Plantations monospécifiques après coupe à blanc : hêtre, chêne sessile, épicéa commun (Picea abies), Douglas (Pseudostuga menziesii), sapin de Nordmann (Abies nordmanniana), pin laricio de Corse (Pinus nigra ssp laricio)
autres espèces :
-
Sols
type de sol :
sol brun acide à sol brun ocreux, désaturés (Alocrisols)
matériel parent :
granite de la Pierre-qui-Vire
Recherche / objectifs
L’objectif central du projet adossé au site expérimental de Breuil est de caractériser
les aspects physiques, géochimiques et biologiques de la substitution des espèces forestières,
et de mettre en évidence les relations réciproques et le couplage entre, d’une part, le fonctionnement biogéochimique de cet écosystème, et la diversité biologique induite par les
substitutions d’espèces.
Différentes échelles sont utilisées, du compartiment fonctionnel (humus, rhizosphère) à
l’écosystème global. Les approches, analytiques et expérimentales, ont principalement lieu in
situ, mais elles sont associées à des expérimentations en milieu contrôlé.
Les résultats permettront de décrire les processus caractérisant le fonctionnement actuel des
écosystèmes substitué (le Taillis-sous-futaie natif) et de substitution (les plantations monospécifiques
et équiennes d’essences feuillues et résineuses).Une approche de modélisation
biogéochimique sera mise en oeuvre pour formaliser ces différences.
Les peuplements initiaux sont des taillis-sous-futaie (TSF) appauvris par les exploitations,
dont les réserves sont constituées essentiellement par du hêtre et du chêne.
Les plantations de 6 essences différentes ont été réalisées après coupe à blanc du TSF. Le hêtre, le chêne,
l’épicéa commun, le Douglas le sapin de Nordmann et le pin laricio ont été plantés en 1976
sur des placettes individuelles de 10 ares dans une zone cartographiée comme homogène
(Bonneau et al., 1977).
L’expérience comporte deux blocs dont les traitements sont constitués
par les plantations avec ou sans amendement/fertilisation, et le témoin forêt initiale.
Le traitement des rémanents a consisté en un
andainage dans le bloc I et en un brûlage dans le
bloc II.
Site atelier du Breuil
Installation des placettes :
Coupe à blanc du peuplement en 1975. Traitements des rémanents comme indiqué ci-dessus
Plantation réalisée à l’automne 1976 après préparation du sol
- Feuillus à la densité de 15000 plants.ha-1 (0,8 x 0,8 m)
- Résineux à la densité de 1500 plants.ha-1
- Dégagements manuels les trois premières années, suffisant pour les résineux, insuffisant pour les feuillus
(perte du peuplement de chêne du bloc II, totalement étouffé par le bouleau) ; perte du Douglas fertilisé du
bloc II lors de la tempête de 1999
Amendement des peuplements résineux : - localisé à la plantation, par pied
- en 1979, en plein
Paramètres de caractérisation initiale :
Relevés botaniques
Cartographie des sols, analyses approfondies des sols avant implantation du dispositif expérimental (Bonneau et al., 1977)
Monitoring et instrumentation permanente :
- 1976 à 2000 : pas de suivi réel pendant le développement du peuplement - 2000 : installation des instrumentations permanentes et suivi intensif jusqu’à aujourd’hui
Climat : une station météorologique simplifiée, disposée sur une tour de 12 m dans une petite
clairière du peuplement de sapin pectiné (hors expérience) : pluviomètre enregistreur avec récolte
journalière possible d’échantillon, 1 sonde pour la température de l’air et l’humidité relative,
un héliographe, un anémomètre ; une sonde pour la température de l’air et l’humidité relative de
l’air installée à 1,2 m du sol, sous le couvert
Equipement par peuplement : de 4 à 9 peuplements équipés en fonction des mesures : chêne (Ch), hêtre (Hê),
épicéa (Ep) (avec et sans fertilisation), Douglas (Do) (avec et sans fertilisation), pin Laricio
(pL) sapin de Nordmann (sN), Forêt native (Fn). Le détail est donné ci-dessous.
Humidité du sol : 5 profils équipés de 3 sondes TDR à 15, 30 et 60 cm de profondeur, mesures
sur un pas de 4 heures (Ch, Ep, Do, Hê).
Température du sol : 5 profils de 3 sondes implantées aux mêmes profondeurs que pour l’humidité (Ch, Ep, Do, Hê).
Pluviolessivats : 4 capteurs de type gouttière (2 x 0,2 m) installés à 1,2 m sous les couverts (tous).
Ruissellements de troncs : capteurs de type colliers, installés sur 5 arbres par peuplement,
distribués sur le spectre des classes de circonférence, prélèvements mensuels (tous sauf Fn).
Solutions du sol : 5 profils équipés de 3 bougies poreuses insérées à 15, 30 et 60 cm de
profondeur, maintenues à une dépression constante (-400hPa) prélèvements mensuels (tous). Deux
sets de 9 mini-plaques lysimétriques sans tension (5 x 5 cm) installées sous les litières (tous) ;
prélèvements mensuels (tous) Plaques lysimétriques sans tension (50 x 40 cm) insérées dans le sol
à 15, 30 et 60 cm de profondeur (Fn).
Litières : suivi arrêté en 2005. A l’origine, 5 bacs de 0,5 m dans les plantations, 10 dans
Fn ; prélèvements trimestriels (tous).
Suivi de la décomposition des litières in situ par approche 15N
Suivi de la croissance : Inventaires (C130) de tous les peuplements, 1 fois par an. Suivi
de Ep et Do (avec et sans Amendement - fertilisation) par 20 micro-dendromètres par peuplement
distribués sur le spectre des classes de circonférence ; relevés mensuels.