Éditeur(s) : HAL CCSD Nature Publishing Group
Résumé :  
In this paper, we report a study of the mating system and gene flow of Symphonia globulifera, a hermaphroditic, mainly bird-pollinated tree species with a large geographic distribution in the tropical Americas and Africa.Using three microsatellites, we analysed 534 seeds of 28 open pollinated families and 164 adults at the experimental site 'Paracou' in French Guiana. We observed, compared to other tropical tree species, relatively high values for the effective number of alleles. Significant spatial genetic structure was detected, with trees at distances up to 150 m more genetically similar than expected at random. We estimated parameters of the mating system and gene flow by using the mixed mating model and the TwoGener approach. The estimated multilocus outcrossing rate, tm, was 0.920. A significant level of biparental inbreeding and a high proportion of full-sibs were estimated for the 28 seed arrays. We estimated mean pollen dispersal distances between 27 and 53 m according to the dispersal models used. Although the adult population density of S. globulifera in Paracou was relatively high, the joint estimation of pollen dispersal and density of reproductive trees gave effective density estimates of 1.6 and 1.3trees/ha. The parameters of the mating system and gene flow are discussed in the context of spatial genetic and demographic structures, flowering phenology and pollinator composition and behaviour.
ISSN: 0018-067X

hal-01032178
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032178
DOI : 10.1038/sj.hdy.6800560

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Eperua falcata Aublet est une espèce très abondante en forêt tropicale humide guyanaise. Elle présente une structure spatiale particulière, en agrégats se développant autour des bas-fonds. L'étude des peuplements sur le dispositif de Paracou et sur les placettes permanentes (ONF-Cirad) a permis de caractériser cette structure spatiale et sa dynamique et d'évaluer l'influence des conditions édaphiques sur la structuration spatiale. Ces analyses permettront ainsi de caractériser le tempérament et la stratégie d'Eperua falcata pour se maintenir dans ce milieu très compétitif qu'est la forêt tropicale humide. Eperua falcata est plus densément installé en engorgement moyen de bas de pente, ses performances sont elles aussi plus élevées dans cette zone. Cette espèce présente donc une préférence pour certaines conditions édaphiques. Ses performances (croissance, diamètre moyen et maximum, etc.) dans l'ensemble bonnes partout n'indiquent pas de limitation à l'expansion des agrégats. Cependant certains semblent limités par des sols à drainage vertical qui présenterait une disponibilité hydrique insuffisante en saison sèche. Cette contrainte agirait a priori sur les jeunes stades de développement des arbres. La structure spatiale agrégée d'Eperua falcata serait conditionnée essentiellement par la faible distance de dissémination de ses graines et par les conditions édaphiques. Les peuplements d'Eperua falcata avanceraient le long du réseau de bas-fonds en multiples digitations qui s'échapperaient progressivement de ces zones hydromorphes jusqu'à atteindre des sols à drainage vertical situés sur les plateaux qui stopperaient leur propagation.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189221

hal-01189221
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189221
PRODINRA : 16384

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, UMR ECOFOG, F97387 Kourou, Guyane (France) Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
This work on tropic al humid forest of Paracou includes 16 permanent sample plots covering a total surface of 119 hectares. Ten hectares of them are taken up by floodplains which characteristic is a continuous no-deep underground water level with phases of strong surface water logging. Three items have been studied : (i) Checking that during dry season the maps of the underground water level including its limits are reliable, (ii) Characterising the most suitable ecological niches for certain species, (iii) Additional updating the floodplains characterisation by precisely analysing the chemical soil content as well as the physiological reaction of the Symphonia Globulifera . Checking the underground water level in dry season enabled to put down to a quite good measurement reliability by GIS. The classification ecological of species proposed in this work is based on the relative density in floodplain and drain soil very similar to that which concerns a surface located ten or more kilometres further. This lets us assess that this classification is of a good reliability as long as the climate conditions are quite similar to ours in Paracou. Furthermore the presence of pneumatophores in the Symphonia Globulifera is a good biological criterion as long as it shows a long time ground moisture saturation. By analysing the life litter and the soil we mentioned that the leaf content and the soil content indicate a better nutritional value (phosphorus, calcium and potassium) in the floodplains. For phosphorus the relation between the life litter and the soil results put forward that the Olsen method gives a better explanation of the real phosphorus availability for the trees.
Le dispositif de recherche sur la forêt tropicale humide de Paracou est composé de 16 parcelles permanentes couvrant au total 119 ha, dont 10 ha sont occupés par des bas-fonds, caractérisés par l'existence permanente d'une nappe peu profonde et par des périodes de fort engorgement en surface. Notre étude avait trois objectifs : (i) vérifier la fiabilité des cartes de la profondeur de nappe en saison sèche, qui délimitent ces bas-fonds, (ii) caractériser les préférences écologiques de quelques espèces et (iii) compléter la caractérisation des bas-fonds par l'analyse de la richesse chimique du sol et l'étude de la réaction physiologique du Symphonia globulifera. La vérification sur la profondeur de nappe en saison sèche a montré que les imprécisions des cartes étaient d'ampleur limitée, sans incidence forte par rapport à l'ensemble des données. Le classement écologique des espèces proposé dans cette étude, basé sur leurs densités relatives dans les bas-fonds et hors des bas-fonds, est très similaire à celui présenté par une autre étude, dans un dispositif situé à plusieurs dizaines de kilomètres. Cela suggère que ce classement a une bonne validité, tant que les conditions climatiques ne diffèrent pas trop de celles rencontrées à Paracou. Par ailleurs, la présence des pneumatophores du Symphonia globulifera est un bon critère biologique signalant un engorgement hydrique prolongé du sol. Au niveau des analyses de la litière et du sol, les teneurs foliaires et les teneurs dans le sol semblent indiquer que la nutrition en phosphore, calcium et potassium est meilleure en bas-fonds. Au niveau de la méthode de mesure du phosphore assimilable, les relations entre les résultats de la litière et celles du sol suggèrent que la méthode d'Olsen rend mieux compte de la disponibilité effective du phosphore pour les arbres de la forêt tropicale humide que la méthode de Duchaufour.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189229

