifs spécifiques : (1) reconstruire l’activité de feux au 20ème siècle et analyser l’évolution des tendances spatio-temporelles des feux avec la végétation et le climat, (2) projeter la réponse de la forêt au changement climatique et à l’augmentation prévue des feux pour déterminer si des changements brusques de biomasse des espèces dominantes pourraient survenir, (3) simuler les trajectoires passées des feux et de la végétation en réponse aux variations climatiques holocènes afin de comprendre les relations ayant existé entre le climat, le feu et la végétation. Pour la première fois, des simulations sont effectuées avec LPJ-LMfire sur plus de 6000 ans et à haute résolution spatiale (100 km2) sur la forêt boréale de l'Est canadien. Les types fonctionnels de plantes correspondant aux quatre genres d’arbres dominants (Picea, Abies, Pinus, Populus) ont été paramétrés. Les capacités prédictives de LPJ-LMfire ont été examinées en comparant nos simulations des taux annuels de combustion et de biomasse avec des ensembles indépendants de données disponibles pour le dernier siècle et des reconstructions paléoécologiques obtenues à partir des enregistrements lacustres de charbons et de pollens. Enfin, la version LPJ-LMfire développée a été utilisée avec des scénarios climatiques de l’IPCC pour analyser les trajectoires sur le 21ème siècle. Les résultats principaux de cette étude ont révélé que LPJ-LMfire reproduit correctement les tendances spatio-temporelles de la fréquence des feux observée au cours du dernier siècle et les tendances spatiales de la biomasse aérienne totale, à l’exception de la biomasse à la limite nord des arbres qui est surestimée. Les trajectoires des feux et de la végétation simulées sur l'Holocène sont décalées spatialement par rapport aux reconstructions paléoécologiques et serait dû aux données climatiques IPSL-CM5A-LR fournies en entrée du modèle. La variabilité climatique et les impacts de foudre sont les facteurs déterminants de la répartition de la fréquence des feux au cours du 20ème siècle alors que les rétroactions de la végétation sur les feux contrôlent la distribution de leur fréquence sur de longues échelles de temps. Nos résultats contredisent l’augmentation prévue du risque de feu futur, suggérant plutôt une diminution de la fréquence des feux d’ici 2100, surtout dans le sud, associée à une augmentation de la proportion des taxons feuillus et à une ouverture des paysages qui devraient limiter les allumages et la propagation des feux. Dans les zones les plus méridionales, l’effet fertilisant de l’augmentation des concentrations en CO2 atmosphériques sur la productivité forestière ne compensera pas les pertes de biomasse causées par les feux de forêt et les épisodes de mortalité attribuables aux sécheresses. En 2100, la baisse des stocks de biomasse et l’enfeuillement au sud de la LNFA pourraient menacer l’économie du secteur forestier. Des pratiques sylvicoles préservant la productivité et la résilience de la forêt sont donc à recommander pour permettre une gestion durable des forêts. / Changes in forest composition and structure are projected in response to the future climate likely more conducive to fire and water stress. A decrease in carbon and biomass stocks could significantly affect the forest industry and global warming by high carbon emissions during fires. However, despite its ecological and socio-economic importance, the future of the forest is uncertain because the impacts of climate change on ecosystem processes and standing biomass are still poorly understood. The primary objective is therefore to assess the potential effects of climate change on vegetation dynamics and fires, and to characterize their joint effects on the resilience of eastern Canada's boreal forest on both sides of the northern limit of managed forests (NLMF). Simulations were carried out with the LPJ-LMfire dynamic global vegetation model and focused on three specific objectives: (1) to reconstruct fire activity during the 20th century and analyze changes in spatial and temporal fire trends related to vegetation and climate, (2) to analyze the forest response projection to climate change and to fire increase to assess if abrupt changes in biomass of dominant species could occur, (3) to simulate trajectories of past fires and vegetation in response to Holocene climatic variations to understand the relationship between climate, fire and vegetation. For the first time, simulations are performed on the eastern boreal forest with LPJ-LMfire over 6000 years and at high spatial resolution (100 km 2) over a study area stretching west to east, from Manitoba to Newfoundland. The plant functional types for the four dominant tree genera (Picea, Abies, Pinus, Populus) have been