Un article vient de paraître dans la revue « Agricultural and Forest Meteorology » présentant l’influence du pin sylvestre sur la phénologie printanière du chêne sessile. Les auteurs montrent que le débourrement du chêne sessile est retardé lorsqu’il pousse en mélange avec du pin sylvestre.

L’article est disponible jusqu’au 16 mars en suivant ce lien:

https://authors.elsevier.com/a/1cTfucFXJZ1AV

Perot, T., P. Balandier, C. Couteau, N. Delpierre, F. Jean, S. Perret and N. Korboulewsky (2021). « Budburst date of Quercus petraea is delayed in mixed stands with Pinus sylvestris. » Agricultural and Forest Meteorology 300: 108326. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108326

Résumé :

Climate change is impacting temperate tree species phenology, especially the timing of budburst, which is mainly driven by air temperature. However, interactions with biotic or other environmental factors also influence the timing of budburst and are usually overlooked. We studied the influence of forest stand composition on the budburst date of adult trees belonging to two species: sessile oak (Quercus petraea, Matt. (Liebl.)) and Scots pine (Pinus sylvestris, L.). We monitored their budburst dates for seven consecutive years at 18 experimental plots located in central France. We compared the budburst dates of oaks and pines growing in monospecific stands with those of their counterparts in an oak-pine mixture. Our results show that sessile oak budburst date in mixed stands with Scots pine was delayed by 2.2 days on average (SE = 0.6) compared to its budburst date in monospecific stands. In years with early budburst, the delay was more pronounced – up to four days. For Scots pine, our results showed no difference between budburst dates in monospecific and mixed stands. We hypothesize that the persistent foliage of the Scots pine in the mixed stand intercepted a part of the solar radiation, which affected the temperature perceived by the oak buds, thereby delaying the heat accumulation needed for sessile oak budburst. This effect may be of interest for the management of sessile oak in the context of global warming. In the future, sessile oak may experience more frequent frost damage due to an earlier budburst. Managing sessile oak with an evergreen species could limit late frost damage to some extent by delaying budburst. Stand composition must obviously be taken into account when monitoring the phenology of temperate tree species and to enable robust comparisons of phenological events for a given tree species at different sites.

Le séminaire annuel du projet OPTMix a eu lieu le 14 janvier 2021 (INRAE, unité EFNO), Domaine des Barres, Nogent-sur-Vernisson. Le séminaire s’est tenu par visioconférence. Le matin était consacré à  des présentations :

• « Points forts OPTMix 2020 » par Nathalie Korboulewsky ;
• « Bilan sur les notations sanitaires » par Thomas Pérot et Sandrine Perret ;
• « Effets de l’essence, de la composition du peuplement et de la densité sur la diversité des communautés de cryptogames (lichens et bryophytes) » par Marion Gosselin, Yann Dumas et Hilaire Martin ;
• « Evolution des recouvrements des espèces interférentes » par Yann Dumas ;
• « Effets de la densité de peuplement sur l’activité fonctionnelle et structurale de la diversité microbienne » par Marine Fernandez, Stéphane Bazot, Gaëlle Vincent et Nathalie Korbouleswky ;
• « Application aux bryophytes d’OPTMix de notre nouvel indice d’affinité aux forêts anciennes de la région Centre-Val de Loire (issu du stage de Julie Gorce) » par Yann Dumas.

Les présentations sont disponibles sur demande auprès de Nathalie Korboulewsky (voir page contact pour les coordonnées).

L’après midi a été consacré à la gestion administrative du projet.

Dans le cadre du projet Isy-BIOC financé par le Ministère en charge de l’écologie (service DEB), nous avons réalisé une campagne de terrain de grande ampleur pour étudier les flux de carbone et de nutriments dans le sol.

1/ Mesure de respiration des sols – Volet « Stabilité des stocks de carbone organique des sols »

En plus des stocks présents dans les différents horizons des sols, nous étudions les facteurs influençant les sorties de carbone par respiration. La respiration du sol est étudiée in-situ pour étudier l’effet de la sylviculture : une campagne vient d’être réalisée en septembre 2020 en complément de la campagne 2018. La sensibilité de la respiration du sol à l’augmentation des températures sera évaluée au laboratoire (incubations en conditions contrôlées à différentes températures pour simuler le climat futur, avec mesure du CO₂ émis ; en collaboration avec le laboratoire ESE de l’Université Paris-Sud, Orsay).

