Structuring uncertainty and variability in forest dynamics models - Application to coexistence of silver fir and Norway Spruce in mountain forests

Résumé : Les gestionnaires forestiers sont demandeurs d'une aide à la décision pour la conservation du mélange Sapin et Epicéa en forêt de montagne. Pour répondre à leur attente, nous avons modélisé, pour les deux espèces, les fonctions démographiques (croissance, mortalité et recrutement) et les fonctions d'allométries à partir de données de terrain. Ces fonctions ont été implémentées dans un modèle de dynamique forestière afin d'améliorer les connaissances sur la dynamique naturelle des deux espèces et d'envisager des tests de scénarios sylvicoles. L'estimation statistique des paramètres des modèles a été effectuée dans un cadre bayésien hiérarchique. Elle a permis de mettre en évidence et de quantifier les différences entre espèces : le Sapin, espèce tolérante à l'ombre comparativement à l'Epicéa, est moins sensible à l'autoéclaircie, a une croissance plus forte et un taux de recrutement plus important à faibles niveaux de lumière que l'Epicéa. Les modèles développés ont pris en compte l'incertitude sur les observations et la variabilité spatio-temporelle des processus. La variabilité individuelle (ou intraspécifique) et temporelle (interannuelle et intra-individuelle) est forte et tend à égaliser la fitness des deux espèces en inversant la hiérarchie des espèces localement dans l'espace ou sporadiquement dans le temps. Les premières simulations à l'aide du simulateur Samsara2 indiquent un meilleur comportement du modèle lorsque la variabilité spatio-temporelle est inclue dans les processus. La variabilité assure une structuration en hauteur et en diamètre ainsi qu'une évolution de la surface terrière qui correspondent à des patterns plus réalistes que lorsque la variabilité n'est pas prise en compte. A l'issue des premières simulations sur un peuplement test en mélange, on observe une exclusion compétititve systématique de l'Epicéa par le Sapin. Les mécanismes égaliseurs associés à la variabilité ne parviennent pas à contrebalancer l'avantage compétitif du Sapin sur l'Epicéa. Toutefois, la dynamique transitoire du système est lente et la coexistence apparente des deux espèces peut s'étaler sur plusieurs centaines d'années.
Type de document :
Thèse
Sciences of the Universe [physics]. AgroParisTech, 2009. English. 〈NNT : 2009AGPT0008〉
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Contributeur : Ecole Agroparistech <>
Soumis le : mardi 1 septembre 2009 - 08:00:00
Dernière modification le : mardi 1 septembre 2009 - 08:00:00
Document(s) archivé(s) le : vendredi 10 septembre 2010 - 13:39:29

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  • HAL Id : pastel-00005391, version 1

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Ghislain Vieilledent. Structuring uncertainty and variability in forest dynamics models - Application to coexistence of silver fir and Norway Spruce in mountain forests. Sciences of the Universe [physics]. AgroParisTech, 2009. English. 〈NNT : 2009AGPT0008〉. 〈pastel-00005391〉

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