parameterized. The predictive capabilities of the model were tested over the 20th century by comparing simulated annual rates of combustion and biomass with independent observations. The same variables, simulated over the past 6,000 years, have been compared to paleoecological reconstructions from lacustrine records of microcharcoals and pollen. Finally, the present version of LPJ-LMfire has been used with IPCC climate scenarios to analyze trajectories along the 21st century. The results show that LPJ-LMfire correctly reproduces the spatio-temporal trends in fire frequency observed in the 20th century, particularly in Manitoba and Ontario. The simulated spatial distribution of plant biomass is also consistent with observations, except at the northern limit of trees where it is overestimated, especially for Picea. The trajectories of simulated fires and vegetation over the last 6,000 years were spatially shifted compared to paleoecological reconstructions: too far south in the west and too far north in the east. The observed difference would be due to the IPSL-CM5A-LR climate data provided as input of LPJ-LMfire. Climate variability and lightning impacts are the determining factors in the distribution of fire frequency during the 20th century, while vegetation feedbacks on fires control the distribution of their frequency over long time scales. Our results contradict the predicted increase in future fire risk, suggesting a decrease in fire frequency by 2100, especially in the south, associated with an increase in the proportion of deciduous taxa and an opening of landscapes that should limit ignition and spread of fires. The frequency and intensity of droughts induced by climate change are expected to increase and favor tree mortality south of the NLMF. Rising temperatures and atmospheric CO2 will only temporarily increase forest productivity. By 2100, declining biomass stocks and increasing broadleaf proportion south of the NLMF could threaten the economy of the forest sector. Silvicultural practices that preserve productivity and boreal forest resilience are therefore recommended to maintain sustainable forest management.

Les processus physiologiques déterminant la productivité forestière and l’allocation du carbone (C) entre les différents organes de l’arbre restent mal connus. La croissance forestière a longtemps été considérée comme limitée par le C, à travers un lien causal entre photosynthèse et croissance (contrôle de la croissance par la source de C). Ce paradigme C-centré est à l’origine des règles gouvernant l’allocation du C dans la plupart des modèles à base de processus (MBP). Cependant, le contrôle de la croissance forestière par la source de C a été remis en cause par un certain nombre d’études mettant en lumière que l’activité des méristèmes est plus sensible aux stress environnementaux (stress hydrique, température basse) que ne l’est l’assimilation du C (contrôle de la croissance par l’activité du puits). De plus, l’effet de la gestion, qui influe fortement sur le fonctionnement de la forêt and sa croissance, n’est pas pris en compte dans la plupart des MBP utilisés pour projeter le futur puits de C terrestre. Notre objectif principal dans cette thèse est d’améliorer notre connaissance des contraintes qui affectent - ou affecteront- la productivité ligneuse des forêts européennes, depuis l’époque actuelle jusqu’à la fin du 21ème siècle. Nous avons abordé cet objectif à travers l’amélioration du modèle CASTANEA, sur la base d’une analyse détaillée des déterminants de la productivité ligneuse annuelle des forêts françaises sur les 30 dernières années. Les espèces étudiées sont Fagus sylvatica, Quercus ilex, Quercus petraea, Quercus robur et Picea abies. Nos résultats suggèrent que la croissance annuelle des espèces étudiées est soumise à un contrôle complexe, impliquant des limitations par la source de C et par l’activité du puits. La variabilité inter-site de la fraction de C allouée à la croissance est principalement expliquée par un déclin lié à l’âge. La croissance annuelle à l’échelle de l’arbre est bien prédite par la taille des individus. Nous avons montré que l’asymétrie de la croissance, i.e., l’avantage des gros arbres dans la compétition pour les ressources, augmente avec la productivité, aux échelles inter-site et inter-annuelle. Sur la base de ces résultats, nous avons développé un nouveau schéma d’allocation du C dans le modèle CASTANEA. Le nouveau modèle a été capable de reproduire de manière satisfaisante la variabilité inter-annuelle et inter-site dans la croissance ligneuse aérienne le long de gradients environnementaux à l’échelle nationale. Le modèle a également été validé en utilisant une méta-analyse de mesure de réserves carbonées et