MINISTÈRE DE LA JEUNESSE, DE L’ÉDUCATION NATIONALE

ET DE LA RECHERCHE

ÉCOLE PRATIQUE DES HAUTES ÉTUDES

Sciences de la Vie et de la Terre

MÉMOIRE

Présenté

Par Richard CHEVALIER

Pour l’obtention du Diplôme de l’École Pratique des Hautes Études

SYLVICULTURE DU CHÊNE ET BIODIVERSITÉ VÉGÉTALE SPÉCIFIQUE

Étude d’une forêt en conversion vers la futaie régulière :

la forêt domaniale de Montargis (45)

soutenu le 13 février 2003, à Paris, devant le jury suivant :

GODINOT Marc, Directeur d’Études, EPHE, Paris ............................................. Président

LE THOMAS Annick, Directrice d’Études, EPHE, Paris............................................................................................................................................................. Rapporteur

BARDAT Jacques, Ingénieur de Recherche HDR, MNHN, Paris............................................................................................................................................................. Examinateur

BASTIEN Yves, Professeur de Sylviculture, ENGREF, Nancy............................................................................................................................................................. Examinateur

BERGÈS Laurent, Ingénieur-Docteur, Cemagref, Nogent/Vernisson............................................................................................................................................................. Examinateur

DECONCHAT Marc, Chargé de Recherche, INRA/SAD, Toulouse............................................................................................................................................................. Examinateur

E.P.H.E. (Section des Sciences de la Vie et de la Terre)

Laboratoire de Biologie et Évolution des Plantes Vasculaires

Muséum National d'Histoire Naturelle, 16, rue Buffon, 75005 Paris................. Directeur : LE THOMAS A.

E-mail : lethomas@mnhn.fr

Unité de Recherche Ecosystèmes Forestiers et Paysages.......................................... Chef d’UR : DENIS M.

Cemagref (Département Gestion des Territoires) E-mail : michel.denis@cemagref.fr

ÉCOLE PRATIQUE DES HAUTES ÉTUDES

Sciences de la Vie et de la Terre

SYLVICULTURE DU CHÊNE ET BIODIVERSITÉ VÉGÉTALE SPÉCIFIQUE

Étude d’une forêt en conversion vers la futaie régulière :

la forêt domaniale de Montargis (45)

CHEVALIER Richard

13 février 2003

RÉSUMÉ

L’étude de l’influence de la gestion forestière sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes est une préoccupation récente. Les chênaies sessiliflores et pédonculées occupent près du tiers de la superficie forestière française ; vouées à la production de bois à haute qualité technologique, elles ont un rôle économique majeur.

C’est dans ce contexte que nos travaux s’efforcent de répondre à quelques questions liées à l’impact de la gestion des chênaies sur la biodiversité végétale : les peuplements transitoires présentent-ils un avantage particulier ? Les coupes de régénération provoquent-elles la perte d’espèces sciaphiles ? La stratification du peuplement forestier a-t-elle une incidence positive ? Observe-t-on une succession au cours du cycle de futaie régulière, et entre deux éclaircies ?

Pour répondre à ces questions, nous avons mené nos travaux dans la forêt domaniale de Montargis, en cours de conversion vers la futaie régulière. 96 unités expérimentales ont été sélectionnées dans une gamme stationnelle étroite (chênaie charmaie hêtraie acidicline à mésoacidiphile) pour satisfaire à un échantillonnage équilibré. Celui-ci comporte 3 types de peuplements transitoires issus d’anciens taillis sous futaie plus ou moins vieillis et régularisés, ainsi que 4 stades représentatifs de la première moitié du cycle de futaie régulière.

Dans chaque unité expérimentale, la végétation a été inventoriée sur une surface de 400 m², en zone jugée homogène et à distance des lisières. La biodiversité dendrologique a été distinguée de la biodiversité de la végétation du sous-bois (plantes vasculaires et bryophytes terricoles et humicoles du sol).

Parmi les principaux résultats, nous retiendrons : (1) le faible apport de biodiversité végétale des peuplements transitoires, en complément de la futaie régulière, (2) la très faible atteinte portée à la végétation vasculaire sciaphile par les coupes progressives de régénération, (3) une forte diminution de la biodiversité des herbacées au cours de la première moitié du cycle de futaie régulière, y compris pour les espèces d’ombre, (4) l’effet négatif de l’augmentation du volume de bois sur pied, et secondairement de la proportion de hêtre, sur la biodiversité herbacée.

