Le renouvellement des peuplements forestiers irréguliers est envisagé par la création de trouées, afin d’augmenter localement l’éclairement en sous-bois et favoriser la croissance de la régénération d’arbres.Cependant, cette augmentation de lumière favorise aussi la colonisation des trouées par des espèces herbacées et semi-ligneuses compétitrices pour les ressources. Cette thèse s’est focalisée sur les interactions pour la lumière entre de jeunes pins sylvestres (Pinus sylvestris) et une végétation interférente représentée par la callune( Calluna vulgaris), la molinie (Molinia caerulea) et la fougère (Pteridium aquilinum) dans le sous-bois de peuplements mélangés chêne sessile (Quercus petraea)-pin sylvestre.La lumière est le facteur principal limitant la croissance des semis (hauteur<0,30m) et gaules(0,30m<hauteur<6m) de pin sylvestre. Cependant, alors que les semis supportent un ombrage conséquent, les besoins en lumière augmentent avec la dimension des individus.Le développement des trois espèces interférentes a été quantifié en fonction de l’éclairement. A recouvrement égal, la fougère intercepte plus de lumière que la molinie et la callune. La fougère affecte donc plus négativement la croissance des semis de pin, notamment parce qu’elle est aussi capable de développer un couvert dense même pour de très faibles éclairements. Pour les trois espèces, des facteurs autres que la lumière sont cependant impliqués qui pourraient être des phénomènes d’allélopathie, de compétition souterraine ou d’interférence mécanique. Les différents résultats sont intégrés dans un modèle conceptuel de dynamique forestière (RReShar, Regeneration and Resource Sharing). / Irregular forest stands regeneration is considered using gap creation that provokes a light increase in the understorey. The light increase leads to the recruitment of new trees as well as the potential colonization by competitive herbaceous and shrubby species. This study focused on light interactions between Scots pine (Pinussylvestris) seedlings and saplings and competitive vegetation made up of Calluna vulgaris, Molinia caerulea andPteridium aquilinum growing in mixed sessile oak (Quercus petraea)-Scots pine stands in acidic temperateforests in France.The light was the key limiting factor controlling Scots pine seedling and sapling growth. Seedlings are able totolerate a consequent shading, whereas sapling light requirement increases with their size. The growth of C.vulgaris, M. caerulea and P. aquilinum was measured according to light availability. For a given cover,P. aquilinum intercepted more light than M. caerulea and C. vulgaris. P. aquilinum involved a more pronounceddecrease of pine seedling growth as this species was able to reach high cover even in very shaded conditions. For all the three species, processes like allelopathy, belowground competition or mechanical interference were assumed to also impede with pine seedling growth. All those results were integrated in a conceptual forest dynamics model named RReShar (Resource and Regeneration Sharing).

Thèse 3e cycle--Urbanisme--Paris--E.N.S.B.A., 1975. / Bibliogr. f. 155-159.

Le renouvellement des peuplements forestiers irréguliers est envisagé par la création de trouées, afin d'augmenter localement l'éclairement en sous-bois et favoriser la croissance de la régénération d'arbres.Cependant, cette augmentation de lumière favorise aussi la colonisation des trouées par des espèces herbacées et semi-ligneuses compétitrices pour les ressources. Cette thèse s'est focalisée sur les interactions pour la lumière entre de jeunes pins sylvestres (Pinus sylvestris) et une végétation interférente représentée par la callune( Calluna vulgaris), la molinie (Molinia caerulea) et la fougère (Pteridium aquilinum) dans le sous-bois de peuplements mélangés chêne sessile (Quercus petraea)-pin sylvestre.La lumière est le facteur principal limitant la croissance des semis (hauteur<0,30m) et gaules(0,30m