des estimations satellitaires d’indices foliaires. Nos résultats indiquent que la représentation du contrôle de la croissance par l’activité du puits n’affecte pas les prédictions qualitatives de l’évolution de la productivité forestière européenne précédemment obtenues par les MBP C-centrés. Cependant, les MBP C-centrés sous-estiment certainement l’hétérogénéité spatiale des effets du changement climatique.Nous avons enfin utilisé notre nouvelle connaissance des déterminants de la croissance ligneuse annuelle à l’échelle de l’arbre (i.e., les règles empiriques de la compétition) pour calibrer un module simulant la croissance individuelle dans CASTANEA. Le modèle couplé a été utilisé pour évaluer l’effet potentiel de la gestion sur le fonctionnement des forêts et la croissance ligneuse à l’échelle de la France. Nous avons identifié les zones où la gestion pourrait être intensifiée pour réduire l’impact du changement climatique sur la productivité forestière nationale. Environ un quart des forêts françaises en hêtre et chênes tempérés sont en zone de forte vulnérabilité, zone dans laquelle la gestion pourrait donc être utilisée à profit pour limiter l’impact du changement climatique sur la récolte de bois. / The processes that underlie forest productivity and C allocation dynamics in trees are still poorly understood. Forest growth has for long been thought to be C limited, through a hypothesized causal link between C supply and growth (source control). This C-centric paradigm underlies most of the C allocation rules formalized in process-based models (PBMs). However, the source limitation of growth has been questioned by several authors, arguing that meristem activities are more sensitive than C assimilation to environmental stresses (e.g., water deficit and low temperatures). Moreover, the effect of management, which strongly affects forest functioning and wood growth, is not accounted for in most of the PBMs used to project the future terrestrial C sink. Our main objective in this thesis was to move forward into our understanding of the constraints that affect - or will affect - the wood productivity in European forests, from present to the end of the 21 st century. We addressed this objective through the improvement of the representation of the forest productivity and C allocation in the CASTANEA PBM, building on a detailed analysis of the key drivers of annual wood productivity in French forests over the last 30 years (the species studied are Fagus sylvatica, Quercus ilex, Quercus petraea, Quercus robur and Picea abies). Our results supported the premise that the annual wood growth of the studied species is under a complex control including both source and sink limitations. The inter-site variability in the fraction of C allocatedto stand wood growth was predominantly driven by an age-related decline. At the tree level, we showed that annual wood growth was well predicted by the individual size. The size-asymmetry of growth, i.e., the advantage of big trees in the competition for resources, increased consistently with the whole stand productivity at both inter-site and inter-annual scales. On the basis of our findings, we developed a new C allocation scheme in the CASTANEA PBM, which integrate a combined source-sink limitation of wood growth. The new calibrated model captured both the inter-annual and inter-site changes in stand wood growth that was observed across national environmental gradients. The model was also successfully evaluated against a meta-analysis of carbohydrate reserve pools in trees and satellite-derived leaf area index estimates. Our results indicated that the representation of the environmental control of sink activity does not affect the qualitative predictions of the future of the European forest productivity previously obtained from source-driven PBMs. However, the current, source-driven generation of PBMs probably underestimates the spatial heterogeneity of the effects of climate change on forest growth that arise from sink limitations.Further, we successfully used our findings regarding the dependences of annual wood growth at tree level (i.e., empirical rules of tree growth competition) to calibrate a module for the simulation of the individual growth of trees in the CASTANEA model. The coupled model was used to assess the potential effects of management on forest functioning and wood growth across France. We identified the areas where management efforts may be concentrated in order to mitigate near-future drought impact on national forest productivity. Around a quarter of the French temperate oak and beech forests are currently in zones of high vulnerability, where management could thus mitigate the influence of climate change on forest yield.