2/ Prélèvements des feuilles et aiguilles de l’année – Volet « Caractérisation des entrées de C dans le sol»

La caractérisation chimique des litières ainsi que les feuilles et aiguilles de l’année est prévue suite aux prélèvements de plus de 250 pins et autant de chêne sur toutes les placettes du dispositif OPTMix et selon un gradient de taille et d’état sanitaire. Les prélèvements des feuilles et aiguilles de l’année ont eu lieu en juillet pour les chênes et en novembre pour les pins. L’étude des nutriments dans ces compartiments permettra d’étudier l’effet de la sylviculture et de la compétition intra- et inter-spécifique sur la gestion des nutriments.

Sujet de stage de M2 proposé par INRAE

Titre : Que nous apprend la chute des feuilles en automne ?
Effet du mélange d’essences d’arbres et des conditions climatiques sur la dynamique des chutes de litières.

Localisation : INRAE, UR EFNO, Domaine des Barres, 45290 – Nogent-sur-Vernisson

Encadrant : Nathalie KORBOULEWSKY, Directrice de recherche INRAE

Lieux du stage : INRAE, UR Ecosystèmes Forestiers, Domaine des Barres, 45290 – Nogent-sur-Vernisson

Durée : janvier – juin 2020

Contact : Nathalie KORBOULEWSKY, INRAE, UR Ecosystèmes Forestiers, Domaine des Barres, 45290 – Nogent-sur-Vernisson. Tel. : 02 38 95 03 55 ; nathalie.korboulewsky@inrae.fr

Sujet :

Les chênaies de la région Centre Val de Loire sont une ressource économique importante mais sont soumises à des dépérissements plus ou moins importants. Elles sont souvent rencontrées sur des sols présentant des engorgements temporaires en eau en hiver et au printemps. Mais ces sols sont sableux et drainants en surface et par suite, ils peuvent devenir très secs en été. Les changements actuels de climat montrent une pluviométrie quasi constante, voire un peu renforcée en hiver ou au printemps, mais une très forte augmentation des températures (+0.6°C tous les dix ans, poste météorologique INRAE de Nogent-sur-Vernisson) résultant en des sécheresses accrues. Pour faire face à ces conditions contraignantes, une gestion des peuplements en mélange, avec une autre essence plus frugale et qui pourrait réduire le stress hydrique estival des chênes en mélange, est parfois envisagée. C’est le cas du pin sylvestre en forêt d’Orléans.

Les conséquences des derniers étés chauds et secs sont mesurables sur le fonctionnement hydrique des arbres mais aussi sur d’autres paramètres. Ainsi, des effets sur le cycle du carbone et des nutriments peuvent se révéler importants. Notamment, la chute des feuilles peut être plus précoces pour les feuillus, associées parfois à la chute de rameaux. Pour les résineux, la quantité d’aiguilles peut aussi être plus importante réduisant sa capacité photosynthétique à suivre.

L’objectif du projet est d’évaluer la dynamique des chutes de litière dans des peuplements purs de chênes, purs de pins ou en mélange des deux essences. Le projet répondra aux questions suivantes :
–             Quel est l’effet du mélange du chêne et du pin sur la quantité de feuilles/aiguilles produites ?
–             Dans quelle mesure les conditions climatiques estivales impactent la chute des litières ?

Le projet reposera sur le dispositif OPTMix (Oak Pine Tree Mixture, https://optmix.inrae.fr/). Le travail du stagiaire sera de participer aux collectes mensuelles de litière, de traiter (tri, séchage, pesées) les échantillons de litière récoltés sur le dispositif dans des peuplements purs et mélangés de chênes sessiles et de pins sylvestre. Les résultats associés aux résultats des précédentes années permettront une approche pluri-annuelle et permettront de confronter la dynamique de chute des litières aux conditions climatiques des différentes années. Ainsi, l’étudiant testera à l’aide de modèles statistiques l’effet du mélange et des conditions climatiques sur la variation inter- et intra-annuelle des chutes de litières.

Conditions matérielles : Possibilité de logement sur place (100 € par mois). Gratification selon réglementations en vigueur.

Sujet de stage de M2 proposé par INRAE-OSUC/ISTO

Titre : Effet du mélange sur la dynamique de la matière organique des litières en forêt d’Orléans.

