Modèle de forêt normale et sa sensibilité

La structure démographique à l’équilibre et l’effort de renouvellement sont déterminés au moyen du modèle de forêt normale. Une forêt est dite normale si toutes les classes d’âges qui la composent, de la première à la dernière qui correspond à la révolution, ont la même surface. A chaque période, la dernière classe est exploitée par une coupe de réalisation et fait place à un rajeunissement, assurant par la même la pérennité de la structure démographique. La longueur d'une période correspond à celle d'une classe d'âges. Le nombre de classes d’âges présentes correspond à la longueur de la révolution divisée par celle des classes d’âges. Ce calcul vaut pour des peuplements monospécifiques et des conditions stationnelles supposées homogènes (Hundeshagen, 1848, cité par Suzuki, 2003)

<ref>SUZUKI, T. 2003: Gentan Probability and the concept of the normal wood, in the wide sense. Forest Biometry. Modelling and Information Sciences 1:65-74.</ref>. Bachmann (1993) <ref>BACHMANN, P. 1993: Vorlesung Waldwachstum. Professur Forsteinrichtung und Waldwachstum, ETH Zürich, Zürich.</ref> propose d’adapter ce modèle au système de la coupe progressive en introduisant la formation de strates caractérisées chacune par une essence et sa période de production. La structure démographique à l'équilibre qui en résulte est décrite par la formule 10 infra. La surface de chaque classe d'âges SCA(i) est calculée à partir de la surface de chaque essence SE(i,j) qui la constitue. La détermination de SE(i,j) se fait en considération de la surface de l'unité de traitement (SUT), de la durée d'une période de gestion (PG) qui fait office d'unité de référence temporelle, des périodes de production de chaque essence (PP) et de la proportion de chaque essence dans le but de composition (PpE). Pour rappel, la longueur d'une période de gestion est de 10 ans dans ce travail. La surface totale de l’ensemble des classes d’âges doit être logiquement égale à celle de l’unité de traitement. Le nombre de classes d’âges est égal à la période de production maximale divisée par PG. La présence d’une essence (j) dans une classe d'âges dépend de sa période de production qui doit être inférieure ou égale à la limite supérieure de la classe.

La surface de rajeunissement durable est égale à SCA(1), soit la surface de la première classe d'âges. A chaque catégorie d’essences (i) correspond une SRD spécifique (SRD(i)). La composition en essences de la première classe d'âges est désignée dans ce qui suit comme le but du rajeunissement.

La formule 11 infra sert à l’évaluation des conséquences d’un changement du but de composition en essences et des périodes de production sur SRD en terme d’augmentation ou de diminution de cette surface (ΔSRD). Un changement implique dans tous les cas qu’une période de production (i) soit remplacée par une autre (j) pour une partie du but de composition en essences exprimée en pourcent (ΔPpE). Un changement peut être la conséquence d’un remplacement d’une période de production par une autre pour tout ou partie de la proportion d’une essence dans le but de composition. Un changement peut être aussi consécutif à la diminution de la proportion d’une essence au profit d’une autre, ce qui implique un remplacement de la période de production de la première essence par celle de la seconde pour la partie du but de composition concernée par le changement. La surface concernée par le changement est égale au produit de la surface de l’unité de traitement (SUT) par ΔPpE. La référence temporelle de SRD étant une période de gestion (PG), il convient de ramener cette modification à cette unité.

Pour une modification de même ampleur de PP(i), la différence pour SRD est plus grande si cette modification correspond à une diminution et elle est d’autant plus importante que PP(i) est faible. Le remplacement de PP(i) par PP(j) implique la même différence pour SRD en terme absolu que le remplacement inverse. Les deux graphiques ci-après visualisent ces effets pour une unité de traitement de 100 ha. Dans le premier cas, la période de production remplacée est de 140 ans (cf. Fig. 50). Elle est de 70 ans dans le second cas (cf. Fig. 51). Pour comparaison des résultats présentés, SRD est égale à 10 ha/10ans pour une période de révolution moyenne de toutes les essences de 100 ans.

Fig. 50 Effet sur la surface de rajeunissement durable du remplacement d’une période de production de 140 ans par une autre pour une partie du but de composition en essences

Valeur pour une unité de traitement d’une surface de 100 ha. La légende indique les périodes de production qui remplacent celle de 140 ans. SRD est l'abréviation pour la surface de rajeunissement durable

La Fig. 50 supra montre qu’une modification conséquente, soit la réduction de la période de production de départ de moitié pour une proportion d’un peu moins de 15% du but de composition en essences, implique une augmentation de 10% de SRD. Il en va de même dans la Fig. 51 pour un doublement de la période de production de départ. Si une diminution de 20 années de cette période de production n’a que peu de conséquences sur SRD dans le premier cas (0.5 ha pour une proportion du but de composition en essences correspondant à 50%), elle n’est de loin pas négligeable dans la Fig. 51 puisqu’une PpE d’un peu moins de 20% implique une augmentation de 10% de SRD.

Fig. 51 Effet sur la surface de rajeunissement durable du remplacement d’une période de production de 70 ans par une autre pour une partie du but de composition en essences

Références

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