Des changements de croissance ont été documentés pour le XXe siècle dans de nombreuses régions en Europe. Cependant une évaluation exhaustive des changements de productivité, à une large échelle géographique, avec une analyse de leur hétérogénéité spatiale et de la diversité interspécifique de la réponse fait encore défaut. L'objectif de cette thèse est d'évaluer les changements récents de la productivité forestière aux échelles nationale, régionale et locale en France, et de rechercher leurs causes environnementales, à partir d'une approche de modélisation statistique de l'accroissement en surface terrière du peuplement (∆G) et d'indicateurs environnementaux. Nous avons utilisé les données de l'inventaire forestier national français pour 8 espèces dont la niche écologique et la distribution diffèrent (Fagus sylvatica, Quercus robur, Quercus petraea, Quercus pubescens, Picea abies, Abies alba, Pinus sylvestris and Pinus halepensis), observées en peuplements purs et réguliers. Nous présentons les facteurs ayant un effet sur la productivité des différentes espèces à l'échelle nationale, ainsi que des cartes de productivité suggérant que l'aire de distribution des espèces n'est pas toujours limitée par les conditions environnementales. Entre 1980 et 2005, nous observons des tendances positives, modales ou non significatives de la productivité pour toutes les espèces à l'exception des deux espèces méditerranéennes dont la productivité a diminué, soulignant ainsi la variabilité interspécifique de ces changements. Nous observons également de fortes variations spatiales des changements de productivité, autant dans leur intensité que dans leur signe, aux échelles régionale et intra-régionale. Ces résultats remettent en question la pertinence d'une évaluation moyenne à large échelle et soulignent le caractère contextuel des estimations. Nous mettons en évidence le rôle du réchauffement climatique récent dans les tendances observées. Ce travail fournit une évaluation plurispécifique et multi-échelle de la réaction de la productivité des espèces arborées à un environnement changeant. Nous avons souligné le caractère spécifique des changements de productivité et leur caractère contextuel, du fait de différences dans l'autécologie des espèces et de variations spatiales des facteurs limitants. Une étude approfondie de l'effet des facteurs environnementaux et de leurs interactions complexes est nécessaire pour la prédiction de la productivité future des espèces. / Growth trends have been reported in many regions of Europe over the twentieth century. However, an integrated assessment of productivity changes, including focus on a wide geographical scale, analysis of spatial heterogeneity, and the inter-specific diversity of growth responses is still lacking. The aim of this Ph.D work was to assess recent changes in forest productivity on a national, regional and local scale in France, and to investigate their potential environmental causes, based on statistical modeling approaches of stand basal area increment (BAI), and environmental indicators. We used the French NFI data for 8 species of contrasted ecological niches and distributions (Fagus sylvatica, Quercus robur, Quercus petraea, Quercus pubescens, Picea abies, Abies alba, Pinus sylvestris and Pinus halepensis), taken in pure and even-aged stands. We identified the main factors influencing tree species productivity on a national scale, and produced productivity maps suggesting that species distribution ranges are not always limited by environmental conditions. Between 1980 and 2005, the productivity trends reported were positive, modal or non-significant for all species, except the two Mediterranean species for which productivity decreased, highlighting inter-specific differences in these changes. We observed strong variations of productivity changes, both in intensity and sign, on a regional and intra-regional scale. These results question the relevance of wide-scale average assessments and highlight their context-dependence. The role of recent climatic warming in featuring the BAI trends was highlighted. This work provides an enriched scale- and species-dependent assessment of tree species reaction to a changing environment. We emphasized the species- and context dependence of productivity changes, due to differences in species autecology and spatial variations in the limiting factors. Further focus on the effect of environmental factors and their complex interactions is needed for the prediction of species future productivity.