hal-01189229
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189229
PRODINRA : 17050

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé :  
The present chapter first provides a general overview of Paracou experimental site within the ecological context of French Guiana and describes the original design of Silvicultural Project and the main data collected on the plots. It then review the main characteristics and potential differences between these plots, as a basis for further discussion and interpretation of the results reported in some of the following chapters.
Ecology and management of a neotropical rainforest: lessons drawn from Paracou, a long-term experimental research site in French Guiana

ISBN : 2-84299-455-8
hal-01189542
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189542
PRODINRA : 46424

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, UMR ECOFOG, 97387 Kourou, Guyane (France)Diplôme : Master Recherche
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Cette étude s’inscrit dans le cadre d'un projet intitulé «Impact du degré d'exploitation sur la biodiversité ». Ici, nous avons analysé l'effet de cette perturbation sur les caractéristiques démo-génétiques d’une espèce forestière héliophile Jacaranda copaia. Nous avons travaillé sur quatre parcelles (chacune de 6,25 ha) du dispositif de Paracou, dont une parcelle témoin et trois parcelles à degré d'exploitation croissant. Un échantillonnage exhaustif de tous les arbres appartenant à l'espèce a été réalisé sur les quatre parcelles, La population se répartit en deux groupes : les adultes ayant potentiellement participé à la régénération (DBH > 10 cm ; N = 133) et les juvéniles issus de la régénération (DBH < 10 cm). Ces derniers sont séparés en deux sous-groupes selon leur position : dans les trouées d'exploitation (N = 564) ou hors des trouées d'exploitation (N = 127). A l’aide de quatre marqueurs microsatellites SSR. Nous avons donc comparé la diversité génétique, le coefficient de consanguinité, la différenciation, le déséquilibre génotypique et la proximité génétique des individus en fonction de la distance spatiale (auto corrélation génétique spatiale). Les résultats ainsi obtenus ne montrent pas d'effet de l’exploitation sur la diversité génétique globale. Cependant celle-ci est plus structurée dans l'espace et se traduit par une consanguinité plus forte. La présence de déséquilibres génotypiques et une répartition en agrégats des juvéniles présents dans les trouées d’exploitation. Ceci pourrait s’expliquer par une contribution inégale des adultes à la régénération dans les zones exploitées mais il faudra cependant tenter d’expliquer quels en sont les mécanismes et comment interagissent-ils avec les caractéristiques écologiques de l’espèce.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189281

hal-01189281
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189281
PRODINRA : 22898

