GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 1ère partie : Analyse spatiale et fonctionnelle de la réponse des écosystèmes après incendie en Basse Provence calcaire (Thèse V. Bonnet) Objectifs de l’étude Evaluer l’influence des caractéristiques spatiales des zones incendiées sur l’organisation de la végétation et les processus de régénération post-incendie  Taille de la tache  Distance à la lisière GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Patrons d’organisation Protocoles d’étude Taille de la tache  - a moyen terme (3 ans) - au niveau régional - à l’échelle de placettes d’étude « PROTOCOLE PLACETTES » Patrons d’organisation de la végétation Distance à la lisière - à court terme - au niveau local - à l’échelle de transects « PROTOCOLE TRANSECTS » Processus de régénération GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 Sites d’étude (4 sites de tailles différentes) E Etoile 3450 ha R Le Rove 480 ha A Arbois 350 ha C Callelongue 13 ha GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Protocole placettes (82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées) Variables stationnelles : Variables spatiales et feu : - Etat de surface du sol - Taille et périmètre des taches - Données pédologiques - Localisation géographique - Distance à la lisière - Fréquence et intensité du feu - Données climatologiques Végétation antérieure 1 x 1 m 20 x 20 m Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

EFFETS DE LA PERTURBATION Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative 20 x 20 m 1 x 1 m Variables stationnelles : - Données climatologiques Végétation antérieure Variables spatiales et feu : Protocole placettes (82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées) EFFETS DE LA PERTURBATION - Etat de surface du sol - Données pédologiques - Taille et périmètre des taches - Localisation géographique - Distance à la lisière - Fréquence et intensité du feu GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

(82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées) Projet 2 Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative 20 x 20 m 1 x 1 m Variables stationnelles : - Données climatologiques Végétation antérieure Variables spatiales et feu : Protocole placettes (82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées) DYNAMIQUE TEMPORELLE - Etat de surface du sol - Données pédologiques - Taille et périmètre des taches - Localisation géographique - Distance à la lisière - Fréquence et intensité du feu GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

(82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées) Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative Variables stationnelles : - Etat de surface du sol - Données pédologiques - Données climatologiques Végétation antérieure Variables spatiales et feu : - Taille et périmètre des taches - Localisation géographique - Distance à la lisière - Fréquence et intensité du feu Protocole placettes (82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées) FACTEURS D’ORGANISATION Projet 2 GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Facteurs d’organisation de la végétation post-incendie Variables stationnelles > Régime des feux (taille, fréquence, intensité) Facteurs d’organisation de la végétation post-incendie Influence de la taille de la tache incendiée - Influence de la localisation géographique + du site incendié GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 Taux de renouvellement des espèces : Turn-over 5 10 15 20 25 30 35 98-99 99-00 98-00 TO placette TO site 40 Callelongue Arbois Rove Etoile GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 (3 transects / site : -5 ; 0 ; 2,5 ; 5 ; 10 ; 20 ; 50 m ; etc .) <- Zone non brûlée Zone brûlée -> Pluie de graines Banque de graines Analyses de sol Inventaires floristiques lisière 2 m 5 m Vent Dominant Projet 2 Protocole « transects » GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 Projet 2 (3 transects / site : -5 ; 0 ; 2,5 ; 5 ; 10 ; 20 ; 50 m ; etc .) <- Zone non brûlée Zone brûlée -> Pluie de graines Banque de graines Analyses de sol Inventaires floristiques lisière 2 m 5 m Vent Dominant GRADIENTS FLORISTIQUES Protocole « transects » GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 (3 transects / site : -5 ; 0 ; 2,5 ; 5 ; 10 ; 20 ; 50 m ; etc .) <- Zone non brûlée Zone brûlée -> Pluie de graines Banque de graines Analyses de sol Inventaires floristiques lisière 2 m 5 m Vent Dominant GRADIENTS EDAPHIQUES Projet 2 Protocole « transects » GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