Localisation : OSUC/ISTO Orléans La Source, ou INRAE Nogent-sur-Vernisson

Encadrant OSUC/ISTO : Gogo Sébastien
Observatoire des Sciences de l’Univers en région Centre – OSUC
Service National d’Observation Tourbières – OSUC, OSUR, THETA
1A Rue de la Férollerie – CS 20066
45071 Orléans Cedex 2
Tel (0033) 02.38.49.45.02
sebastien.gogo@univ-orleans.fr

Encadrant INRAE : Nathalie Korboulewsky
INRAE
UR Ecosystèmes Forestiers
Domaine des Barres
45 290 Nogent sur Vernisson
+33 (0)2 38 95 03 55
nathalie.korboulewsky@irstea.fr

Sujet :

La forêt d’Orléans est principalement composée de chêne et de pin, mais les espèces de sous-bois peuvent présenter des recouvrements importants. Différents mélanges de litières peuvent se trouver au sol. De plus, la litière de certaines espèces, qualifiées d’espèces interférentes (Molinia carulea, Calluna vulgaris et Pteridium aquilinum), peut représenter une part imporante  de la litière du sol de ces peuplements. Selon les espèces et les mélanges de litières, l’effet sur la décomposition de la matière organique des litières et donc le cycle des nutriments peut être très différents. En d’autre terme, la vitesse de décomposition d’un mélange de deux litières n’est pas prévisible à partir des vitesses de décomposition des deux litières prises séparément (décomposition en mélange < ou > moyenne des décompositions des litières seules). L’effet est synergique quand le mélange produit une augmentation de la vitesse de décomposition par rapport à l’attendu (scénario additif). L’effet est antagoniste quand le mélange produit une diminution de la vitesse de décomposition par rapport à l’attendu. Ainsi, en agissant sur la composition floristique d’une parcelle forestière, la gestion sylvicole ou la présence de mammifères (sangliers, chevreuils par ex.) peuvent affecter la dynamique de la matière du sol et donc, à une échelle plus large, le cycle du carbone de l’écosystème dans son ensemble

L’objectif de ce stage est de déterminer si de tels effets sont possibles. Des résultats préliminaires sont disponibles concernant le mélange entre les litières de pin et de chêne (INRAE de Nogent sur Vernisson). Pour compléter ces résultats, les litières de pins et de chêne (seules et en mélanges) ont été mélangées avec les espèces interférentes (Molinia carulea, Calluna vulgaris et Pteridium aquilinum) et déposées en forêt pour un suivi de la décomposition. Des sachets ont été collectés à 3 dates, entre 2017 et 2019.

L’étudiant aura à traiter au laboratoire certaines campagnes de prélèvement. Il s’agit de trier la litière, de la peser après passage à l’étuve afin d’en déterminer la matière sèche restante. Une partie des échantillons seront analysés chimiquement par l’étudiant.

Par ailleurs, pour étudier le potentiel de chaque parcelle à la décomposition, un essai pendant la durée du stage sera réalisé avec des litières « types ». L’expérimentation est connue sous le nom de Tea bag experiment car les litères types sont des sachets de thé du commerce. Des sachets seront déposés en début de stage et prélevés après 1, 2 et 3 mois. La perte de masse permettra de comparer l’activité biologique des sols forestiers selon la composition du peuplement et l’importance du sous-bois.

L’ensemble des résultats sera analysé statistiquement afin d’identifier les taux de décomposition, l’effet du peuplement (pur, mélange), l’effet du mélange des litières, et les facteurs environnementaux déterminants grâce aux données microclimatiques des sites.

En septembre, des mesures d’activés biologique des sols d’OPTMix ont été réalisées par l’équipe d’ESE de Paris-Sud Orsay avec le soutien d’agents INRAE Nogent-sur-Vernisson.

Dans le cadre de l’étude de la définition du stock de carbone des sols et de sa stabilité, nous étudions l’effet de la sylviculture sur les sorties de CO2 des sols. Pour cela, nous réalisons des mesures de respiration du sol dans les parcelles (sans clôture) aux trois densités (faible, moyenne, forte) dans tous les peuplements. Cette campagne s’ajoute à celles réalisées en 2018 et 2019. Elle sera de plus complétée par des mesures de laboratoire sur des échantillons de sol pour déterminer la sensibilité de la respiration du sol à l’augmentation des températures (incubations en conditions contrôlées à différentes températures pour simuler le climat futur, avec mesure du CO2 émis).