Résumé : L'importance des forêts tropicales dans le cycle du carbone à l'échelle planétaire est majeure, tant en terme de stock qu’en terme de flux de CO2. Plusieurs études mettent en évidence des changements au sein des forêts tropicales au cours des 20 dernières années, notamment des changements de la dynamique forestière et une augmentation de la biomasse aérienne. Les déterminants de ces variations sont aujourd’hui discutés et nous proposons ici d’apporter une contribution à ce débat. Les données utilisées dans ce travail proviennent du dispositif de suivi forestier à long terme de Paracou, Guyane Française, mis en place en 1984 et qui recouvre plus de 120 ha de forêt tropicale humide. Les données météorologiques proviennent de la tour à flux du dispositif, Guyaflux. Les mesures de diamètre proviennent de la base Guyafor pour les données annuelles et bisannuelles, et des mesures de 260 arbres à proximité de la tour à flux pour les mesures diamétriques intra-annuelles.Cette thèse se divise en deux grandes parties. La première concerne l’analyse de la biomasse du dispositif de suivi forestier de Paracou en Guyane et l’implication des changements de structure de cette forêt sur le bilan de carbone. Cette partie est constituée de deux points. (i) Quelles échelles temporelles et spatiales sont pertinentes pour analyser les composantes de structure (biomasse, aire basale et nombre de tiges) et de dynamique (croissance, recrutement et mortalité) des forêts tropicales afin de minimiser les effets d’échantillonnage ? Nous avons établi une méthodologie permettant de relier les intervalles de temps et la surface de mesure aux coefficients de variation de chacune des variables de structure et de dynamique de la forêt. (ii) Quels processus démographiques sont prépondérants dans l’explication des variations de biomasse et comment se redistribue la biomasse accumulée dans le système ? L’augmentation de la biomasse observée sur le dispositif de Paracou serait liée à la rareté des évènements de mortalité des gros arbres qui portent une part très importante de la biomasse.La deuxième partie de la thèse concerne l’analyse de l’effet du climat à moyen terme, inter et intra-annuel, et les effets directs du climat dans les changements de dynamique de la forêt. Cette partie se divise en 3 points. (i) Comment quantifier le stress hydrique en forêt tropicale humide ? Nous avons réalisé un modèle journalier de réserve en eau du sol pour les arbres en forêt tropicale. (ii) Quelles variables sont explicatives de la croissance des arbres en forêt guyanaise ? Nous avons montré que l’eau dans le sol est le facteur le plus explicatif du déterminisme climatique parmi un panel de variables climatiques. (iii) Quels traits fonctionnels sont prédicteurs de la réponse des arbres aux variations climatique ? Nous avons déterminé que des traits spécifiques, densité du bois et la hauteur maximale, ainsi que le diamètre de l'arbre au moment de la mesure, modulent la croissance des arbres en réponse au climat.
At a global scale tropical forest play a major role in term of carbon stock as well as in term of CO2 fluxes. Several studies have highlighted changes in tropical forest functioning during the last 20 years including a faster turnover and an increase of above ground biomass. The drivers of these changes are discussed and throughout this thesis we propose to contribute to this debate. We use the data from the Paracou experimental site in French Guiana established in 1984 on 120 hectares of moist tropical forest. Meteorological data come from the flux tower of the site, Guyaflux. We use annual and bisannual diameter measurements from the Guyafor database, and intra-annual diameter increments from the measurements of 260 trees near the flux tower.This thesis has two main parts. In the first part we present the biomass analysis of the Paracou permanent plots and the impact of structural changes in this forest on the carbon budget. The first part is constituted by two points. (i) Which temporal and spatial scale used to analyze the structure (biomass, basal area and stem density) and dynamics (tree growth, recruitment and mortality)components of tropical forest in order to minimized sample bias ? We establish a simple method to rely measurement interval between census and surface of measurement to the coefficient of variation of forests structure and dynamic components (ii) Which demographic process are involved in the explanation of biomass variation and how the biomass is distributed in the system ? The observed increase of biomass at Paracou could be link to the rarity of big trees mortality events. These big trees represent the larger part of the biomass. In the second part, we present the analysis of intra and inter-annual climate variation effects on forest dynamic changes. This part is divided in two points. (i) How to model drought stress in moist tropical forest ? We built a daily water balance model for tropical trees. (ii) Which climate variables explain the tree growth in guianian forests? We shown that soil water availability is the determinant factor of tree growth among a panel of climate variables. (iii) Which functional traits are involved in the tropical tree growth responses to climate? In this analysis, we determined that wood specific gravity, maximum tree height and tree diameter modulate the tree growth response to climate variations.

http://www.theses.fr/2011AGUY0481/document

Éditeur(s) : HAL CCSD Montpellier : CIRAD
Résumé : This article presents the effects of logging on the dynamics of above-ground biomass from the results of the post-logging study within two forests: Cikel in Eastern Para, Brazil and Paracou in French Guiana. The main objective is to compare the impact of commercial logging on the regeneration of the above-ground biomass in these forests whose characteristics differ in terms of structure and growth. In both sites, the intensity of exploitation is a key factor in determining the loss of biomass and the time required for its regeneration. In Paracou, the regeneration of biomass lost during conventional logging of 10 trees per hectare takes 45 years and more than 100 years when operating with higher intensity (21 trees/ha). In Cikei the forest biomass regenerates after 49 years harvesting 6 trees/ha and that takes 87 years after removal of 8 trees/ha. This regeneration needs similar time on both sites but with lower logging intensity at Cikel, in which felled trees are larger with a greater biomass than those of Paracou. This post-logging study has established a direct correlation of the dynamics of the biomass with the initial structure of the forest, as well as with the parameters of forest dynamics: mortality, growth and recruitment. The accumulation of biomass by the tree growth of the two remaining stands is a key parameter for the net carbon storage, while the contribution of recruitment in Paracou becomes significant only after 10 years after felling. Therefore in view to improve the growth of residual trees, it is compulsory to apply adequate silvicultural treatments such as selective thinning or removal of vines. While the two forests are geographically close enough, their regenerative abilities differ and because of the significant difference in size of the trees, the forest could tolerate more intensive harvesting in French Guiana
ISSN: 0006-579X

