Écologie forestière

Un traité complet d'écologie forestière est enfin publié en français, grâce à la traduction du livre du professeur Otto.

Cet ouvrage, unique en son genre, est basé sur une longue pratique, tant dans le domaine de la sylviculture que dans l'enseignement universitaire.
Est-il besoin de présenter l'auteur ? Enseignant chercheur en écologie forestière à l'université de Gôttingen depuis 1984 puis à Dresde en 1992, il n'a cessé d'étudier les forêts et leur fonctionnement. Il a eu souvent l'occasion d'y observer des catastrophes, dues ou non à l'activité humaine, comme les dépérissements forestiers qui ont soulevé l'émotion que l'on sait depuis 15 ans.

Il y a acquis la conviction qu'on ne saurait parler du développement des arbres et des forêts qu'à condition de prendre en compte les perturbations de toutes sortes qui peuvent les affecter. D'où le parti pris, dans son ouvrage, de mettre l'accent sur des cas concrets observés en forêt.

L'arbre et la forêt sont la préoccupation de l'IDF depuis plus de trente ans.
La recherche appliquée, le développement, la formation, la vulgarisation constituent notre activité, qui répond aux demandes formulées sur le terrain.
Au service des professionnels de la forêt et de l'arbre, une équipe d'ingénieurs travaille non seulement sur la sylviculture des feuillus et des résineux, mais aussi sur les baies, les arbres d'alignement et de parc, l'écologie et le paysage...

Avec un souci constant : conseiller des techniques économiques adaptées à chaque situation.

Vous pouvez connaître nos travaux grâce à la revue Forêt-entreprise, aux livres, vidéos, logiciels... que vous pouvez vous procurer auprès de notre service de vente ou chez les libraires. Catalogue disponible sur demande à l'adresse ci-dessous.

SOMMAIRE


Préface 3

Présentation 5

Note de l'éditeur 6

Remarques préliminaires 11

1

1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.2.1
1.2.2.2
2

2.1
2.1.1
2.1.2
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2.1.5
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2.1.7
2.2
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2.2.1.1
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2.2.1.4
2.2.1.5
2.2.2 2.2,3
2.2.4
2.2.4.1
2.2.4.2
2.2.43
2.3
2,3.1
2.3.2
2.3.21
2.3.2.2
23,3
L'écologie forestière dans le champ des sciences de la nature 14

Signification, contenu, développement et buts de l'écologie forestière 14

Principes méthodologiques de l'écologie forestière 15

Considérations générales et définitions 15

Le concept d'écosystème forestier 17

Organisme et écosystème 17

Contenu du concept d'écosystème et autres concepts 18

Bibliographie du chapitre 1 21

L'environnement abiotique et son influence sur la forêt 23

Les facteurs de l'environnement abiotique 23

L'atmosphère 24

L'énergie solaire: rayonnement, lumière, chaleur 25

Le cycle de l'eau 25

Formations géologiques 29

Altération, pédogénèse, disponibilité des nutriments 31

La force de pesanteur 32

Zones de montagne, formes de relief, expositions 33

L'action de l'environnement sur la forêt et ses éléments 35

Combinaison de facteurs optimale et Iimitante 35

Complexes de facteurs 35

Facteurs-clé et facteurs concomitants 36

Niveau de facteurs optimal, haute intensité d'action 36

Bas niveau des facteurs, faible intensité d'action 37

Facteurs minimum et excès 39

Effets conjugués des facteurs déterminants de croissance dans le climat régional 43

Stations forestières 45

Stabilité et changements des influences de l'environnement 47

Changements paléoclimatiques (du pléistocène à l'an mil) 47

Variabilité climatique dans les temps historiques (1000 à 1950) 51

Fluctuations de facteurs agissant à court terme 55

L'adaptation de la forêt et de ses éléments à l'environnement 57

Le principe antagonistique
: pression d'élimination et résistance à l'élimination 60