Nos résultats ouvrent la voie à de nouvelles pistes de recherches et nous conduisent à préconiser la création de trouées aux différents stades de la futaie régulière, tout en favorisant les essences secondaires du cortège dendrologique stationnel, qui sont en net recul.

MOTS CLÉS : biodiversité végétale, forêt, chênaie, sylviculture, futaie régulière, éclaircie, phyto-écologie, flore vasculaire, bryophytes, Gâtinais, Montargis.

TABLE DES MATIÈRES

Remerciements................................................................................................................................................................................................... 1

Résumé.................................................................................................................................................................................................................... 2

Table des matières............................................................................................................................................................................................. 3

Liste des tableaux............................................................................................................................................................................................... 7

Liste des figures................................................................................................................................................................................................... 9

Liste des annexes............................................................................................................................................................................................ 10

INTRODUCTION............................................................................................................................................................................................... 12

0.1 - Une mise en avant du rôle écologique des forêts............................................................................................................ 13

0.2 - Un besoin de connaître l’influence de la gestion forestière sur la biodiversité.................................................. 13

0.3 - Une reconquête postglaciaire contrariée.............................................................................................................................. 14

0.4 - Une forêt malmenée par les activités humaines.............................................................................................................. 14

0.5 - Des chênaies en pleine mutation............................................................................................................................................. 14

0.6 - Un débat entre les partisans de la futaie régulière et ceux de la futaie irrégulière.......................................... 14

0.7 - Taillis sous futaie, futaie, peuplements transitoires : une cohabitation difficile et temporaire........................................................................................................................................................................................................ 15

0.8 - Un nombre important d’études sur l’influence de la gestion des forêts feuillues sur la

biodiversité végétale....................................................................................................................................................................... 15

0.9 - La forêt de Montargis, un terrain d’étude favorable.......................................................................................................... 16

0.10 - Cadrage de la problématique sur la base de cinq questions.................................................................................. 17

0.11 - Deux objets d’étude : les arbres et la végétation du sous-bois.............................................................................. 17

0.12 - Un mémoire en trois chapitres................................................................................................................................................ 17

Chapitre I : MATÉRIELS ET MÉTHODES...................................................................................................................... 18

Chapitre II : BIODIVERSITÉ DENDROLOGIQUE.................................................................................................. 37

Chapitre III : BIODIVERSITÉ DE LA VÉGÉTATION DU SOUS-BOIS............................................... 62

CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES............................................................................................................................................... 100

Bibliographie..................................................................................................................................................................................................... 103

Annexes.............................................................................................................................................................................................................. 112

0 - INTRODUCTION

0.1 - Une mise en avant du rôle écologique des forêts

Dans les années 70, des mouvements écologistes s’élèvent contre les coupes rases et les plantations résineuses sur de grandes surfaces. Cependant, ce n’est que très récemment, suite au sommet de la terre de Rio en 1992, que les pouvoirs publics ont réellement pris en compte le concept nouveau de « développement durable » (LÉVÊQUE, 1997). Ce dernier fut relayé par celui de « gestion durable », qui a été précisé pour les forêts européennes, lors de la conférence d’Helsinki en 1993 : « Gestion et utilisation des forêts et des terrains boisés d’une manière et d’une intensité, telles qu’elles maintiennent leur diversité biologique, leur productivité, leur capacité de régénération, leur vitalité et leur capacité à satisfaire, actuellement et pour le futur les fonctions écologiques, économiques et sociales pertinentes, aux niveaux local, national et mondial, et qu’elles ne causent pas de préjudices à d’autres écosystèmes » (RAMEAU et al., 2000).

Cependant, la notion de gestion durable n’est pas nouvelle pour les forestiers, citons par exemple GUINIER et al., 1947 : « en raison de la lenteur du développement des arbres, le forestier est responsable non pas seulement vis-à-vis de ses contemporains mais plus encore vis-à-vis des générations futures : ses actes engagent l’avenir » et : « l’exploitation est fatalement pour la forêt une cause de dommages … : on doit s’attacher à les réduire au minimum », mais aussi « l’habileté et la conscience professionnelle des bûcherons, charretiers et ouvriers travaillant en forêt sont des éléments essentiels d’une bonne gestion de la forêt ». Pour n’avoir que partiellement tenu compte de ces principes basés sur le bon sens, il est aujourd’hui devenu prioritaire de préserver des milieux et des espèces menacés ou reconnus d’intérêt communautaire (aires protégées, Directive Habitat…).

La biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes doivent aussi être préservés dans les milieux ordinaires (LÉVÊQUE, 1997), et particulièrement dans les forêts de plaine où la pression de l’homme est forte (LAMOTTE, 1995). Cela conduit les forestiers à adopter une gestion multifonctionnelle avec « la possibilité de trouver un niveau satisfaisant de gestion qui permet de concilier économie et écologie sans sacrifice excessif » (BARTHOD, 2000). C’est dans cet esprit que se mettent en place divers dispositifs d’écocertification, garantissant que les bois ont été produits avec une gestion durable respectueuse des écosystèmes forestiers (COLINOT, 2000, HANSEN et al., 2000).

0.2 - Un besoin de connaître l’influence de la gestion forestière sur la biodiversité

La faible connaissance de la biodiversité des forêts actuelles et celle encore moindre des forêts du passé nous invite à la prudence avant de désigner les bonnes et les mauvaises pratiques de gestion. Il est difficile d’empêcher que des idées fausses sur la biodiversité soient diffusées et il est du devoir des scientifiques de ne pas laisser passer des informations erronées (GOUYON, 1994). Les trois qualités attribuées à un écosystème en vue de sa conservation sont la biodiversité, la fonctionnalité et la naturalité ; une confusion entre ces trois qualités nuit au dialogue (LECOMTE, 2001) et les affirmations trop générales doivent laisser la place à un cadre de réflexion plus opérationnel (MERMET et POUX, 2000).

Face à l’émergence de cette nouvelle problématique et soucieux des lacunes de connaissances, les décideurs publics tentent de mobiliser les organismes de recherche et de développement, les gestionnaires forestiers publics ou privés et les associations de protection de la nature, autour de cette nouvelle approche d’une « gestion durable et respectueuse des écosystèmes forestiers ». Dès 1993, les pouvoirs publics ont mis en avant la nécessité de prendre en compte la biodiversité dans l‘ensemble des forêts françaises (MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE ET DE LA PÊCHE, 1993). Le GIP ECOFOR a vu le jour en 1993 (ECOFOR, 1997) et l’appel d’offre « gestion forestière et biodiversité » a été lancé en 1998. De plus, de nombreux programmes internationaux de recherche s’intéressent à l’influence de la gestion forestière sur la biodiversité (GUSTAFSSON et WESLIEN, 1999).

Le Cemagref, EPST au sein duquel j’exerce les fonctions d’ingénieur d’études, a créé en 1998 une nouvelle équipe « Ecosylv : biodiversité et gestion des forêts de plaine », forte aujourd’hui de dix personnes, pour répondre aux questions liées à l’influence de la gestion forestière sur la biodiversité. C’est dans ce contexte que j’ai pu réaliser mes travaux de recherches pour l’École Pratique des Hautes Études, concernant l’influence de la gestion d’une forêt de chêne sur la biodiversité spécifique des communautés végétales.

0.3 - Une reconquête postglaciaire contrariée

L’histoire des forêts d’Europe tempérée a été très mouvementée au cours des siècles et des millénaires. En raison des barrières constituées par la mer méditerranée et les massifs montagneux d’orientation est-ouest, de nombreuses espèces n’ont pu accéder à des refuges vers le sud lors des glaciations du quaternaire (BLONDEL, 1995, RAMEAU, 1999a). Un rude coup a alors été porté à la biodiversité des forêts originelles (OTTO, 1998). La conséquence est, qu’à l’opposé des forêts tempérées d’Amérique du nord, la reconquête forestière postglaciaire d’Europe occidentale s’est faite avec un faible nombre d’espèces d’arbres, ce qui rend particulière la dynamique de ces forêts (BENGTSSON et al., 2000).