hal-01032427
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032427

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The functioning of ecosystems is based on the functional diversity, which is the complementto the species diversity. In the tropical rain forest, the saplings grow in the dense and stratifiedunderstorey. This thesis deals with the diversity of realisation of the support function by thesaplings in this context. The hypotheses are that the race through higher and so brighter levelsconstrains the mechanical security of the saplings with necessary biomass saving and need ofreorientation (gravitropism) and acclimation (mecanoperception and response) processes andthat diversity is thus structured by the species light-demand and affinity for the risk. Using awide sample of 16 species, at the Paracou station, relevant functional traits - risk of not-selfsupportingand gravitropic performance - are defined through adapted modellings whichcombine trunk shape, biomass distribution and wood properties. The traits values varybetween species and also with ontogeny and saplings environment. These variations are dueto elementary traits (shape, biomass, wood) with strong geometrical effects. The less selfsupportingspecies (low mechanical security) have the highest gravitropic performances andare also the most light-demanders. A species, Tachigali melinonii, distinguishes itself bystrong slendernesses and a frequent not-self-supporting habit letting suppose a strongadaptability to its mechanical environment. An experiment (growth response to staking),however, did not provide the expected results whereas the species with lower risks, Dicoryniaguianensis, reacted more.
Le fonctionnement des écosystèmes repose sur la diversité fonctionnelle, complément de ladiversité spécifique. En forêt tropicale humide, les jeunes arbres croissent en sous-bois denseet stratifié. Cette thèse porte sur la diversité de réalisation de la fonction biomécanique desoutien. Les hypothèses sont que la "course" vers les strates plus éclairées contraint lasécurité mécanique des jeunes arbres, avec de nécessaires économies de matière et recours àdes processus de réparation (gravitropisme) et d'acclimatation (mécanoperception et réponse),et que la diversité est donc structurée par le besoin en lumière et l'affinité pour le risque desespèces. Avec un échantillon de 16 espèces sur le dispositif de Paracou, des traits fonctionnelspertinents - risque de non-autoportance et performance gravitropique - sont définis au traversde modélisations adaptées qui combinent forme des troncs, répartition des masses etpropriétés du bois. Ces traits varient entre espèces mais aussi avec le développement etl'environnement des arbres. Ces variations sont dues aux variations des traits élémentaires(forme, masses, bois) avec de forts effets géométriques. Les espèces les moins autoportantes(faible sécurité) ont les plus fortes performances gravitropiques. Ce sont aussi les plusdemandeuses de lumière. Une espèce Tachigali melinonii se distingue par de fortsélancements et une fréquente non-autoportance laissant supposer une adaptabilité forte àl'environnement mécanique. Une expérimentation (réponse de croissance au tuteurage) n'acependant pas abouti aux résultats supposés puisque c'est au contraire l'espèce à faible risque,Dicorynia guianensis, qui s'est montrée plus réactive.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00272100

tel-00272100
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00272100
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00272100/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00272100/file/TheseJaouen.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : Coarse woody debris (CWD, dead wood sections a parts per thousand yen10 cm diameter) represents a large store of carbon in tropical forests; however, estimates of the flux of carbon from CWD in these forests remain poorly constrained. The objective of this study was to resolve the dry/wet season response of respiration in CWD (R (cwd)), and investigate the importance of biotic and abiotic factors for predicting the seasonal change of R (cwd) at the ecosystem level. This study presents a 4-month time series of R (cwd) measurements conducted on 42 dead trees (26 species) at the Paracou Research Station in French Guiana. R (cwd) measurements were repeated 13 times on each CWD sample from July to November 2011, spanning the transition from wet to dry season, and then from dry season to the following wet season. Seasonal drought caused monthly R (cwd) to drop by 20.5 +/- A 5.1% over the wet-dry transition. Changes in woody tissue moisture content explained 41.9% of the measured seasonal variability in R (cwd), but 60% of the seasonal variability in mean forest R (cwd) rates could be modelled using surface soil water content. We estimate that R (cwd) is approximately 5% of annual ecosystem respiration (R (eco)) and that seasonal variations in R (cwd) contribute appreciably to seasonal variations of R (eco), and should be included in functional models simulating the response of tropical rainforest ecosystems to current and future climate.
ISSN: 1432-9840

hal-01032431
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032431
DOI : 10.1007/s10021-013-9684-x

