RReShar (Regeneration and Resource Sharing )

Un modèle pour la régénération et le partagedes ressources sous CAPSIS

Noémie Gaudio, Nicolas Donès, Philippe Balandier, François de Coligny

RReShar : Les choix actuels

3 composantes sur « une grille »:

-Arbres adultes (plusieurs espèces)

-Cohortes de régénération

-Végétation de sous-bois

•Modèle Individu centré spatialisé•Croissance = OakPine (ou f(stat))•Grille ~100m x 100m•Cellule ~ 3 à 5m•Pas de temps annuel

•Défini à l’échelle de la cellule•Non individualisé•Plusieurs cohortes / cellule•Croissance = f (lumière/eau)

•Définie à l’échelle de la cellule•Couche poreuse•Plurispécifique, non spatialisée•Croissance = f (lumière/eau)

Arbres adultes arbres spatialisés formes de houppiers

Régénération haute (Hrégé>Hvég) N cohortes = distribution de diamètres Hauteur n semis / cohorte espèce

Régénération basse (Hrégé<Hvég)

Végétation interférente % couvert Hauteurespèce

croissance = f (lumière) , g (eau)

croissance = T. Pérot (Oak-pine)

Les 3 composantes du modèle.

I0

I’

I’’

I’’ / I’ = exp (-k*G) k = coefficient d’extinctionG = surface terrière

Fonctions Sources

k Sonohat et al. 2004G D pins cohorte

SAMSARA (B. Courbaud)

Le partage de la lumière.Sonohat et al. 2004

I0

I’Fonctions Sources

k Sonohat et al. 2004G D pins cohorte

SAMSARA (B. Courbaud)

Le partage de la lumière.

k expés forêt, pépinière% couvert = f (I’’)

Graphiques des interactions

modalité

5,7

6

6,3

6,6

6,9

7,2

Hpi

n oc

t08

D E

species

C

F

M

I’’

I’’’= lumière dispo pour la régénération basse

I’’ / I’ = exp (-k*Gpins)

I’’’ / I’’ = exp (-k*%Covervégétation) k = coefficient d’extinction

Cover (%)

I'' /

I' (T

rans

mit

tanc

e)

0 20 40 60 80 1000

0,3

0,6

0,9

1,2

Water

W’ = W * Gap fraction, sp.

W’’ = f (W’, Grégé)

W’’’ = f (W’’,cover)

arbres adultes

Le partage de l’eau (non implémenté)

Apports en eau (pluie) Pertes en eau (évapotranspiration)

Soil Water Content p

ETP = f(I, T°, HR)

ETR = ETP* f -(sp, SWC, cover ?)

SWCtSWCtRU max

Water arbres adultes

Le partage de l’eau.

Apports en eau (pluie) Pertes en eau (évapotranspiration)

Soil Water Content p

ETR = ETP* f -(sp, SWC, cover ?)

SWCtSWCtRU max

Graphique du modèle ajusté

Bilan20_mm = -3.26992 + 1.07274*__20cm

0 10 20 30 40 50

__20cm

-14

-4

6

16

26

36

46

Bila

n20

_m

mS

WC

sim

ulée

SWC mesurée

SWCt = f (pluie, gap fraction, SWCt-1, ETP)

Croissance de la régénération.

= f (lumière), g (eau)…

0

50

100

150

200

250

300

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

diamètre (classes)

effe

ctif

n

0

50

100

150

200

250

300

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

diamètre (classes)

effe

ctif

n+1

+ dépend de la dimension courante pour les arbres de H > 30cm

Croissance de la végétation.

= f (lumière, espèce), g (eau)

Callune, fougère, molinie

I'' (%)

Cov

er (

%)

0 10 20 30 40 50 600

20

40

60

80

100

I' (%)

Hei

ght (

cm)

0 10 20 30 40 50 600

30

60

90

120

150

180

Graphiques des interactions

modalité

5,7

6

6,3

6,6

6,9

7,2

Hpi

n oc

t08

D E

species

C

F

M

t I W croissance

rayonnement global= direct + diffus

Imois, P, T°, sol (Rmax), espèce sous-bois

régénération, végétation (arbres adultes)Variables d’entrée

FonctionsI’régé haute = f(I) SAMSARA

I’’vég = g(I’, kpins, Gpins)

I’’’régé basse = h(I’’, kvég, Covervég)

I’’’’sol = i(I’’, kpins, Gpins)

Apports en eau

P’régé haute = f(P, gap fraction)

P’’vég = g(?)

P’’’régé basse = h(P’’,Covervég)

P’’’’sol = i(P’’, ?)

Pertes en eau

ETP = f(I’, T°, HR ?)

ETR = ETP + g-(espèce, SWC, Covervég)

Teneur en eau du sol (dispo pour les pins)

SWC = f(P’’’, ETR, Rmax)

moisjour

Pins :

Dpins, H/Dpins = f(I’’’, SWC)

Hpins = g(H/Dpins)

Végétation :

Cover, H = f(I’’)

+ peuplement adulte (oak-pine)

mortalité

= f(I, SWC?, t)Pins :

Dpins, H/Dpins = f(I’’’, SWC)

Hpins = g(H/Dpins)

Végétation :

Cover, H = f(I’’)

RReShar : Et ensuite…?

Continuer à travailler sur la « carrosserie » de RReShar

Intégrer les données hydriques

Adapter le modèle de lumière (interception du sous bois – régé)

Tester / Valider / Valoriser

Etc…

MERCI !

Gwenaël Philippe

Aurélien Brochet

Yann Dumas

Sandrine Perret

Michel Bonin

Christian Ginisty

Noyau Capsis

Bibliothèques partageables Capsis

Modules / Modèles

RReShar : Où on en est?

RRSCohort

RGCohort

speciesheightnumber

RRSSpecies

RGSpecies

Speciable

Species

RGPlot

RRSPlot

RectangularPlot

GPlot

RGCell

waterQwaterRU

getEnergy()

GCell

SquareCell

RRSCell

RGTree

GMaddTree

GTree

RRSTree

processGroth()

GModel

RRSModel

loadInitStand( )initializeModel( )calculateCohortsFromLight()calculateUnderstoreyFromLight()processEvolution(step, nbY,clim)

SLCellLight

cellLight

treeLight

SLTreeLightSLModel

slModel

RGStand

GTCStand

GStand

RRSStand

Bibliothèques SamasaraLight

RGUnderStorey

heightdensity

RRSUnderstorey

Le partage de la lumière.

milieu trouble

Ilumière disponible en sortie

I0 lumière incidente

Longueur du trajetConcentration du milieu

Interception de la lumière dans un milieu trouble = loi de Beer-Lambert

I = I0 x exp – ( k*L*C)I / I0 Transmittance

coefficient d’extinction