0.4 - Une forêt malmenée par les activités humaines

L’anthropisation des forêts d’Europe occidentale a pris de l’importance avec l’augmentation de la population et le développement de l’agriculture. Leur défrichement a commencé dès le 6ème millénaire avant J.-C., au moment de la « révolution néolithique » (DE MONZA, 1994), il est devenu particulièrement important à partir de l’époque romaine (BROSSE, 2000). Dès ce moment, une partie de la forêt feuillue française fut mise en coupes réglées, avec des taillis à courte révolution, pour satisfaire les besoins en bois de feu. La pression de l’homme sur la forêt devint alors croissante, sa superficie diminuant constamment en France, jusqu’à atteindre un creux de 7,5 millions d’hectares au début du 19ème siècle (DE MONZA, 1994). Ce n’est qu’avec la fameuse ordonnance de Colbert en 1669, que des mesures efficaces furent prises pour préserver les forêts françaises. Le traitement en taillis sous futaie fut alors généralisé (BARY-LENGER et NEBOUT, 1993).

Au début du 19ème siècle, des méthodes de conversion des taillis sous futaie en futaie régulière furent mises au point, avec pour objectif d’augmenter la production de bois d’œuvre (LORENTZ, 1867). Ce n’est qu’après la première moitié du 19ème siècle, avec le remplacement du bois-énergie par le charbon fossile, que la conversion en futaie régulière fut véritablement entamée dans les forêts domaniales (BECQUET, 1866, SCHÜTZ, 1990), puis plus tard dans les forêts communales (BASTIEN, 1998), œuvre qui se poursuit encore à ce jour. La forêt française couvre aujourd’hui 15 millions d’hectares (MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE ET DE LA PÊCHE, 2000) et, comme l’ensemble des pays d’Europe, compte très peu de forêts vierges (FAILLE et al., 1984a, PETERKEN, 1996). En conséquence, la sylviculture européenne a pris forme sur des forêts anthropisées, contrairement aux forêts nord-américaines (OTTO, 1998).

0.5 - Des chênaies en pleine mutation

Avec une superficie de 4,2 millions d’hectares, les forêts de chêne sessile et pédonculé occupent près de 30 % de la superficie forestière française (MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE ET DE LA PÊCHE, 2000). La France est le premier producteur de chêne en Europe et vient au 2ème rang mondial après les États-Unis (BARY-LENGER et NEBOUT, 1993). Les forêts de chêne sont principalement concentrées dans les régions de plaines et collines et ont été gérées jusqu’au début du 20ème siècle en taillis et en taillis sous futaie. Ces modes de traitement sont devenus inadaptés à la forte demande de bois d’œuvre et sont pratiquement abandonnés depuis un demi-siècle ; les peuplements ont été progressivement convertis en futaie régulière ou irrégulière (LE TACON et al., 2001).

Lorsqu’elle a un objectif de production de bois, la gestion forestière entraîne une simplification des strates ligneuses, aussi bien sur le plan de la composition arborée en favorisant les essences dites nobles, que sur celui de la structuration verticale et horizontale des peuplements en privilégiant certaines classes d’âge. Or, la diversité des essences et l’hétérogénéité structurale constituent, a priori, un facteur de diversité biologique, du fait de la multiplication des niches potentielles pour un grand nombre de groupes taxonomiques (LE TACON et al., 2000). Par ailleurs, en exportant du bois, la gestion forestière tronque le cycle sylvigénétique, laissant très peu de vieux arbres et de bois mort, pourtant indispensables à certains groupes taxonomiques (BENGTSSON et al., 2000).

0.6 - Un débat entre les partisans de la futaie régulière et ceux de la futaie irrégulière

Dans le cadre d’une gestion durable, il convient de trouver des modes de gestion et des pratiques sylvicoles qui préservent la biodiversité, tout en satisfaisant à la fonction économique. Le traitement des chênaies en futaie régulière a fait ses preuves depuis plusieurs dizaines d’années et ses techniques sont bien formalisées (JARRET, 1996). Cependant, il a été mis au point à une époque où le souci de préservation de la biodiversité était bien moindre qu’aujourd’hui.

Depuis environ 15 ans, de nombreux sylviculteurs préconisent le traitement en futaie irrégulière, avançant une meilleure adaptation à la petite propriété forestière, une plus grande souplesse lors de la réorientation des objectifs de production, mais aussi un meilleur respect des cycles naturels (TARP et al., 2000). Dans un souci de préservation de la biodiversité, les écologues forestiers se penchent vers des sylvicultures imitant le régime des perturbations naturelles (SCHNITZLER, 1997, NIEMELÄ, 1999, BENGTSSON et al., 2000, SPENCE, 2001, SEYMOUR et al., 2002, LINDENMAYER et MCCARTHY, 2002, MITCHELL et al., 2002).