Éditeur(s) : HAL CCSD MDPI
Résumé : International audience
The future of tropical managed forests is threatened by climate change. In anticipation of the increase in the frequency of drought episodes predicted by climatic models for intertropical regions, it is essential to study commercial trees' resilience and vulnerability to water stress by identifying potential interaction effects between selective logging and stress due to a lack of water. Focusing on 14 species representing a potential or acknowledged commercial interest for wood production in the Guiana Shield, a joint model coupling growth and mortality for each species was parametrized, including a climatic variable related to water stress and the quantity of aboveground biomass lost after logging. For the vast majority of the species, water stress had a negative impact on growth rate, while the impact of logging was positive. The opposite results were observed for the mortality. Combining results from growth and mortality models, we generate vulnerability profiles and ranking from species apparently quite resistant to water stress (Chrysophyllum spp., Goupia glabra Aubl., Qualea rosea Aubl.), even under logging pressure, to highly vulnerable species (Sterculia spp.). In light of our results, forest managers in the Guiana Shield may want to conduct (i) a conservation strategy of the most vulnerable species and (ii) a diversification of the logged species. Conservation of the already-adapted species may also be considered as the most certain way to protect the tropical forests under future climates.
ISSN: 1999-4907

hal-01315432
https://hal-sde.archives-ouvertes.fr/hal-01315432
DOI : 10.3390/f7050105

Éditeur(s) : HAL CCSD Ecole nationale du génie rural
Résumé :  
La conservation des ressources génétiques forestières garantit le maintien d'une diversité élevée, donc l'adaptation des espèces forestières tropicales aux conditions écologiques actuelles et futures. Elle nécessite d'élaborer des stratégies appropriées à l'aménagement des forêts et, pour cela, d'appréhender tout d'abord le niveau et la structure de la diversité génétique, de comprendre et prévoir ensuite sa dynamique. C'est dans cet esprit qu'une collaboration a été entreprise entre la Guyane française et le Brésil, malgré les différences existant entre les deux systèmes de gestion. À partir de résultats sur les parcelles expérimentales de Paracou (Guyane) et Tapajós (Brésil), un ensemble intégré d'outils a été élaboré, allant d'une base de données et d'utilitaires cartographiques jusqu'à un modèle de simulation de la dynamique des structures génétiques et à un logiciel de gestion.
ISSN: 0035-2829

hal-01032246
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032246

Résumé : En 2013, Le Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat (GIEC) publie son cinquième rapport concernant les changements climatiques. Il y est souligné que le réchauffement climatique est sans équivoque, et que de nouvelles émissions de gaz à effet de serre impliqueront une poursuite du réchauffement et des changements affectant toutes les composantes du système climatique. En région tropicale, une hausse de la température, ainsi qu'une intensification des événements de sécheresse et de pluviométrie extrêmes sont à prévoir. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail, dont le but est d'étudier la réponse de la forêt tropicale à ces changements climatiques prédits en Guyane Française. Pour ce faire, j'ai utilisé les données du dispositif de suivi forestier de Paracou pour construire un modèle de dynamique individuel basé sur les traits fonctionnels des arbres. Un modèle de mortalité a d'abord été réalisé puis couplé à un modèle de croissance.Le modèle couplé ainsi construit permet de modéliser la croissance et la mortalité des arbres sur un pas de temps de 2 ans tout en tenant compte de leur ontogénie et de leurs traits fonctionnels. Ce modèle a d'abord été appliqué aux essences commerciales de Guyane Française en forêt naturelle et exploitée en y ajoutant un indice de stress hydrique. Ceci permet de montrer que le stress hydrique fait baisser la croissance et augmenter la mortalité, tandis que l'exploitation a l'effet inverse. Malgré le signal commun, différentes réponses sont observées selon les espèces. Le modèle a ensuite été appliqué à la communauté en forêt naturelle pour identifier les drivers climatiques et les processus impactés. Il ressort que la croissance est impactée par le stress hydrique et la température, et que la mortalité est impactée par le stress hydrique et la pluviométrie totale.Ces résultats ont enfin permis de construire un modèle complet de dynamique forestière climat dépendant, et de simuler l'évolution d'une communauté pendant un siècle selon différents scénarios correspondant aux prédictions du GIEC. Les simulations mettent en évidence une très forte diminution de la croissance, ainsi qu'une plus faible diminution de la mortalité. Ceci entraine une diminution notable de la surface terrière, du diamètre quadratique et de la biomasse fraiche. Une analyse de sensibilité montre que ces changements sont principalement dus à l'augmentation sévère des températures prédites pour le siècle à venir. Des pistes de réflexion sur les enjeux de modélisation et les échelles considérées sont proposées en discussion de ce travail.
In 2013 the intergovernmental panel on climate change (ipcc) publishes its fifth report. This report underlines that an increase of temperature and a strengthening of drought and extreme rainfall are expected in tropical regions. This work was made in this context of climate changes, and aimed to study the response of the rainforest to predicted climate changes. To do this, i used the data from the study site of Paracou French Guiana to build an individual based dynamics model based on the functional traits of trees. This model was first applied to species with a commercial interest in French Guiana, in natural and logged forest and adding a water stress index as predictor. Water stress decreases growth and increases mortality, while logging had the opposite effect. The model was then applied to the community in natural forest for identifying potential climate drivers and impacted processes. Growth is impacted by the water stress and temperature and mortality is imp acted by the water stress and the total rainfall. These results allowed us to build a climate dependent model of forest dynamics and to run simulations of the evolution of a community under different scenarios for the next century. Simulations showed a decrease of growth and a small decrease of mortality. This resulted in a substantial decrease of basal area, squared diameter and fresh biomass.