L'effet de la rétention variable du peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx) sur la croissance de l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) ainsi que sur le recouvrement, la composition et la diversité des espèces de la strate de sous-bois est évalué dans ce mémoire. Les bénéfices en termes de transmission de la lumière et d'enrichissement de la litière qu'entraîne la présence de peuplier faux-tremble dans un peuplement pourraient influencer positivement la croissance de l'épinette noire. Par contre, la croissance rapide du peuplier limite celle d'autres espèces d'arbres à ses côtés, en particulier les essences à croissance plus lente comme l'épinette noire. Pour les sylviculteurs il est donc important de trouver quelle densité de peupliers doit être maintenue dans le parterre de coupe pour contrecarrer les impacts négatifs du conifère sur le cycle des éléments nutritifs et la productivité du peuplement. Une quantité adéquate de feuillus constituerait un équilibre entre les effets positifs sur le sol favorisant la croissance de l'épinette et les effets négatifs découlant de la possibilité de compétition pour les ressources entre les deux espèces. Un dispositif expérimental a été mis en place en Abitibi-Témiscamingue où les mesures dendrométriques prises sur les épinettes ont permis d'évaluer les variations de croissance rencontrées chez les jeunes conifères (environ 20 ans) selon un gradient naturel de présence de peuplier faux-tremble dans le milieu. Ensuite, par l'emploi d'une éclaircie précommerciale, un gradient de rétention du peuplier a été produit dans les parcelles expérimentales (n = 45) afin d'évaluer selon quelles proportions la présence du feuillu peut être bénéfique pour la croissance du résineux. Ainsi, quatre densités résiduelles différentes de tiges de peuplier par hectare ont été créées: 0, 65, 130 et 195 tiges/hectare. Les résultats d'études antérieures proposent qu'à l'échelle du peuplement, le volume marchand total des épinettes matures est augmenté par la présence de peupliers dans des proportions plus basses que 41 % de la surface terrière totale. Qu'en est-il pour des jeunes peuplements? L'effet positif du peuplier faux-tremble peut-il déjà se faire ressentir après une vingtaine d'années? Il semble que le peuplier aurait un effet facilitant sur les composantes du sol affectant ainsi positivement la croissance de l'épinette noire. Par contre, l'absence de compétition entre les arbres avant l'application de l'éclaircie précommerciale n'a pu mettre en évidence un impact du gradient de rétention du feuillu sur la croissance du conifère. L'épinette noire n'est probablement pas la seule espèce à pouvoir profiter des effets positifs de la présence de peupliers dans le peuplement. Ainsi, le deuxième volet de l'étude porte sur l'effet de la densité variable du peuplier sur la composition, le recouvrement et la diversité de la strate de sous-bois. Des relevés de pourcentage de recouvrement (8 quadrats de 1m x 1m/ parcelle) des espèces bryophytes et vasculaires (incluant toutes celles mesurant moins de 1m de hauteur) ont été effectués dans les parcelles expérimentales (n = 45). Il est donc possible de déterminer si les espèces du sous-bois ont été influencées par la plus grande quantité de lumière qualité et la quantité de litière au sol. Étant donné la récupération du milieu face aux activités forestières antérieures, à court terme, la strate inférieure n'a démontré aucune réaction en termes de composition, de recouvrement ou de diversité face au changement de présence de peuplier faux-tremble dans le milieu. À long terme, les effets positifs ou négatifs de la coexistence entre différentes quantités de peupliers faux-tremble, l'épinette noire et les espèces de sous-bois pourront être observés grâce au dispositif expérimental mis en place. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Épinette noire, Peuplier faux-tremble, Croissance, Sous-bois.