De nombreux auteurs s’accordent sur la nécessité d’augmenter le nombre et la surface unitaire des réserves intégrales (SCHNITZLER-LENOBLE, 1996, NIEMELÄ, 1999, SPENCE, 2001, WWF, 2001). D’autres préconisent sur la grande majorité des forêts productives : (1) soit la futaie irrégulière (SEYMOUR et al., 2002), en donnant la priorité à la phase « biostatique » ; (2) soit la reproduction d’un régime de perturbations naturelles par des coupes pratiquées à différentes échelles spatiales et temporelles, représentant les différentes phases du cycle sylvigénétique, et consistant à un mixage des traitements en futaie régulière et irrégulière (BENGTSSON et al., 2000) ; (3) soit une large palette de sylvicultures pour « favoriser la diversité par la diversification » (SCHÜTZ, 1999).

L’influence du type de traitement sur la biodiversité est un débat passionné, certains auteurs avancent la futaie irrégulière comme plus respectueuse de la biodiversité que la futaie régulière (POINTERAU, 1994, CARBIENER, 1996, TARP et al., 2000). L’effet positif de la structuration verticale des peuplements forestiers a été en partie vérifié pour les oiseaux (FERRY, 1974), un des groupes les mieux étudiés en forêt, mais ceci n’est pas généralisable aux autres groupes dans l’état actuel des connaissances (LE TACON et al., 2001). De leur côté, les gestionnaires sont assez sensibles à la prise en compte de la biodiversité dans la gestion forestière et aux possibilités d’utilisation des mécanismes naturels de fonctionnement des écosystèmes forestiers (SCHÜTZ et OLDEMAN, 1996, ONF, 1996c, CRPF ILE DE FRANCE ET CENTRE, 1997).

0.7 - Taillis sous futaie, futaie, peuplements transitoires : une cohabitation difficile et temporaire

La conversion des chênaies étant en cours, les véritables futaies régulières âgées de chêne, bien que non rares dans certaines régions , couvrent de faibles superficies. Les véritables taillis sous futaie sont un modèle sylvicole en fort déclin qui subsiste dans les forêts paysannes fragmentées (DECONCHAT, 1999). La futaie irrégulière est de pratique trop récente dans les chênaies pour être nettement distinguée des peuplements transitoires issus du taillis sous futaie, mais il existe des structures qui s’en rapprochent. De fait, il est aujourd’hui impossible d’étudier simultanément dans une même région les quatre traitements des chênaies, à savoir : le taillis sous futaie (traitement du passé), la futaie régulière (traitement actuel et d’avenir), la futaie irrégulière (traitement d’avenir) et les peuplements transitoires (pont entre le passé et le futur).

Pourtant, en lien avec le déploiement de niches variées, chacun de ces traitements peut présenter des avantages pour la biodiversité : (1) le taillis sous futaie est un traitement pluriséculaire qui a façonné l’agencement des communautés biologiques actuelles (PETERKEN, 1996) ; (2) la futaie régulière, associée à un système de régénération sur de grandes surfaces, se substitue à des perturbations naturelles majeures et maintient des conditions favorables aux espèces de début de succession ; (3) la futaie irrégulière favorise la structuration verticale et horizontale des peuplements ; (4) les peuplements transitoires, en cours de vieillissement, sont soumis à des coupes espacées de faible intensité, ce qui crée des conditions favorables aux espèces sensibles aux perturbations.

0.8 - Un nombre important d’études sur l’influence de la gestion des forêts feuillues sur la biodiversité végétale

En France, un petit nombre d’études a porté sur l’influence de la sylviculture sur la biodiversité des communautés végétales des forêts feuillues (BECKER, 1979, DIDIER et ROYER, 1994, DECONCHAT, 1999, DECOCQ, 2000). Ces références sont avantageusement complétées par les travaux menés dans les forêts feuillues d’Europe de l’ouest : en Grande Bretagne (ASH et BARKHAM, 1976, FORD et NEWBOULD, 1977, KIRBY, 1990, BARKHAM, 1992), aux Pays-Bas (VAN DER WERF, 1991), au Danemark (TYBIRK et al., 1999), en Suède (MALMER et al., 1978, BRUNET et al., 1996), en Estonie (ZOBEL, 1989) ; mais aussi par les nombreux travaux menés en Amérique du nord (READER, 1987, DUFFY et MEIER, 1992, OLIVERO et HIX, 1998, WENDER et al., 1999, JENKINS et PARKER, 1999, ROBERTS et ZHU, 2002, GILLIAM, 2002).