http://www.theses.fr/2014AGUY0802/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Tropical rainforests are complex ecosystems, rarely investigated from ground-level. The canopy, highest part of the cover, can on the other hand be studied by several remote sensing tools. The aim of this study is to assess in what way the canopy is related to the forest structure below and the forest dynamic. We looked for correlation between the canopy texture (crown size) observed from aerial photographs and various parameters of the forest (spatial and demographic structure, forest dynamic, floristic structure). We worked on the Paracou experimental device, in French Guiana, at two different scales. 1- At a local scale (6.5 ha ; scale of the photographs 1: 4 000), we demarcated six sub-plots with big crowns in the canopy and six with small crowns. 2- At a forest scale (approximately one hundred ha ; scale of the photograph 1: 25 000), we compared 2 forest plots: one with a rough canopy texture and one with a smooth canopy texture. We found that the size of the crowns in the canopy do not express the same characteristics of the fore according to the scale of study : at the local scale, difference in crown size means a difference in basal area but not in density, while at the forest scale it is the opposite. Several hypotheses related to the sylvigenetic cycle, the floristic structure or the nature of the substratum are suggested to explain these results.
Les forêts tropicales humides (FTH) sont des écosystèmes complexes difficiles à étudier depuis le sol. Leur canopée, partie supérieure du couvert, est en revanche abordable par divers outils de télédétection. Cette étude vise à déterminer en quoi la structure de la canopée est le reflet de la structure forestière sous-jacente et de la dynamique spatio-temporelle qui s'y exerce. Nous avons donc recherché des corrélations, entre la texture de canopée (taille des couronnes) vue sur des photographies aériennes, et différents paramètres de la forêt sous-jacente (structure spatiale et démographique, dynamique forestière, structure floristique). Ce travail a été abordé sur le dispositif expérimental forestier de Paracou, en Guyane Française, à 2 échelles différentes. 1- A l'échelle de la parcelle (6,5 ha ; photographies au 1: 4 000), nous avons délimité des placettes à grosses couronnes en canopée et des placettes à petites couronnes. 2- A l'échelle du massif forestier (une centaine d'ha ; photographies IGN au 1: 25 000) nous comparons une parcelle de texture de canopée, grossière et une parcelle de texture fine. Le résultat principal de notre étude est que la taille des couronnes en canopée ne reflète pas les mêmes caractéristiques du couvert selon l'échelle de l’étude : à l'échelle de la parcelle, des différences de taille de couronnes traduisent des différences de surface terrière mais pas de densité, tandis qu'à l'échelle du massif forestier c'est l'inverse. Plusieurs hypothèses, invoquant des différences dans le stade sylvigénétique, la composition floristique ou la nature du substrat des placettes ou parcelles comparées, sont proposées pour expliquer ces résultats.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189180

hal-01189180
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189180
PRODINRA : 12184

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : Understanding the pattern in spatial distribution of soil microbial processes is critical to understand the environmental factors that regulate them as well as to scale up these processes to ecosystem. Soil samples from a I ha tropical rainforest plot (Paracou, French Guiana) were analyzed according a nested sampling approach using different separation distances ranging from 0.4 to 40 m. The variability of substrate induced respiration (SIR) and of denitrification enzyme activity (DEA) was characterized in relation to various soil properties (total C and N contents, NIRS related index of soil organic matter quality, SOMQ and index of tree influence potential, IP). The variability of SIR and DEA was higher than that of environmental properties. The patterns of accumulated variance as a function of distance varied among the soil properties. The variability of SIR and DEA mainly occurred at small (1 m) scale (and at the 10-40 m-scales for SIR), probably reflecting the quality of litter input that results of the influence of local assemblage of different tree species, though changes in the soil N and C contents. Indeed, total soil C and N contents explained the microbial properties at every scale. Coefficients of codispersion showed that neither SOMQ nor IP did correlate with SIR and DEA, and confirmed that total C and N contents explained microbial properties in a scale dependent and complex manner. Such spatial dependency underlines the importance of soil heterogeneity in this tropical forest with implications for sampling strategies when studying the microbial processes and their response to disturbances. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
ISSN: 0016-7061

hal-01032409
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032409
DOI : 10.1016/j.geoderma.2012.12.009