Afin d'accélérer le retour de peuplements forestiers de haute valeur économique et écologique après l'abandon de l'agriculture, on peut envisager l'afforestation avec les plantations d'arbres à croissance rapide. En plus de leur production ligneuse, ces plantations pourraient amener d'autres avantages, tels que la restauration écologique et/ou la culture de produits forestiers non ligneux en sous-bois. Pourtant, peu d'études ont comparé directement l'habitat créé par les plantations avec l'habitat forestier naturel créé par la succession. Dans une première étude nous avons comparé les effets des plantations avec la succession naturelle en champ abandonné (friches), en termes d'attributs abiotiques et des communautés végétales de sous-bois. Nous avons caractérisé les propriétés chimiques et l'humidité du sol, la lumière, la litière de feuilles, et les communautés végétales de sous-bois dans des plantations expérimentales de deux clones de peuplier hybride, dans des champs abandonnés et des forêts de seconde venue à proximité des plantations à huit sites dans la région des Cantons-de-l'Est, Québec, Canada. Les deux types de plantations n'ont pas eu d'effet significatif sur les propriétés chimiques des sols, comparés aux friches, mais elles avaient des sols plus secs que les friches et les forêts. Nous avons observé plus de litière de feuilles et moins de lumière dans les plantations du clone MxB que les plantations du clone DxN, tandis que les plantations les plus productives des deux clones étaient similaires aux forêts secondaires en terme de ces caractéristiques. Les plantations ont favorisé la colonisation des sites par les arbres, tandis que les communautés d'herbacées et d'arbustes sont demeurées similaires à celles des friches. Nous concluons que les plantations de peuplier hybride ont la capacité d'accélérer la restauration de certains attributs de sous-bois, particulièrement aux sites récemment abandonnés et productifs. Dans une deuxième étude nous avons utilisé des introductions expérimentales de plantes pour évaluer la valeur de l'habitat de sous-bois des plantations de peuplier hybride, en comparaison avec celui des forêts de seconde venue. Nous avons transplanté quatre espèces herbacées indigènes de sous-bois dans six plantations et dans des boisés avoisinants. Nous avons mesuré la survie, la taille, et la fleuraison immédiatement après la transplantation et un an plus tard. Trois espèces sur quatre (Asarum canadense, Sanguinaria canadensis, Maianthemum racemosum) ont eu autant ou plus de succès dans les plantations que dans les boisés, tandis que la tendance était l'inverse pour le trille blanc (Trillium grandiflorum). Bien que ces résultats soient préliminaires, ils suggèrent que la culture d'espèces de sous-bois dans les plantations de peuplier hybride pourrait représenter une alternative intéressante à leur culture dans les boisés, et surtout pour éviter toute récolte dans les populations naturelles. Globalement, ces résultats suggèrent que les changements apportés par les plantations au niveau de la lumière et de la litière sont suffisants pour favoriser la colonisation par les espèces d'arbres et le maintient du stade adulte de certaines espèces forestières herbacées. Par conséquence, le manque de colonisation spontanée des plantations par les espèces de sous-bois refléterait une limitation à un autre stade de leur cycle de vie. En somme, les plantations de peuplier hybride apparaissent prometteuses comme peuplements de transition au cours de l'afforestation, et pourraient être utilisées pour la restauration écologique ou la culture de produits forestiers non ligneux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : peuplier hybride, friche agricole, lumière, sol, sous-bois, produit forestier non ligneux

Thèse de doctorat : Urbanisme : Paris 12 : 2006. / Titre provenant de l'écran titre.

Le feu dynamise la forêt boréale. De part son long cycle de feu, la forêt boréale de l'est du Québec présente une proportion élevée de vieilles forêts. Les perturbations secondaires y maintiennent une grande hétérogénéité dans l'habitat, permettant la présence d'une diversité d'espèces végétales. La coupe à blanc, qui a également eu lieu sur ce territoire, produit des impacts sur la végétation et le sol qui diffèrent de ceux du feu de forêt. Ceci peut conduire à une dissociation entre les successions végétales après coupe et après feu, en termes de diversité, de composition en espèces ou de variabilité dans les communautés végétales de sous-bois. Afin d'étudier ceci, nous avons comparé des chronoséquences après coupe et après feu. Notre dispositif se situe dans la Côte-Nord et comprend deux chronoséquences formées de 25 peuplements issus de feux et de 28 peuplements issus de coupes à blanc. La chronoséquence après feu comprend 5 classes d'âge, la dernière >200 ans, alors qu'après coupe, les classes sont 20-50 ans et 50-80 ans. Les variables environnementales ont été étudiées à l'intérieur d'une placette circulaire de 400 m2 et portent sur la structure et la composition du peuplement, le bois mort, le parterre forestier et le sol. Les plantes vasculaires et les bryophytes ont été inventoriées dans 20 quadrats de 1 m2. Des indices de biodiversité, des analyses de redondance (RDA) et des analyses de correspondance détendancées (DCA) ont été utilisés. Après un feu, une plus grande hétérogénéité de l'habitat s'observe en début de succession et après 150 ans, associée à une richesse plus élevée en plantes vasculaires et non-vasculaires. À la fermeture de la canopée, une diminution des espèces intolérantes à l'ombre se produit ainsi qu'une augmentation des mousses hypnacées au sol. Le parterre forestier présente alors moins de micro-habitats disponibles, ce qui explique la diminution de la richesse des bryophytes. Après 150 ans, les espèces plus sensibles et dépendantes des micro-habitats, telles les hépatiques, sont davantage riches et répandues. Ceci semble dû à la présence du sapin baumier et des perturbations secondaires. La variabilité de la composition des plantes vasculaires devient maximale en vieille forêt, ce qui peut s'expliquer par les divergences successionnelles des peuplements. De son côté, la coupe à blanc ne diminue pas la diversité des plantes vasculaires et non-vasculaires de sous-bois par rapport au feu pour les peuplements de même âge. Cependant, nous n'avons pas observé les mêmes changements successionnels pour les mêmes groupes d'espèces après coupe. La dominance des espèces résiduelles de forêt mature après coupe empêche la présence de changement chez les plantes vasculaires à la fermeture de la canopée. Toutefois, la richesse des hépatiques diminue dans le temps après coupe. Les limitations en quantité et en qualité du bois mort dans les peuplements coupés à blanc peuvent limiter les micro-habitats disponibles et constituer une atteinte au maintien des espèces sensibles sur ces territoires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : feu de forêt, coupe à blanc, forêt boréale, plantes de sous-bois, bryophytes, diversité, hétérogénéité de l'habitat