L'apparence extérieure de l'arbre: le phénotype 61

Les formes fondamentales et leur rapport aux facteurs de ('environnement 61

Adaptations phénotypiques 64

Exigences écologiques et caractères spécifiques des essences
: le génotype 68

2.3.3.1
2.3.3.2
2.3.3.3
2.3.3.4
2.3.4
2.3.5
2.3.5.1
2.3.5.2
2.3.5.3
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2.3.6.1
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2.3.8.1
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2.4.2.1
2.4.2.2
2.4.2.3
2.4.2.4
2.4.2.5
3

3.1
Aires d'extension, exigences stationneIles et potentiel écologique des essences 68

Limites d'aire à l'intérieur de régions forestières fermées 77

Le génotype et sa variabilité comme base de l'adaptation 79

Conditions stationnelles et diversité 86

La vitalité des arbres et des forêts 88

Evolution: variabilité, sélection, adaptation 90

Variabilité 90

Principes d'évolution en cas de milieu stable; sélection et adaptation 91

Dynamique d'évolution en cas de modification dirigée du milieu 95

Coévo!ution et préadaptation 98

Perturbations du milieu et vitesse d'évolution 101

Le concept de niche 104

Le principe d'exclusion réciproque (ou principe de Gause) 104

Définition du concept de niche 106

Formation des niches, arrangement des niches, modification des niches 109

Glissement de niche -Annidation 111

Exemples de divergence, d'occupation, de défense et d'exclusion de niches 113

Les formations forestières de la Terre en tant qu'expression des influences
de l'environnement 117

Vue générale 119

La forêt ombrophiJe tropicale sempervirente de plaine 120

La forêt boréale de conifères 124

Forêts de feuillus de la zone tempérée fraîche 129

Régions forestières européennes 135

Limites naturelles de la forêt et des arbres 139

Limites absolues de la vie et écotone de la limite forestière 139

Classification des limites de la forêt et des arbres 140

Etagement en altitude des limites forestières climatiques 141

Physionomie des limites des arbres ou de la forêt 143

Action des facteurs limitants et réactions des arbres et des forêts 145

Comparaison des limites forestières polaire, de moyenne montagne et alpine 150

Stabilité et inconstance des limites de la forêt 152

Résumé synoptique
: le principe de diversité des essences en fonction des stations 154

Rétroactions écologiques de la forêt sur l'environnement 155

Forêt et climat mondial 155

Forêt et environnement local 161

Forêt et freinage du vent 161

Forêt et nivellement des températures 162

Forêt et bilan hydrique régional 165

Forêt et érosion du sol 166

Atténuation de nuisances anthropiques: bruit et pollution atmosphérique 168

Bibliographie du chapitre 2 169

La structure spatiale et l'organisation interne
des écosystèmes forestiers 178

Spécificité de l'écosystème forestier par rapport à d'autres écosystèmes 179

3.2
3.2.1
3.2.1.1
3.2.1.2
3.2.1.3
3.2.1.4
3.2.2
3.2.2.1
3.2.2.2
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4

4.1
4.1.1
4.1.1.1
4.1.1.2
4.1.1.3
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4.1.2.1
4.1.2.2
4.1.2.3
4.1.3
4.2
4.2.1
4.2.1.1
4.2.2
Les structures forestières et leurs effets écologiques 180

Schémas de base de la structure verticale des forêts 180

Futaies à un seul étage 180

Forêts à plusieurs étages 181

Forêts irrégulières par bouquets C· Femelwald .) 182

Forêts jardinées C· Plenterwald .) 182

Schémas de base de la structure horizontale des forêts 183

Pluralité des structures et régions forestières 184

Comparaison de la structure des forêts vierges et des forêts exploitées 185

Lisières internes et externes des forêts 187

Forêts monospécifiques et forêts mélangées 189

Exemples d'absence de mélange, naturel ou non 189

Structures des mélanges 190

Caractères des essences et structures des mélanges 192

Multiplicité des structures au cours du temps 193

Exemples de modifications structurelles dans la durée 193

Analyses structurelles 194

Communautés forestières naturelles 1%
Définitions et concepts 196

Caractérisation écologique des régions forestières par les communautés
forestières naturelles 200