DISTRIBUTION BANQUE, PLUIE (3 transects / site : -5 ; 0 ; 2,5 ; 5 ; 10 ; 20 ; 50 m ; etc .) <- Zone non brûlée Zone brûlée -> Pluie de graines Banque de graines Analyses de sol Inventaires floristiques lisière 2 m Vent Dominant DISTRIBUTION BANQUE, PLUIE Projet 2 Protocole « transects » GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Influence de la distance à la lisière sur la régénération Argiles Limons Carbone - + Centre (100 à 400 m) Lisière (0 m) Azote - pH + Ligneux hauts Plantes annuelles Ligneux bas Sables Anémochores Zoochores Gradient d’intensité du feu ? GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Pluie et banque de graines (tous sites) Coefficient de similarité entre banque de graines et végétation exprimée r2 = 0.089 p = 0.267 entre pluie de graines r2 = 0.774 p<0.0001 Végétation latente (banque de graines) Végétation exprimée Végétation acquise (pluie de graines) X GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Conclusions Niveau régional (protocole placettes) Caractéristiques des feux (taille, fréquence, intensité) organisation de la végétation / variables stationnelles et végétation antérieure Niveau local (protocole transects) Caractéristiques des feux (distance à la lisière, intensité)  processus de régénération GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

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Analyse spatiale et fonctionnelle…. 1 - Rappel des objectifs CEMAGREF Contribuer à l’analyse de la dynamique spatiale Evaluation écologique des placettes IMEP Géoréférencement et cartographie des sites et placettes Suivre la régénération du pin d ’Alep à travers : la pluie de graines, la survie de ces graines, la germination et la survie des semis GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. 2 - Réalisation des travaux relevé écologique détaillé des 90 placettes permanentes de 400 m² (30 avec fosse pédologique) Géoréférencement par GPS (précision métrique) des placettes, limites de feu, refuges, ... Suivi de la régénération du pin d’Alep sur les feux de Peynier (10 sites) et Rousset (1 site) et le feux des Alpilles : 5 sites, 62 placettes et 3 transects suivis d’août 99 à août 2001. Feux de 2001 : 10 feux étudiés, aucune graine ! GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. 3 - Résultats - Pluie de graines de pin d ’Alep Les graines tombent en une semaine. Elles perdent leur aile en quelques jours GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. 3 - Résultats Pluie de graines de pin d ’Alep Nombre moyen de graines : 76 graines/m² (3 feux de 1998/99, 16 sites) minimum maximum par site 3 220 par feux 43 122 DENSITE DU PEUPLEMENT Le nb de graines s’accroît avec la densité du peuplement jusqu’à un seuil de très forte densité où elle chute. GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Distances de dissémination aérienne DISTANCE < 10 m 10-50 >50 Absence de vent 90% 10% 0% Vent fort (50-70km/h) 10% 75% 15% Distance de dissémination au sol Par vent fort, les graines peuvent se déplacer au sol sur plusieurs dizaines de mètres au cours des premiers jours (quand elles ont encore leur aile). GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Périodes de germination des graines GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Germination des graines GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Taux apparent de germination des graines : 8-38% par feu GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Survie des semis GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Survie des semis après exploitation et broyage rémanents GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Températures au sol en été après incendie Critères pris en compte trois classes d’expositions chaudes, neutres et fraîches. la surface et les premiers mm de la couche de cendre les premiers cm de cendre la surface et les petites anfractuosités et craquelures du sol, la surface du sol au contact de cailloux, la présence ou absence de vent, la présence ou non d'ombre portée. GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Température au sol en fonction du substrat, de l’exposition et de la profondeur GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Température au sol en fonction du vent GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. Température au sol : évolution journalière GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2

Analyse spatiale et fonctionnelle…. ECHECS DE REGENERATION : 4 causes relevées : l'exploitation des parcelles à des époques ou avec des techniques inappropriées, les températures extrêmes atteintes à la surface du sol et dans la couche superficielle de cendres, l'absence de graines mûres au moment de l'incendie, interdisant la régénération immédiate derrière le feu. Le passage de troupeaux sur les jeunes régénérations peut aussi être très destructeur GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 Retour