Protocole d'échantillonnage projet ForManClim : "test acquisition des données flore et sol"

Jean-Claude Gégout, Bernard Jabiol, Christian Piedallu, Paulina Pinto (LERFOB, AgroParisTech), Noemie Pousse (ONF-RDI).

Objectif

L’objectif est de tester, à l'échelle du massif forestier, un protocole optimisé pour l’acquisition en un temps réduit (5-10 min) de données floristiques et de sol en vue d’une caractérisation par facteur des milieux forestiers. Les variables collectées visent à caractériser l'état nutritionnel du sol par bioindication par la flore, ses réserves maximales en eau par description du sol et son hydromorphie par description et bioindication. Les variables collectées permettent l'application de modèles d'indices de fertilité et de distribution actuelle et future des essences forestières à l'échelle du massif forestier. Ce protocole est établi pour la flore à partir des résultats du projet LABEX OBUP (Optimisation de la bio-indication par les plantes) et pour le sol à partir d'une réunion entre pédologues et phytoécologues d'AgroParisTech et de l'ONF ainsi que d'un test terrain.

Echantillonnage

Choix des points: Dans chaque massif sélectionné (e.g. Forêt de Marly), les placettes seront réparties chaque 100 m selon une maille systématique orientée N-S et E-O. Une densification des placettes (chaque 50 m) concernera les stations (conditions écologiques) sous-représentées dans la zone sélectionnée (e.g. extrême nord-ouest des parcelles 67, 66 et 65 en forêt de Marly).

èPour le cas des parcelles à prospecter dans le cadre de BIJOU :

Pour le volet 1, transect à définir à partir de l’exposition des pentes (a priori, N-S et SE-NO), de manière à couvrir l’ensemble du site d’étude : points en plateau, combe et milieu de versant, sur une maille de 100m, soit entre 8 et 10 points sur la zone d’étude.

Pour le volet 2, un point de description par placette soit un total de 9 points sur l’ensemble d’un dispositif sylvicole.

Cas de déplacement placettes : Si la position de la placette prévue dans le plan d'échantillonnage coïncide avec une zone hétérogène (à cause du peuplement ou de la station), une perturbation, une lisière, un pré ou une bordure de chemin, on déplacera le centre de la placette de 25m. Ce déplacement doit se faire sur une direction cardinale opposée à la perturbation et si possible dans la direction de la placette suivante.

Matériel nécessaire à la prise de données

Déplacements

• un GPS contenant les coordonnées des placettes à réaliser ;
• une carte avec le maillage et les numéros des placettes ;
• En secours : un deuxième GPS et/ou topofil et boussole.

Relevé floristique

• Une planchette ;
• 1 fiche papier avec par ordre alphabétique les noms français au recto, latin au verso des espèces pouvant être rencontrées dans la forêt (ligneux et herbacées sont mélangées) ;
• 1 chronomètre avec une alarme.

Relevé pédologique

• Une pioche ;
• une tarière ;
• un couteau.

Prise de données sur les placettes

Le protocole est établi pour minimiser la durée de prise de données à environ 7-8 minutes déplacement non compris à deux personnes par placette et à fixer les conditions de lever des informations pour éviter les biais dans la comparaison des conditions écologiques des placettes.

Le relevé floristique et le creusement du sol à la tarière et/ou à la pioche sont réalisés en même temps par les deux opérateurs dans une durée chronométrée de 5 minutes. Une alarme sonore marque la fin du relevé et du creusement.

Le relevé floristique et le creusement du sol prennent place juste après avoir positionné le centre de la placette et mis en route le GPS pour prendre la position du point. Une fois que l’alarme a sonné après 5 minutes, l’opérateur qui a fait l’inventaire floristique rejoint celui qui a fait la prospection du sol, il va noter la description des variables sol. Les informations générales et écologiques sont notées à la fin du relevé avant le départ pour la placette suivante.

Si l'opérateur est seul pour relever les informations sur la placette, il réalise d’abord le relevé floristique (pendant 5 minutes), puis effectue la prospection du sol (5'), puis il décrit des conditions de sols et finit par la description des données écologiques et générales.

Relevé floristique

Le relevé floristique est réalisé sur un rayon de 11 m (400m2) ou 15 m (700 m2) en cas de nombre limité d'espèces sur la placette (voir ci-après). Il est effectué juste après avoir positionné le centre de la placette circulaire et visualisé les 11 m de part et d’autre du centre.