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : Master Recherche
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Notre étude porte sur la caractérisation à l'échelle de l'hectare de la variabilité spatiale (1) du fonctionnement microbien du sol et (2) de sa stabilité (i.e. de sa réponse à un stress). Elle a été menée sur une forêt tropicale humide (forêt primaire) proche de Kourou en Guyane (site de Paracou). Les indicateurs fonctionnels utilisés sont les potentiels d'activités respiratoires (RP) et dénitrifiantes (OP). La variabilité spatiale du fonctionnement microbien du sol a fait l'objet d'un nombre important d'études mais très peu d'entre elles ont concerné ce type d'écosystème. Un autre aspect novateur réside dans la recherche de la variabilité spatiale de la stabilité du fonctionnement. A notre connaissance, il s'agit de la première étude de ce type en milieu tropical comme en milieu tempéré. Les principales conclusions sont les suivantes : (1) à l'échelle 10m (grille principale) les coefficients de variation (CV) des potentiels de fonction sont similaires pour les 2 processus et élevés (RP : 53% ; OP : 54%) au regard des valeurs de la littérature sur des milieux tempérés, mais RP et OP présentent des variabilités spatiales différentes à des échelles inférieures ; (2) l'utilisation d'un indice de densité locale (ID) des arbres n'a pas permis de mettre en évidence une corrélation entre les répartitions spatiales de la végétation et du fonctionnement microbien du sol. De même, aucun déterminisme clair de l'intensitè des potentiels microbiens n'a pu être dégagé par la prise en compte de la variabilité des caractéristiques physico-chimiques du sol; (3) un stress thermique génère à très court terme (résistance) un accroissement de la spatialisation du potentiel de respiration. A plus long terme, la variabilité inter-échantillons s'atténue pour retrouver ses valeurs initiales et, (4) l'activité originelle (avant stress) n'est pas corrélée avec la résistance et est négativement corrélée aux valeurs observées 15 et 30 jours après le stress. Outre son intérêt intrinsèque, cette étude vise à se doter de données de « cadrage » sur la forêt primaire (non perturbée) qui nous permettront d'accéder à de meilleures évaluations et compréhensions des mécanismes impliqués dans la réponse des écosystèmes tropicaux à l'anthropisation lors de projets en cours. Un exemple de ce type d'application est brièvement décrit.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189259

hal-01189259
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189259
PRODINRA : 20250

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : Tree mortality in tropical forests is a complex ecological process for which modelling approaches need to be improved to better understand, and then predict, the evolution of tree mortality in response to global change. The mortality model introduced here computes an individual probability of dying for each tree in a community. The mortality model uses the ontogenetic stage of the tree because youngest and oldest trees are more likely to die. Functional traits are integrated as proxies of the ecological strategies of the trees to permit generalization among all species in the community. Data used to parametrize the model were collected at Paracou study site, a tropical rain forest in French Guiana, where 20,408 trees have been censused for 18 years. A Bayesian framework was used to select useful covariates and to estimate the model parameters. This framework was developed to deal with sources of uncertainty, including the complexity of the mortality process itself and the field data, especially historical data for which taxonomic determinations were uncertain. Uncertainty about the functional traits was also considered, to maximize the information they contain. Four functional traits were strong predictors of tree mortality: wood density, maximum height, laminar toughness and stem and branch orientation, which together distinguished the light-demanding, fast-growing trees from slow-growing trees with lower mortality rates. Our modelling approach formalizes a complex ecological problem and offers a relevant mathematical framework for tropical ecologists to process similar uncertain data at the community level.
ISSN: 1932-6203

hal-01190561
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01190561
PRODINRA : 208582
PUBMED : 23675500
DOI : 10.1371/journal.pone.0063678

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
Over the past decade, much attention has been devoted to the development of forest biomass estimation methods at a stand scale, leading to the establishment of allometric models (Chave et al., 2014). These allometric equations use a unique wood specific gravity value (WSG) per species, but neglect the within tree variations of WSG found by others (Wiemann & Williamson, 1989).The main objectives of this study are (1) to illustrate the diversity of radial (from pith to bark) and longitudinal (from bottom to top) patterns of WSG variation within and between species, (2) to highlight different trends of WSG radial variations and the possible misinterpretations of these trends due to the effect of heartwood and (3) to link these variations and patterns to the successional status of the species (from pioneer to sciaphilic species).We sampled 33 small trees (10 Wood sciences underpinning tropical ecology and management. International closing symposium of the XYLAREDD project.
Tervuren, Belgium

