gis incendies de forêt, marseille, 4 décembre 2002, exposé 21 1ère partie : analyse spatiale et...
TRANSCRIPT
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 1
• 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 2
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 3
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
A
ER
C
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 4
Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative
20 x 20 m1 x 1 m
Variables stationnelles :
- Données climatologiques
Végétation antérieure
Variables spatiales et feu :
Protocole placettes(82 placettes incendiées ; 13 placettes non incendiées)
- 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 5
Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative
20 x 20 m1 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 6
Projet 2
Suivi floristique diachronique sur 3 ans -> inventaires floristiques + analyse quantitative
20 x 20 m1 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 7
Projet 2
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
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 8
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 9
Taux de renouvellement des espèces : Turn-over
0
5
10
15
20
25
30
35
98-99 99-00 98-00
TO placette
TO site
0
5
10
15
20
25
30
35
40
98-99 99-00 98-00
TO placette
TO site
0
5
10
15
20
25
30
98-99 99-00 98-00
TO placette
TO site
Callelongue
0
5
10
15
20
25
30
35
40
98-99 99-00 98-00
TO placette
TO site
Arbois
Rove Etoile
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 10
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
Protocole« transects »
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 11
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 DominantGRADIENTS FLORISTIQUESGRADIENTS FLORISTIQUES
Protocole« transects »
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 12
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 EDAPHIQUESGRADIENTS EDAPHIQUES
Protocole« transects »
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 13
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
Vent Dominant
DISTRIBUTIONDISTRIBUTIONBANQUE, PLUIEBANQUE, PLUIEProtocole
« transects »
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 14
Plantes annuelles
Anémochores
Azote
Carbone
Limons
Argiles
pH
Sables
Lisière (0 m) Centre (100 à 400 m)+ -
- +Ligneux hautsLigneux bas
Zoochores
Gradient d’intensité du feu ?
Influence de la distance à la lisièresur la régénération
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 15
Coefficient de similaritéentre banque de graineset végétation exprimée
r2 = 0.089 p = 0.267
Coefficient de similaritéentre pluie de graineset végétation exprimée
r2 = 0.774 p<0.0001
Végétation latente(banque de graines) Végétation exprimée
Végétation acquise(pluie de graines)X X
Pluie et banque de graines (tous sites)
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 16
Niveau régional(protocole placettes)
Caractéristiques des feux (taille, fréquence, intensité)
organisation de la végétation
/ variables stationnelles et végétation antérieure
Conclusions
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 17
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 18
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 19
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 20
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 jours0
20
40
60
80
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Nombre de jours après incendie
No
mb
re d
e g
rain
es
/m
² Graines ailéesAiles seules
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 21
Analyse spatiale et fonctionnelle….
3 - RésultatsPluie de graines de pin d ’Alep Nombre moyen de graines : 76 graines/m²(3 feux de 1998/99, 16 sites)
minimum maximumpar site 3
220par 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.20
60
100
140
180
1 2 3 4
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 22
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 23
Analyse spatiale et fonctionnelle….
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0 1 2 3 4 5 6Temps écoulé en heures
Pourcentage de graines restées sur la bande de marquage en fontion du temps par vent fort
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 24
Analyse spatiale et fonctionnelle….
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90Distance à la bande de marquage
No
mb
re d
e g
rain
es
transect lisse
transect rugueux
110
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 25
Analyse spatiale et fonctionnelle….
0
5
10
15
20
Eté
Aut
Hiv
Eté
Aut
Hiv
Eté
Aut
76
Inc
en
die
Périodes de germination des graines
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 26
Analyse spatiale et fonctionnelle….Germination des graines
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200
Nombre de graines tombées après le feu
Nb
se
mis
4 m
ois
ap
rès
le
fe
u
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 27
Analyse spatiale et fonctionnelle….Taux apparent de germination des graines : 8-38% par feu
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Sit
e 17
Sit
e 10
Sit
e 11
Sit
e 2
Sit
e 9
Sit
e 1
Sit
e 14
Sit
e 8
Sit
e 6
Sit
e 3
Sit
e 7
Sit
e 5
Sit
e 16
Sit
e 4
Sit
e 12
Sit
e 13
Sit
e 15
Tau
x d
e g
erm
ina
tio
nSites des Alpilles
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 28
Analyse spatiale et fonctionnelle….Survie des semis
0
20
40
60n
ov
-99
jan
v-0
0
ma
rs-0
0
ma
i-0
0
juil
-00
se
pt-
00
no
v-0
0
jan
v-0
1
ma
rs-0
1
ma
i-0
1
juil
-01
Evolution du nombre de semis par m² après incendie sur 3 sites représentatifs
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 29
0
20
40
60
80
1 2 3 4 5 6
TémoinTravaux précoces
Travaux tardifs
Analyse spatiale et fonctionnelle….Survie des semis après exploitation et broyage rémanents
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 30
Analyse spatiale et fonctionnelle….Températures au sol en été après incendieCritères 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 31
Analyse spatiale et fonctionnelle….Température au sol en fonction • du substrat, • de l’exposition • et de la profondeur
Exposition ExpositionC N F C N F
Surf 68 63 55 65 58 43
2-5 mm >70 68 52 55 48 43
5-10 mm 63 58 43 46 /// 31
25 mm 41 37 32 41 34 24
SubstratP
rofo
nd
eu
rCendre Sol
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 32
Analyse spatiale et fonctionnelle….Température au sol en fonction du vent
ExpoVent Sans Avec
Surface 68 462-5 mm 68 455-10 mm 60 4025 mm 44 ///P
rofo
ndeu
rChaude
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 33
Analyse spatiale et fonctionnelle….Température au sol : évolution journalière
Courbe journalière de la température en surface en exposition sud sur cendre
0
20
40
60
809
:30
10
:30
11
:30
12
:30
13
:30
14
:30
15
:30
16
:30
Tem
péra
ture
°C
GIS Incendies de Forêt, Marseille, 4 décembre 2002, exposé 2 34
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
Retour