Modelling the effect of tree species mixing on Quercus petraea regeneration with the French National Forest Inventory

Master

English. The ongoing interest for mixed stands in forestry is supported by positive productivity -diversity relationships, pest effects mitigation and an increased resilience and stability,however how species mixing affect forest regeneration is yet to explore.We used the years 2006 to 2016 of the French National Forest Inventory to model Quercuspetraea regeneration cover in pure and mixed Quercus petraea stands. This model allowedto indentify environmental variables at play in Quercus petraea regeneration and uses themto indentify the effect of the companion species in bispecific mixed stands regardless of theenvironmental variations. We the modeled this mixture effect as a function of the shadetolerance of the companion species.Quercus petraea regeneration responds negatively to total canopy cover and herbivorypressure, and the retained biogeoclimatic variables are mean potential evapotranspiration ofJuly, mean maximal temperature of December and soil pH. Quercus petraea regeneration isproportionally related to the relative cover of Quercus petraea in the canopy layer in mixedstands, but mixed stands with shade intolerant conifers display an enhanced Quercuspetraea regeneration compared to the other mixed stands, our shade tolerance model didnot identify this effect for broadleaved companion species. This suggests a facilitation ofregeneration via a better light transmittance through the crown of the companion species ora competitive advantage of Quercus petraea saplings against shade intolerant saplings andreinforces the idea that mixing species can contribute to the resilience and stability of thestand.

French. L'intérêt pour les peuplements mixtes dans la sylviculture est soutenu par des relations positives de productivité - diversité, l’atténuation des effets des ravageurs et l”augmentation de la résilience et de la stabilité, mais la manière dont le mélange des espèces affecte la régénération des forêts reste encore à explorer. Nous avons utilisé les années 2006 à 2016 de l'Inventaire Forestier National Français pour modéliser le couvert de régénération de Quercus petraea dans les peuplements purs et mixtes de Quercus petraea. Ce modèle a permis d'identifier les variables environnementales en jeu dans la régénération de Quercus petraea et les utilise pour identifier l'effet des espèces compagnes dans des peuplements mixtes bispécifiques, indépendamment des variations environnementales. Nous avons modélisé cet effet mélange en fonction de la tolérance à l'ombrage des espèces compagnes. La régénération de Quercus petraea répond négativement au taux de couvert total de la canopée et à la pression d'herbivorie, et les variables biogéoclimatiques retenues sont l'évapotranspiration potentielle moyenne de juillet, la température maximale moyenne de décembre et le pH du sol. La régénération de Quercus petraea est proportionnellement liée au couvert relative de Quercus petraea dans la canopée, mais les peuplements mixtes avec des espèces compagnes conifères et intolérantes à l'ombrage montrent une régénération de Quercus petraea améliorée par rapport aux autres peuplements mixtes, notre modèle utilisant la tolérance à l’ombrage n'a pas identifié cet effet pour les espèces compagnes feuillues. Ce résultat suggère une facilitation de la régénération par une meilleure transmission de la lumière à travers les houppiers de l'espèce compagne ou un avantage compétitif des jeunes arbres de Quercus petraea contre les jeunes arbres intolérants à l'ombre et renforce l'idée que le mélange d’espèce contribue à la résilience et la stabilité du peuplement.