hal-01188894
https://hal-sde.archives-ouvertes.fr/hal-01188894

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : We examined tree-soil habitat associations in lowland forest communities at Paracou, French Guiana. We analyzed a large dataset assembling six permanent plots totaling 37.5 ha, in which extensive LIDAR-derived topographical data and soil chemical and physical data have been integrated with precise botanical determinations. Map of relative elevation from the nearest stream summarized both soil fertility and hydromorphic characteristics, with seasonally inundated bottomlands having higher soil phosphate content and base saturation, and plateaus having higher soil carbon, nitrogen and aluminum contents. We employed a statistical test of correlations between tree species density and environmental maps, by generating Monte Carlo simulations of random raster images that preserve autocorrelation of the original maps. Nearly three fourths of the 94 taxa with at least one stem per ha showed a significant correlation between tree density and relative elevation, revealing contrasted species-habitat associations in term of abundance, with seasonally inundated bottomlands (24.5% of species) and well-drained plateaus (48.9% of species). We also observed species preferences for environments with or without steep slopes (13.8% and 10.6%, respectively). We observed that closely-related species were frequently associated with different soil habitats in this region (70% of the 14 genera with congeneric species that have a significant association test) suggesting species-habitat associations have arisen multiple times in this tree community. We also tested if species with similar habitat preferences shared functional strategies. We found that seasonally inundated forest specialists tended to have smaller stature (maximum diameter) than species found on plateaus. Our results underline the importance of tree-soil habitat associations in structuring diverse communities at fine spatial scales and suggest that additional studies are needed to disentangle community assembly mechanisms related to dispersal limitation, biotic interactions and environmental filtering from species-habitat associations. Moreover, they provide a framework to generalize across tropical forest sites.
ISSN: 1932-6203

hal-01260289
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01260289
PRODINRA : 342930
DOI : 10.1371/journal.pone.0141488

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : Over-exploitation and fragmentation are serious problems for tropical forests. Most sustainable forest management practices avoid clear-cuts and apply selective logging systems focused on a few commercial species. We applied a simulation model to estimate the impact of such selective logging scenarios on the genetic diversity and demography of four tropical tree species from French Guiana. The simulations used data on genetic and demographic composition, growth, phenology and pollen and seed dispersal obtained for Dicorynia guianensis, Sextonia rubra, Symphonia globulifera and Vouacapoua americana at the experimental site in Paracou. Whereas Symphonia globulifera serves as a model for a species with low logging pressure, the other three species represent the most exploited tree species in French Guiana. In simulations with moderate logging, typical for French Guiana, with large cutting diameter (>60 cm diameter) and long cutting cycles (65 years), the two species V. americana and Sextonia rubra were not able to recover their initial stock at the end of the rotation period, with a large decrease in the number of individuals and in basal area. Under a more intensive logging system (cutting diameter >45 cm diameter, cutting cycles of 30 years) that is common practice in the Brazilian Amazon, only Symphonia globulifera showed no negative impact. Generally, the differences between the genetic parameters in the control scenarios without logging and the logging scenarios were surprisingly small. The main reasons for this were the overlapping of generations and the effective dispersal ability of gene vectors in all species, which guarantee relative homogeneity of the genetic structure in different age classes. Nevertheless, decreasing the population size by logging reduced the number of genotypes and caused higher genetic distances between the original population and the population at the end of the logging cycles. Sensitivity analysis showed that genetic changes in the logging scenarios were principally determined by the growth, densities and cutting diameter of each species, and only to a very small extent by the reproductive system including factors such as pollen and seed dispersal and flowering phenology
ISSN: 0006-3207

hal-01032050
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032050
DOI : 10.1016/j.biocon.2006.02.014

Éditeur(s) : HAL CCSD Montpellier : CIRAD
Résumé : International audience
Cet article fait le bilan d'un dispositif expérimental installé en Guyane française pour tester différentes modalités d'éclaircie sélective, mises en oeuvre dix à quinze ans après exploitation, en vue d'obtenir une reconstitution rapide du peuplement commercial. Les modalités d'éclaircie testées sont de type mixte. Elles combinent une intervention sélective dans un rayon de dix mètres autour d'arbres d'avenir et une intervention systématique s'appliquant uniformément sur toute la parcelle. Les intensités d'éclaircie obtenues entraînent une réduction de huit à quarantecinq pourcent de la surface terrière. Si l'accroissement du peuplement commercial restant est fortement dynamisé pour tout diamètre et toutes essences, par contre la surface terrière est peu modifiée du fait d'une forte mortalité et d'un recrutement moins important en essences commerciales. Par ailleurs, le capital commercial sur pied est fortement affecté par les opérations d'éclaircie telles qu'elles ont été définies. De fait, ces types d'éclaircie au profit de tiges d'avenir ne répondent pas aux objectifs de réduction des rotations en forêt tropicale guyanaise exploitée. En revanche, les mesures effectuées sur les peuplements ainsi traités confortent celles obtenues sur le dispositif de recherches de Paracou et confirment la nécessité d'adopter des rotations longues de plus de cinquante ans pour assurer la durabilité des prélèvements d'espèces de valeur dans le contexte d'exploitation actuel en Guyane française.
ISSN: 0006-579X

hal-01087760
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01087760