L’étude des coupes de forte intensité met en évidence un processus de succession qui se traduit par la forte augmentation de la richesse spécifique, liée à l’arrivée d’espèces vasculaires héliophiles, particulièrement nette 2 à 5 ans après la coupe (ASH et BARKHAM, 1976, FORD et NEWBOULD, 1977, DECONCHAT, 1999, ROBERTS et ZHU, 2002).

La succession peut alors se poursuivre : (1) par une diminution rapide de la richesse jusqu’à un seuil bas vers l’âge de 10-15 ans, suivie d’une augmentation progressive (DECONCHAT, 1999, DIDIER et ROYER, 1994 ) ; (2) ou bien par une diminution continue de la richesse sans majoration (DIDIER et ROYER, 1994 , ZOBEL, 1989).

Certains auteurs trouvent une différence de composition entre les taillis sous futaie et les peuplements assimilés à de la futaie régulière (BECKER, 1979, VAN DER WERF, 1991). D’autres ont observé une diminution de la biodiversité végétale suite à l’abandon des coupes dans les taillis et les taillis sous futaie (TYBIRK et al., 1999, MALMER et al., 1978).

Tous les auteurs reconnaissent que la gestion forestière a une incidence sur la végétation. Par contre, les avis sont partagés sur les risques encourus par la biodiversité végétale. Certains, comme DUFFY et MEIER, 1992, soulignent que les communautés végétales forestières sont sensibles à la perturbation et peuvent être très longues à se reconstituer suite à une coupe rase, en raison de la très faible dispersion des espèces forestières (BRUNET et VON OHEIMB, 1998). D’autres, comme BARKHAM, 1992, BRUNET et al., 1996, PETERKEN, 1996, avancent que les communautés végétales forestières sont plutôt résilientes à des coupes de forte intensité.

Les peuplements les plus étudiés en France sont pour la plupart des taillis ou des taillis sous futaie plus ou moins vieillis (BECKER, 1979, DIDIER et ROYER, 1994, DECONCHAT, 1999, DECOCQ, 2000). A notre connaissance, le cycle de la futaie régulière des chênaies a seulement été étudié en France par DIDIER et ROYER, 1994, sur une succession fourré, gaulis, perchis, futaie submature, mais où ce dernier stade est en réalité constitué d’anciens taillis sous futaie vieillis et régularisés. Par ailleurs, la plupart des études sont réalisées sur une vaste gamme stationnelle. Si des mesures sont prises pour en réduire l’effet en s’assurant d’une équirépartition de l’échantillonnage entre les grands types de stations (DECONCHAT, 1999) ou en stratifiant l’échantillonnage suivant quelques grands types de milieu (BECKER, 1979, DIDIER et ROYER, 1994, DECOCQ, 2000), un bruit de fond lié à la station complique la compréhension des processus en action. La station a une influence bien connue sur la composition des communautés végétales, puisque l’on peut utiliser des groupes d’espèces comme indicateur des ressources en nutriments et en eau (BECKER, 1988, BRÊTHES, 1989). Par ailleurs, la station peut aussi avoir une incidence sur la rapidité de la succession (TONTERI, 1994).

0.9 - La forêt de Montargis, un terrain d’étude favorable

Pour compléter et affiner les résultats ci-dessus, nous envisageons de donner trois orientations principales à notre travail : (1) couvrir la plus grande partie du cycle de futaie régulière ; (2) comparer la futaie régulière aux peuplements transitoires issus des taillis sous futaie ; (3) contrôler l’influence de la station forestière, en réduisant la gamme de variation des facteurs abiotiques.

Nous avons retenu la forêt domaniale de Montargis comme terrain d’étude car elle se prête à un bon compromis entre ces trois orientations : (1) elle est constituée en un massif compact de taille importante (4000 ha) ; (2) une grande partie de la forêt est en conditions stationnelles relativement homogènes ; (2) elle est vouée pour les trois quarts de sa superficie à la futaie régulière feuillue où le chêne est l’essence principale (ONF, 1996a) ; (3) en conversion depuis un siècle, environ la moitié de la superficie feuillue est occupée par des peuplements transitoires qui présentent une variabilité de densité, de structure, et de composition du sous-étage (charme et/ou hêtre).