Effets écologiques de diverses structures forestières 204

Lois générales 204

Freinage du vent et bilan de l'air en forêt 206

Bilan radiatif

Bilan thermique en forêt

Régime hydrique en forêt

Effets de la forêt sur le sol

Structures forestières et habitats de la

Effets de lisières

Bibliographie du chapitre 3

209
216
223
231
faune 233
245
248
I.e
développement chronologique des écosystèmes forestiers 255

Forces motrices de la dynamique forestière 255

Interaction positive 255

Symbiose 256

Relations probiotiques 260

Interactions sociales positives 260

Interaction négative 261

Opposition ou antagonisme 261

Allélopathie 262

Compétition ou concurrence 262

Le rapport neutre: tolérance 265

Changements de la forêt à court et moyen terme 266

Plantes et autres organismes producteurs de biomasse 267

Le développement des populations d'arbres 268

Consommateurs de plantes et d'animaux 269

4.2.2.1
Évolution et dynamique des populations d'homéothermes 272

4.2.2.2
Développement et dynamique des populations d'insectes 276

4.2.3
Fragmentation de la matière végétale et décomposition (destructeurs) 280

4.2.3.1
Le réseau trophique 280

4.2.3.2
Communautés de décomposeurs dans des forêts sur sols acides, assez riches 283

4.2.4
Le bouclage du cycle des matières par les minéralisateurs et les humificateurs

(décomposeurs) 285

4.2.4.1
Composition et vie de la couche d'humus 285

4.2.4.2
Processus morphologiques et chimiques de la décomposition de la litière 286

4.2.4.3
Conditions de décomposition, durée de décomposition, formes et quantités d'humus 289

4.2.5
Flux d'énergie et de matière 290

4.2.5.1
Flux énergétique 291

4.2.5.2
Flux de matière 295

4.2.6
Maillage 298

4.2.7
Equilibre et instabilité des domaines fonctionnels 300

4.3
Transformations à long terme de la forêt 301

4.3.1
Conditions de la dynamique des successions 303

4.3.2
Exemples de formes de variabilité, de changement de phase et de successions
dans des forêts exploitées et des forêts primaires 305

4.3.2.1
Formes de variabilité de communautés forestières terminales d'épicéa et de hêtre
de l'étage montagnard dans le Harz occidental 305

4.3.2.2
Changements de phase et successions dans des forêts de pins sylvestres
de la Lande de Lunebourg 308

4.3.2.3
Stades de succession proches de la forêt terminale dans des forêts mixtes de hêtre,
frêne, érable sycomore sur roche-mère riche en bases 314

4.3.2.4
La succession dans des forêts primaires à douglas, tsuga hétérophylle et thuya géant
de l'Ouest des Etats-Unis 316

4.3.2.5
Succession dans une forêt primaire de montagne à Pinus contorta (pin de Murray),
Picea engelmannii (épicéa de l'Arizona), Abies lasiocmpa (Subalpine fir)
dans le Parc national du Yellowstone/Etats-Unis 318

4.3.3
Inhibitions, perturbations et effondrements dans les écosystèmes forestiers 321

4.3.3.1
Inhibitions (handicaps) 321

4.3.3.2
Perturbations 322

4.3.3.3
Effondrements 347

4.3.4
Sénescence, dépérissement, mort, renaissance 348

4.3.4.1
Sénescence et dépérissement d'arbres et de forêts 349

4.3.4.2
Forêt morte 354

4.3.4.3
Renaissance de la forêt 358

4.3.5
Stabilité et élasticité des écosystèmes forestiers 361

4.3.5.1
Définition et contenu des concepts 361

4.3.5.2
Modèle du développement de l'élasticité et de la stabilité en forêt 364

4.3.6
Concept de dynamique de succession à variables multiples 370

Bibliographie du chapitre 4 377

Index 384

Complément bibliographique 391