La fixation symbiotique d'azote par l'ajonc d'Europe (Ulex europaeus) représente une source importante d'azote dans la forêt cultivée de pins maritimes des 'Landes de Gascogne'. Cette thèse a pour objectif la création d'un modèle conceptuel de dynamique de population de l'ajonc dans la région en vue de la prédiction du flux d'azote associé. Pour cela plusieurs étapes du cycle de vie de l'espèce ont été étudiées: la production et la prédation des graines, puis le recrutement de nouveaux individus depuis le stock de graines du sol. Nos résultats suggèrent que le maintien de cette espèce héliophile à l'ombre de la canopée des pins est facilité par la diminution de l'allocation de ressources à la reproduction, lui permettant de maintenir sa croissance, et par la diminution de la prédation des graines. Par ailleurs, le recrutement de nouveaux ajoncs semble influencé par des facteurs écologiques identifiables (e.g. humidité du sol). Mais ces facteurs sont fortement variables dans l'espace et dans le temps, et aucun micro habitat n'apparait comme plus favorable à la régénération de l'espèce. Ces résultats sont intégrés à un modèle conceptuel, représentant les différentes étapes du cycle de vie de l'espèce, et l'impact des opérations sylvicoles sur ces étapes. Les connaissances issues de cette thèse pourraient aussi bénéficier à d'autres problématiques liées à l'espèce (e.g. c'est une espèce invasive dans de nombreuses régions du monde) et à la compréhension de l'écologie de la régénération des espèces ligneuses. En effet, l'allocation des ressources à la reproduction pourrait être plastique et permettre une réponse adaptative à un environnement changeant; et la variabilité spatiotemporelle de la régénération des ligneux pourrait reposer sur l'existence de niches écologiques de régénération définies dans l'espace écologique.

La régénération naturelle du Pin pignon (Pinus pinea L.) est difficile à atteindre. Ce processus est soumis à de multiples contraintes abiotiques et biotiques et leurs interactions qui demeurent partiellement connues. Une meilleure connaissance de ces facteurs est nécessaire pour la mise au point de recommandations sylvicoles en vue de favoriser la régénération. Compte tenu de la littérature disponible, nous avons supposé que l'établissement des semis de Pin pignon est contrôlé principalement, par ordre d'importance, par : (i) la disponibilité de la lumière, (ii) la biomasse des aiguilles de la litière et enfin (iii) la concurrence avec la végétation du sous-bois. En outre, l'étude a été complétée par une caractérisation de la structure du peuplement en termes de croissance et de fructification. L'établissement des semis de Pinus pinea a été étudié in situ et sous des conditions contrôlées pour trois forêts au nord de la Tunisie (Mekna III, Ouchtata II et Bechateur). Les semis vivants ont été comptés sur 90 placettes de 500m² chacune distribuées sur les trois forêts, et mis en relation avec la lumière disponible, la biomasse de la végétation du sous-bois et la biomasse des aiguilles de litière. Une expérience complémentaire a été menée dans des pots en conditions contrôlées sous serre avec des graines des trois forêts. Trois régimes de lumière incidente ont été appliqués (3%,16% et 58%) combinés avec trois modalités de lit de germination : sol nu, sol couvert d'aiguilles de litière et sol arrosé d'extrait d'aiguilles. L'étude a montré que la limitation de la germination n'était pas directement due à la lumière, mais plutôt à la température et à l'humidité liées à leur tour à la disponibilité de la lumière. L'émergence des semis a été significativement entravée par les couches de litière imposant une barrière mécanique, tandis qu'aucun effet chimiotoxique n'a été détecté. La végétation du sous-bois ne semble pas avoir joué un rôle important dans les premiers stades d'établissement des semis de Pinus pinea sous ces conditions climatiques méditerranéennes. Les besoins en lumière des jeunes plantules augmentent au fur et à mesure de leur développement et par conséquent le type d'interaction avec la végétation du sous-bois passe de la neutralité à la compétition. Nos résultats peuvent servir comme base initiale pour affiner la sylviculture afin d'améliorer l'établissement des pins. Le plan de gestion doit inclure une scarification afin de réduire l'épaisseur des couches de litière et des éclaircies intensives pour augmenter la disponibilité de la lumière.