Bernard BENET (INRAE équipe Robotique ROMEA, Clermont-Ferrand), Anders MÅRELL (INRAE UR EFNO, Nogent-sur-Vernisson) et  Yves BOSCARDIN (INRAE UR EFNO, Nogent-sur-Vernisson) viennent de publier un article dans Le Cahier des Techniques de l’Inrae portant sur l’utilisation de techniques d’intelligence artificielle pour la détection d’animaux en forêt :

L’article est téléchargeable ici :

https://www6.inrae.fr/cahier_des_techniques/Les-Cahiers-parus/Les-N-reguliers/2020/Cahier-N-101/Art1-ct101-2020

Résumé :

Un logiciel de vision artificielle contenant des fonctions de traitement d’image et d’intelligence artificielle a été développé pour détecter des animaux sur des vidéos enregistrées par des pièges photographiques en milieux forestiers. Le suivi par pièges photographiques est utilisé sur le dispositif expérimental OPTMix en forêt d’Orléans pour estimer la fréquentation des placettes de mesure par les ongulés sauvages (chevreuil, cerf élaphe et sanglier). Les scientifiques et les naturalistes utilisent le suivi par pièges photographiques pour inventorier et suivre les populations animales et la biodiversité de la faune sauvage. Le traitement automatique des images afin de compter les animaux et identifier les espèces dans des programmes de suivi de la biodiversité pourrait faciliter et améliorer l’exploitation de ces données et rendre la méthodologie accessible à un plus grand nombre d’utilisateurs.

Les présentations réalisées lors du séminaire annuel OPTMix les 9 et 10 janvier 2020 sont disponibles en cliquant sur le lien de téléchargement ci-dessous pour une période de 30 jours :

https://filesender.renater.fr/?s=download&token=ff89292b-0b68-38ae-5774-2ceff14b74a4

Le séminaire annuel du projet OPTMix aura lieu les 9, 10 et 13 janvier 2020  à Irstea (INRAE), Domaine des Barres, Nogent-sur-Vernisson.

Programme complet des 9 et 10 janvier

Comme chaque année, nous organisons un séminaire OPTMix (Oak Pine Tree Mixture), ce dernier étant un dispositif expérimental installé par Irstea depuis 2015 en forêt domaniale d’Orléans. C’est l’occasion de faire un bilan des derniers résultats et travaux qui ont été menés sur le dispositif expérimental OPTMix (Oak Pine Tree Mixture) installé en forêt domaniale d’Orléans depuis 2015, et échanger plus largement sur les travaux concernant le fonctionnement des forêts tempérées, en particulier les peuplements mélangés.
Nous avons choisi cette année de se donner du temps pour les échanges et discussion. Ainsi, le temps entre deux présentations et les pauses seront plus longues pour favoriser les échanges informels. De plus, des plages de discussion seront également prévues.

Listes des thèmes abordés sous couvert de la présence des interlocuteurs :

• Bilan et résultats de quelques suivis et travaux sur le dispositif OPTMix
•  Séance thématique
•  Présentations générales (keynotes) : deux présentations sont envisagées mais doivent être confirmées par les intervenants extérieurs
• Présentations de réseaux : TEMPO et ZAL Val de Loire
• Ateliers avec présentations et discussions :
  o Utilisation des données des capteurs : le bilan en eau (présentation d’un stage de Master, évolution de l’eau du sol), potentiel d’utilisation du signal journalier des dendromètres automatiques.
  o Modélisation : les modèles utilisés (Castanea, ReeShar) et leur potentielles améliorations/évolution
  o Nouveaux projets en cours d’élaboration : ARD région Centre-Val de Loire

La revue « Notre Forêt » du Centre Régional de la Propriété Forestière Ile-de-France Centre-Val de Loire vient de publier un article présentant le dispositif OPTMix et les premiers résultats sur l’effet du mélange d’essences sur la croissance, la consommation en eau, la nutrition minérale et la biodiversité.

Korboulewsky, N., P. Balandier, Y. Dumas, M. Gosselin, A. Marell and T. Perot (2019). « OPTMix scrute la mixité en forêt. Qu’apporte le mélange d’essence face aux changements globaux ? » Notre Forêt 88(septembre): 4.

L’article complet est disponible ici