0.10 - Cadrage de la problématique sur la base de cinq questions

A partir de l’état des connaissances et des interrogations des gestionnaires, mes recherches ont pour objectif de répondre aux cinq questions suivantes :

Question 1 : « les peuplements transitoires, issus d’anciens taillis sous futaie, présentent-ils un avantage particulier pour la biodiversité végétale ? ». Notre hypothèse est que ces peuplements, voués à disparaître à terme du siècle dans la forêt de Montargis, peuvent contenir des espèces inféodées et adaptées au traitement pluriséculaire du taillis sous futaie (PETERKEN, 1996) et présenter des différences de composition par rapport à la futaie régulière (BECKER, 1979, VAN DER WERF, 1991).

Question 2 : « les coupes progressives de régénération en futaie régulière provoquent-elles la perte d’espèces forestières sciaphiles ? ». Notre hypothèse est celle d’une extinction locale non compensée par une recolonisation depuis les peuplements adultes voisins (BRUNET et VON OHEIMB, 1998). Cela se traduit par une très lente reconstitution de la communauté végétale initiale, voire par sa disparition (DUFFY et MEIER, 1992).

Question 3 : « la structuration verticale a-t-elle une influence positive sur la biodiversité des communautés végétales terricoles et humo-terricoles ? ». Notre hypothèse est que la structuration verticale multiplie les niches, limite la concurrence et permet une meilleure exploitation de la lumière incidente (FISCHESSER et DUPUIS-TATE, 1996, FRONTIER et PICHOD-VIALE, 1998).

Question 4 : « la végétation présente t’elle une succession au cours des stades de la futaie régulière ? ». Dans l’affirmative, cette succession connaît-elle un creux de richesse spécifique vers 10-20 ans, suivi d’une légère augmentation (DECONCHAT, 1999, DIDIER et ROYER, 1994 ), ou bien une diminution continue de richesse suite au pic observé 2 à 5 ans après la coupe (DIDIER et ROYER, 1994 , ZOBEL, 1989).

Question 5 : « les coupes d’amélioration provoquent-elles des mini-vagues de succession ? ». En se basant sur la théorie de la perturbation moyenne (CONNELL, 1978 in MILLER, 1982 ,CRAWLEY, 1986b, BARBAULT, 1992, BEGON et al., 1996, MORIN, 1999), nous émettons l’hypothèse que l’éclaircie augmente la biodiversité végétale. Cette question présente un intérêt particulier car les éclaircies constituent une spécificité de la sylviculture du chêne en futaie régulière (JARRET, 1996) et plus généralement du traitement de futaie en Europe occidentale.

0.11 - Deux objets d’étude : les arbres et la végétation du sous-bois

La végétation du sous-bois est notre principal objet d’étude. Celle-ci est subordonnée aux arbres qui la dominent et est soumise au régime de perturbations engendré par les coupes. Nous y incluons les plantes vasculaires (arbres compris) ainsi que les principales bryophytes terricoles et humicoles du sol.

Nous traiterons les arbres de façon séparée car ils sont l’objet de l’attention du gestionnaire pour la production du bois ; sélectionnés par le forestier, ils jouent dans notre étude le double rôle de facteur explicatif de la biodiversité et de variable à expliquer. En raison du rôle des arbres dans la structuration verticale des peuplements forestiers, nous identifierons différentes strates de leur développement en hauteur.

0.12 - Un mémoire en trois chapitres

Mon mémoire se décomposera en trois chapitres : (I) matériels et méthodes ; (II) biodiversité dendrologique ; (III) biodiversité de la végétation du sous-bois.

Au sein du 1er chapitre, les matériels et méthodes seront discutés et confrontés à la bibliographie de façon diffuse. Au sein des chapitres II et III, les résultats seront exposés et suivis d’une discussion par chapitre. Enfin, une conclusion générale ouvrant sur les perspectives de recherches ultérieures terminera le mémoire.

BIBLIOGRAPHIE

ABACUS CONCEPTS (1996) - StatViewâ, manuel de référence. Alsyd pour la version française, Meylan. 498 p.

ALABACK, P.B. (1982) - Dynamics of understory biomass in Sitka spruce-western hemlock forests of southeast Alaska. Ecology, 63 (6) : 1932-1948.

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