Ann. For. Sci. 49 (1992) 25-37
DOI: 10.1051/forest:19920103

Deux indices de compétition pour la comparaison de la croissance en hauteur et en diamètre d'arbres aux passés sylvicoles variés et inconnus

M Becker

INRA, Laboratoire de phytoécologie forestière, centre de recherches de Nancy, 54280 Champenoux, France

Résumé - Le travail présenté a pour l'instant un caractère essentiellement exploratoire. Les indices proposés reposent sur le «postulat» que le facteur d'élancement (H/D) d'un arbre dépend des conditions moyennes de compétition subies au cours de son développement mais est indépendant des conditions de station. Il s'avère que la moyenne des facteurs d'élancement d'arbres soumis au même type de traitement sylvicole dépend aussi de l'âge, selon un modèle de la forme : Log (H/D) = a-b-Age (1). Connaissant l'âge, la hauteur H et le diamètre D d'un arbre, on construit 2 indices correcteurs de compétition Cd et Ch tels que Cd.D = Dr et Ch.H = Hr, Hr et Dr étant les dimensions d'un arbre de référence de même âge et de statut de compétition moyen. Les valeurs de Hr et Dr sont inconnues, mais le rapport Hr/Dr peut être calculé grâce à la relation (1). Le rapport Cd/Ch est donc connu, et appelé alpha. Le modèle très simple proposé actuellement pour parvenir aux indices de compétition est : Les données dendrométriques disponibles sur 505 chênes pédonculés (Quercus robur L) du plateau lorrain ont permis de fixer empiriquement à 0,3 la valeur de k. Les premières applications pratiques des indices proposés ont utilisé les mêmes données, et celles de 529 chênes sessiles (Q petraea (Matt) Liebl) issus des mêmes forêts. Sans compensation de la compétition, la croissance radiale des 2 espèces ne présente pas de tendance significative à long terme, ce qui contraste avec les résultats obtenus précédemment sur le sapin (Abies alba Mill) et sur le hêtre (Fagus silvatica L) dans les Vosges et le Jura. Après compensation avec Cd, on constate une nette dérive positive depuis 1830 (+60% chez le chêne sessile, +32% chez le chêne pédonculé). Par ailleurs, les taux de variance expliquée relatifs à la hauteur en fonction des variables stationnelles disponibles sont plus élevés avec utilisation de l'indice correcteur Ch que sans son utilisation (respectivement 29 et 22%, et même 54 et 37% dans les milieux bien drainés). D'autres tests de validation méritent d'être faits, en particulier pour confirmer la solidité du postulat de base. En outre, le modèle (2) devrait pouvoir être amélioré. Les indices Cd et Ch pourraient être précieux pour l'étude des relations station-production dans des forêts au passé sylvicole perturbé et, en dendroécologie, pour celle du déterminisme écophysiologique de la croissance radiale des grandes essences forestières.

Abstract - Two competition indices for comparing the height and the diameter growth of trees characterized by various and unknown slivicultural histories. For the moment, the present study is mainly exploratory. The indices proposed are based on the "postulate" : the height/diameter ratio (H/D) of a tree depends on its average past competition status but is independent of the site conditions. The mean (H/D) ratio for trees subjected to the same silvicultural treatment is related to age too, in accordance with the following model: Log (H/D) = a-b·Age (1). The age, the height H and the diameter D of a given tree are measured. Then two compeition indices Cd and Ch are created as Cd·D = Dr and Ch·H = Hr, where Hr and Dr are the dimensions of a reference tree that would be the same age and characterized by an average competition status. Both Hr and Dr are unknown, but the Hr/Dr ratio can be calculated according to (1). Thus, Cd/Ch is well-defined, and called alpha. For the moment, a very simple model is proposed to produce the competition indices : Dendrometrical data available for 505 pedunculate oaks (Quercus robur L) from the Lorraine plateau were used to determine empirically k : k = 0.3. Initial attempts have been achieved in order to test the relevance of the indices proposed, using the same data and those of 529 sessile oaks (Q petraea (Matt) Liebl) from the same forests. Without using the competition indices, the radial growth of both species does not exhibit any significant long term trend, which contrasts with previous results from Silver fir (Abies alba Mill) and Beech (Fagus silvatica L) in the Vosges and the Jura mountains. After compensating ring widths with Cd, a clear increase since the year 1830 becomes evident: +60% for sessile oak, +32% for pedunculate oak. Furthermore, stepwise multiple regressions have been carried out in order to predict tree height using some ecological data. The variance explained is higher when the competition index Ch is used: 29% vs 22% without this use, and even 54% vs 37% in well-drained sites. Further validation tests are desirable, especially in order to confirm the reliability of the basic postulate. Moreover, it is likely that the model (2) could be improved. The indices Cd and Ch could be of great interest for studying site-yield relationships in the forests characterized by a perturbed silvicultural past, and, in dendroecological studies, for analysing the ecophysiological determinism of the radial growth of the main forest species.

Key words: competition / silviculture / site index / dendroecology / growth trend / site-yield relationships

Mots clés : compétition / sylviculture / hauteur dominante / dendroécologie / croissance à long terme / relation station-production