Le relevé chronométré concerne l'ensemble des végétaux toutes strates confondues. Une personne de l’équipe réalise le relevé : elle détermine les espèces et complète l’inventaire des espèces présentes dans la fiche papier. Le relevé est réalisé sans interruption pendant les 5 minutes et l’intervenant consacre tout son temps à sa réalisation. Les espèces ligneuses, herbacées ou muscinales sont notées en présence/absence dans l’ordre où elles sont rencontrées. (Ne pas commencer systématiquement par une catégorie d'espèces, par exemple mousses, ligneux ou herbacées). Si le nombre d’espèces est faible (<10 espèces au bout de 3’) élargir le rayon de relevé à 15m.

Le relevé se fait directement sur la fiche papier. L’ordre d’apparition des espèces est indiqué dans une colonne spécifique pour chaque nouvelle espèce rencontrée : la première espèce est notée 1, la seconde 2 etc. La bioindication étant réalisée en présence/absence, aucune notation d'abondance n'est réalisée.

En cas d’espèces non déterminées immédiatement, la plante n’est pas notée ni intégrée à l'inventaire. Son identification peut se faire en fin de matinée ou fin d’après-midi pour augmenter le niveau de l'opérateur en botanique.

Creusement et relevé des conditions de sol

Commencer par une prospection à la tarière. S’il n’y a pas de blocage avant 40 cm, continuer jusqu’à rencontrer un blocage ou jusqu'à la durée limite de 5 minutes. Si un blocage se présente avant 40 cm (2 tarières), se décaler d'au moins 5 mètres et recommencer la prospection. Si une deuxième fois, un blocage est rencontré avant 40 cm, continuer la prospection à la pioche sur le sondage le plus profond jusqu’à la durée limite de 5’.

La description des conditions pédologiques, qui ne doit pas dépasser 2 minutes, comprend les variables suivantes:

• Outil utilisé pour la prospection : Pioche, tarière, les 2 (modalités P, T, PT) ;
• Nombre de prospections : 1 ou 2 ;
• Profondeur maximale atteinte en 5 minutes (cm) ;
• Profondeur de changement d'horizon (maximum 2 horizons, cm) sur la base d'une limite texturale ou de pierrosité dans le cas où 2 horizons sont décrits.
• Texture du ou des horizons. Les textures utilisées sont les suivantes : sableux=S, limoneux=L, très argileux=Alo, argileux=A et intermédiaire = LSA (Source : triangle de texture européen).

• Indice de charge en éléments grossiers du ou des horizons décrits (code : P/G/C/B ou %). A la tarière, il peut être déterminé en fonction de la résistance rencontrée lors de la prospection. Quatre modalités sont retenues qui permettent de décrire simplement la résistance à la prospection : ça passe (< 5% cailloux), ça gratte (faible résistance, 5-10%), ça coince (forte résistance, 10-15%), ça bloque (arrêt de tarière, 15-20%). Les modalités P (Passe), G (Gratte), C (Coince), B (Bloque) sont notées sur la fiche. Si la prospection a été réalisée à la pioche, c'est le pourcentage d'éléments grossiers (> 2mm) qui est indiqué. La distinction lettre - nombre correspond donc à une distinction d'outils utilisés pour la prospection.
• Profondeur d'apparition d’hydromorphie (en cm). Profondeur d'apparition des premières traces d'hydromorphie (quelle que soit l'intensité). Traces = taches grises ou taches ocre ou décoloration totale ou horizon bleuté (horizon rédoxique ou réductique).
• Profondeur d'apparition d'hydromorphie moyenne (en cm) : Profondeur d'apparition d'un horizon rédoxique sans matrice. Il s'agit le plus souvent d'un horizon totalement décoloré ou à juxtaposition de taches rouilles et de taches décolorées. La couleur originelle a disparu;
• Profondeur d'apparition d’hydromorphie forte (en cm) : Profondeur d'apparition d'un horizon réductique.
• Profondeur d'apparition de l'effervescence

Donnés écologiques et complémentaires

Le relevé écologique prend place après le relevé floristique et le relevé des conditions pédologiques. Les données écologiques et complémentaires levées sont les suivantes :

• Identifiant placette d'après la carte et le GPS ;
• Nom des auteurs des relevés ;
• Coordonnées X et Y de la placette en Lambert II (ou Lambert 93) ou le nom du fichier GPS qui contient ces coordonnées (Lambert mètre)
• Affleurements ou éboulis (%) : indique le recouvrement moyen sur la placette des cailloux et blocs de taille supérieure à 2 cm sur les 700 m². C'est une valeur exprimée en %.
• Exposition
• Topographie et situation de drainage