La régénération naturelle du Pin pignon (Pinus pinea L.) est difficile à atteindre. Ce processus est soumis à de multiples contraintes abiotiques et biotiques et leurs interactions qui demeurent partiellement connues. Une meilleure connaissance de ces facteurs est nécessaire pour la mise au point de recommandations sylvicoles en vue de favoriser la régénération. Compte tenu de la littérature disponible, nous avons supposé que l’établissement des semis de Pin pignon est contrôlé principalement, par ordre d’importance, par : (i) la disponibilité de la lumière, (ii) la biomasse des aiguilles de la litière et enfin (iii) la concurrence avec la végétation du sous-bois. En outre, l’étude a été complétée par une caractérisation de la structure du peuplement en termes de croissance et de fructification. L’établissement des semis de Pinus pinea a été étudié in situ et sous des conditions contrôlées pour trois forêts au nord de la Tunisie (Mekna III, Ouchtata II et Bechateur). Les semis vivants ont été comptés sur 90 placettes de 500m² chacune distribuées sur les trois forêts, et mis en relation avec la lumière disponible, la biomasse de la végétation du sous-bois et la biomasse des aiguilles de litière. Une expérience complémentaire a été menée dans des pots en conditions contrôlées sous serre avec des graines des trois forêts. Trois régimes de lumière incidente ont été appliqués (3%,16% et 58%) combinés avec trois modalités de lit de germination : sol nu, sol couvert d’aiguilles de litière et sol arrosé d’extrait d’aiguilles. L’étude a montré que la limitation de la germination n’était pas directement due à la lumière, mais plutôt à la température et à l’humidité liées à leur tour à la disponibilité de la lumière. L’émergence des semis a été significativement entravée par les couches de litière imposant une barrière mécanique, tandis qu’aucun effet chimiotoxique n'a été détecté. La végétation du sous-bois ne semble pas avoir joué un rôle important dans les premiers stades d’établissement des semis de Pinus pinea sous ces conditions climatiques méditerranéennes. Les besoins en lumière des jeunes plantules augmentent au fur et à mesure de leur développement et par conséquent le type d’interaction avec la végétation du sous-bois passe de la neutralité à la compétition. Nos résultats peuvent servir comme base initiale pour affiner la sylviculture afin d’améliorer l’établissement des pins. Le plan de gestion doit inclure une scarification afin de réduire l’épaisseur des couches de litière et des éclaircies intensives pour augmenter la disponibilité de la lumière. / Natural regeneration of Pinus pinea stands in Tunisia is difficult to achieve. This process is threatened by multiple abiotic and biotic stresses and their interactions which are still not well known, whereas, the knowledge of these factors is essential for sylvicultural recommendations. Given the available literature, we hypothesized that stone pine seedling establishment is mainly controlled in order of importance by (i) light availability, (ii) amount of needle litter, and (iii) competition with understory vegetation. Furthermore, the study was completed by a characterization of stand structure in terms of growth and fructification. The seedling establishment behaviour of Pinus pinea was studied under field and controlled conditions for three forests of north Tunisia (Mekna III, Ouchtata II and Bechateur). Live seedling were counted in 90 plots (500m² each) distributed in these forests, and related to light availability, biomass of understory vegetation, and biomass of needle litter collected in eight square subplots (0.5m × 0.5m). An additional experiment was conducted under controlled conditions in pots in greenhouse with seeds of the three forests. Three light regimes were applied (3%, 16%, and 58%) of incident light, combined with three seedbed modalities: bare soil, soil covered with needle litter and soil watered with needle extract. The study showed that germination limitation was not directly related to light, but rather to temperature and humidity linked to the light regime. Seedling emergence was significantly suppressed by litter layer which imposed a mechanical barrier, whereas no chemotoxic effect was detected. The understory vegetation did not appear to play a significant role in Pinus pinea early seedling establishment in these Mediterranean climate conditions. During the subsequent development of seedlings, their light requirement increased and their interactions with understory woody vegetation moved from neutral relationship towards a competitive relationship. We use our results to propose an initial silvicultural approach to favour pine establishment. A management plan should first include scarification to reduce litter thickness and then heavy thinning to significantly increase light availability.