Étude des stocks en éléments nutritifs des sols de la forêt de Fougères (35) à différentes échelles d’espace

This study deals with the general framework of studing the spatial variability of nutrient stocks (K, Ca, Mg, P) in forest soils (Fougères, 35, France). Samples of soils and humus were collected in 2003 based on a random stratified sampling plan gathering 100 sites. At first, the stratification achieved to estimate carbon stocks in the ecosystem and 6 sampling classes were created : 4 classes based on age of broad-leaved trees, 1 class of coniferous trees and 1 class of hydromorphic zones. The general feebleness of echangeable nutrient stocks (<300 kg.ha-1) of Alocrisols and Néoluvisols, besides their poor variability, was shown at the forest scale. Colluviosols-Fluviosols were significantly different by the high variability and high level of echangeable nutrient stocks (CaO, MgO >2000 kg.ha-1), when compared to Alocrisols and Néoluvisols. Nevertheless, they were less rich of P. A mapping of nutrient stocks by stratification, based on statistic criterious etablished by sampling class, seems to be adequate : the incertainly dealing with the estimation of nutrient stocks is low. While, a lower number of classes would enable us to look down nutrient stocks variability with the same level of precision. Ordinary kriging mapping of nutrient stocks seems to be inapropriate for the present sampling plan. National prediction models of stocks 0-70cm from surface parameters (0-15cm) were tested. These models have a large prediction errors (>150 kg.ha-1). Specific models at Fougères were then developped using the same architecture; they show lower prediction errors values (about 30 kg.ha-1).

Ce travail s’inscrit dans le cadre général de l’analyse de la variabilité spatiale des stocks en éléments nutritifs (K, Ca, Mg et P) des sols forestiers (Fougères, 35, France). Des échantillons de sol et d’humus ont été prélevés en 2003 à partir d’un plan échantillonnage aléatoire stratifié regroupant 100 sites. La stratification réalisée au départ pour évaluer les stocks de carbone dans l’écosystème comporte 6 classes d’échantillonnage : 4 classes d’âge de feuillus, 1 classe de résineux et une classe de zones hydromorphes. La faiblesse générale des stocks en éléments échangeables (<300 kg.ha-1) des Alocrisols et Néoluvisols de cette forêt, ainsi que leur faible variabilité à l’échelle du massif, ont été démontrées. Les Colluviosols-Fluviosols se différencient significativement des Alocrisols et des Néoluvisols par leurs stocks en éléments échangeables élevés (CaO, MgO >2000 kg.ha-1) et variables, alors qu’ils sont plus faibles pour P. Une cartographie par stratification des stocks des différents éléments s’appuyant sur des critères statistiques établis par classe d’échantillonnage se révèle efficace : l’incertitude associée à l’estimation des stocks est généralement faible. Cependant, quel que soit l’élément, un nombre inférieur de classes aurait permis de mettre en évidence la variabilité des stocks avec une même précision. La cartographie des stocks par krigeage ordinaire se révèle peu efficace avec le plan d’échantillonnage actuel. Des modèles nationaux de prédiction des stocks 0-70cm en éléments nutritifs à partir de paramètres de surface (0-15cm) ont été testés ; ces modèles réalisent des erreurs de prédiction importantes (>150 kg.ha-1). Des modèles spécifiques à Fougères basés sur la même architecture ont alors été créés et les erreurs de prédiction sont faibles (environ 30 kg.ha-1).