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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 47, Number 5, 1990
Page(s) 413 - 433
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:19900502
Ann. For. Sci. 47 (1990) 413-433
DOI: 10.1051/forest:19900502

Dynamique d'incorporation du carbone et des éléments nutritifs dans un taillis simple de châtaignier (Castanea sativa Miller)

J Rangera, C Félixa, J Bouchonb, C Nysa, M Ravartb, P Bonnauda, D Boucharda, C Brécheta, R Cantab, P Garnierb, L Gelhayea and D Delhayea

a  INRA-CRF Nancy, station de recherche sur le sol, la microbiologie et la nutrition des arbres forestiers, Champenoux, 54280 Seichamps
b  INRA-CRF Nancy, station de sylviculture et production, Champenoux 54280 Seichamps, France

Résumé - Les travaux effectués sur les taillis simples de châtaignier ont pour objectif de fournir des données sur les immobilisations d'éléments nutritifs en fonction de la fertilité de la station ou de la longueur de la rotation. Ces études appartiennent à des recherches plus générales sur l'effet de l'intensification de la sylviculture des taillis simples sur l'exportation d'éléments nutritifs et par conséquent, sur le maintien de la fertilité des sols dans ce contexte. Le modèle châtaignier a été utilisé pour étudier la dynamique d'incorporation des éléments nutritifs au cours du cycle sylvicole; pour ceci une série de 5 peuplements d'âge croissant, situés dans un même contexte écologique et ayant subi le même traitement sylvicole sont étudiés quant à leur production de biomasse et leur contenu en éléments nutritifs. La construction de tarifs de biomasse et de minéralomasse, applicables à la série d'âge de peuplements a été testée. Les résultats montrent que le paramétrage par l'âge des tarifs de biomasse est toujours nécessaire, alors que c'est rarement le cas pour la minéralomasse. Dans un prochain travail nous examinerons en détail les variations précises des éléments avec l'âge, afin de déterminer, en particulier, la participation des transferts internes d'éléments nutritifs (cycle biochimique) dans la nutrition des peuplements. Dans le contexte écologique en question, les taillis simples de châtaignier peuvent produire 7,2 t de matière sèche par ha et par an à 15 ans. C'est vraisemblablement la production maximale que l'on peut espérer obtenir dans ces taillis d'ensouchement ancien. L'étude de la dynamique des peuplements montre que la vitesse d'incorporation d'éléments nutritifs diminue considérablement avec l'âge; la vitesse courante d'incorporation est même nulle voire négative entre 15 et 19 ans, ce qui signifie que la production est gratuite pour l'écosystème entre ces 2 âges. Cette approche permet de chiffrer les restitutions totales au sol (litière + nécromasse). Les mécanismes de recyclage interne d'éléments nutritifs et de restitutions et de minéralisation rapide des litières constituent une stratégie efficace d'indépendance des peuplements vis-à-vis des sols et autorisent une croissance importante dans des contextes de sols de fertilité souvent réduite. Le châtaignier, compte tenu de sa production et de la qualité des produits, devrait pouvoir participer à des scénarios de boisement des terres libérées par l'agriculture.


Abstract - Dynamics of carbon and nutrient accumulation in a coppiced chestnut (Castanea sativa Miller) stand. The aim of the research on chestnut coppices was to gain data on the nutrient accumulation in the stands as a function of soil fertility, harvest intensity and rotation length. This research forms part of a more general programme on the effects of sylviculture intensification in the coppice system, on the export of nutrients from forest soils and consequently on the maintenance of soil fertility. Chestnut was used in this work to study the dynamics of carbon and nutrient accumulation during stand development. As the ideal method of studying a single stand was not possible, an age series of stands was used. The major constraints of this approach are related to soil heterogeneity and identity of the silvicultural treatments in all the stands. The construction of biomass and nutrient content tables applicable to the stands of different ages were tested. The results showed that for biomass measurements, it was necessary to use age as a parameter for the coefficients of regressions for all the stand components; for the nutrient content, the incorporation of age in the equations was very seldom necessary. It is clear that these differences are linked to the characteristics of carbon and nutrients in the vegetation: carbon is fixed definitively in the perennial components of trees while the nutrients are recycled from the old to the young tissues. Under the ecological conditions of the site studied (mesotrophic to eutrophic brown soil), the chestnut stand produced 7.2 t of dry mater per ha per year at 15 yr old. This production is probably the greatest that can be found in coppices with numerous rotations. The study of stand dynamics showed that the nutrient incorporation rate decreased considerably with stand ageing; the current rate equals zero between 15 and 19 yr old. This means that the production is cost-free for the ecosystem at this stage of stand development. This approach allows us to evaluate the total return of litter to the soil (litter ss and tree mortality). For the stands, internal recycling, the importance of total return and the rate of humus, mineralization constituted an efficient strategy as regards independence from soil nutrient reserves, and permit a significant growth in the content of soils with reduced fertility. Considering the production and the wood quality of chestnut stands, this species could be used for projected afforestation of land abandoned by agriculture.


Key words: chestnut tree / coppice / biomass / nutrient content / stand development dynamics

Mots clés : châtaignier / taillis / biomasse / minéralomasse / dynamique de développement