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Climate change-induced background tree mortality is exacerbated towards the warm limits of the species ranges / Adrien Taccoen in Annals of Forest Science, vol 79 n° 1 (2022)  

Public [article]  inAnnals of Forest Science > vol 79 n° 1 (2022) . - n° 23 Titre : Climate change-induced background tree mortality is exacerbated towards the warm limits of the species ranges Type de document : Article/Communication Auteurs : Adrien Taccoen, Auteur ; Christian Piedallu, Auteur ; Ingrid Seynave, Auteur ; Anne Gégout-Petit, Auteur ; Jean-Claude Gégout, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 23 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] arbre mort [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] espèce végétale [Termes IGN] inventaire forestier national (données France) [Termes IGN] mortalité [Termes IGN] stress hydrique [Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatique Résumé : (auteur) Key message : An influence of the recent changes in temperature or rainfall was demonstrated, increasing background tree mortality rates for 2/3 of the 12 studied tree species. Climate change-induced tree mortality was exacerbated towards the warm or dry limits of the species ranges, suggesting in these areas a progressive replacement by more xeric species. Context : Despite the identification of climate change effects on tree mortality in various biomes, the characterization of species-specific areas of vulnerability remains poorly understood. Aims : We sought to assess if the effects of temperature and rainfall changes on background tree mortality rates, which did not result from abrupt disturbances, were linked to climate change intensity only, or if they also depended on the tree’s location along climatic gradients. Methods : We modelled background mortality for 12 of the most common European tree species using 265,056 trees including 4384 dead trees from the French national forest inventory. To explain mortality, we considered variables linked to tree characteristics, stand attributes, logging intensity and site environmental characteristics, and climate change effects. Results : We found an influence of temperature and rainfall changes on 9 species out of 12. For 8 of them, climate change-induced tree mortality was exacerbated towards the warm or dry limits of the species ranges. Conclusion : These results highlight that tree mortality varies according to the climate change intensity and the tree location along temperature and rainfall gradients. They strengthen the poleward and upward shifts of trees forecasted from climate envelope models for a large number of European tree species. Numéro de notice : A2022-440 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1186/s13595-022-01142-y Date de publication en ligne : 30/05/2022 En ligne : http://dx.doi.org/10.1186/s13595-022-01142-y Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100773 [article]

Instance segmentation of standing dead trees in dense forest from aerial imagery using deep learning / Aboubakar Sani-Mohammed in ISPRS Open Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol 6 (December 2022)  

Public [article]  inISPRS Open Journal of Photogrammetry and Remote Sensing > vol 6 (December 2022) . - n° 100024 Titre : Instance segmentation of standing dead trees in dense forest from aerial imagery using deep learning Type de document : Article/Communication Auteurs : Aboubakar Sani-Mohammed, Auteur ; Wei Yao, Auteur ; Marco Heurich, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 100024 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] arbre mort [Termes IGN] Bavière (Allemagne) [Termes IGN] bois sur pied [Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes IGN] détection automatique [Termes IGN] gestion forestière durable [Termes IGN] image à haute résolution [Termes IGN] image aérienne [Termes IGN] image infrarouge couleur [Termes IGN] peuplement mélangé [Termes IGN] puits de carbone [Termes IGN] segmentation sémantique Résumé : (auteur) Mapping standing dead trees, especially, in natural forests is very important for evaluation of the forest's health status, and its capability for storing Carbon, and the conservation of biodiversity. Apparently, natural forests have larger areas which renders the classical field surveying method very challenging, time-consuming, labor-intensive, and unsustainable. Thus, for effective forest management, there is the need for an automated approach that would be cost-effective. With the advent of Machine Learning, Deep Learning has proven to successfully achieve excellent results. This study presents an adjusted Mask R-CNN Deep Learning approach for detecting and segmenting standing dead trees in a mixed dense forest from CIR aerial imagery using a limited (195 images) training dataset. First, transfer learning is considered coupled with the image augmentation technique to leverage the limitation of training datasets. Then, we strategically selected hyperparameters to suit appropriately our model's architecture that fits well with our type of data (dead trees in images). Finally, to assess the generalization capability of our model's performance, a test dataset that was not confronted to the deep neural network was used for comprehensive evaluation. Our model recorded promising results reaching a mean average precision, average recall, and average F1-Score of 0.85, 0.88, and 0.87 respectively, despite our relatively low resolution (20 cm) dataset. Consequently, our model could be used for automation in standing dead tree detection and segmentation for enhanced forest management. This is equally significant for biodiversity conservation, and forest Carbon storage estimation. Numéro de notice : A2022-871 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.ophoto.2022.100024 Date de publication en ligne : 10/11/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.ophoto.2022.100024 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102165 [article]

Survival time and mortality rate of regeneration in the deep shade of a primeval beech forest / R. Petrovska in European Journal of Forest Research, vol 141 n° 1 (February 2022)  

Public [article]  inEuropean Journal of Forest Research > vol 141 n° 1 (February 2022) . - pp 43 - 58 Titre : Survival time and mortality rate of regeneration in the deep shade of a primeval beech forest Type de document : Article/Communication Auteurs : R. Petrovska, Auteur ; Harald Bugmann, Auteur ; Martina Lena Hobi, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 43 - 58 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Acer platanoïdes [Termes IGN] Acer pseudoplatanus [Termes IGN] analyse de données [Termes IGN] arbre mort [Termes IGN] biomasse aérienne [Termes IGN] croissance des arbres [Termes IGN] dendrochronologie [Termes IGN] échantillonnage [Termes IGN] Fagus sylvatica [Termes IGN] forêt primaire [Termes IGN] Leaf Mass per Area [Termes IGN] mortalité [Termes IGN] ombre [Termes IGN] régénération (sylviculture) [Termes IGN] Ukraine [Vedettes matières IGN] Sylviculture Résumé : (auteur) Low mortality rates and slow growth differentiate shade-tolerant from shade-intolerant species and define the survival strategy of juvenile trees growing in deep shade. While radial stem growth has been widely used to explain mortality in juvenile trees, the leaf area ratio (LAR), known to be a key component of shade tolerance, has been neglected so far. We assessed the effects of LAR, radial stem growth and tree height on survival time and the age-specific mortality rate of juvenile Fagus sylvatica L. (European beech), Acer pseudoplatanus L. (sycamore maple) and Acer platanoides L. (Norway maple) in a primeval beech forest (Ukraine). Aboveground and belowground biomass and radial stem growth were analysed for 289 living and 179 dead seedlings and saplings. Compared with the other species, F. sylvatica featured higher LAR, slower growth and a lower mortality rate. The average survival time of F. sylvatica juveniles (72 years) allows it to reach the canopy more often than its competitors in forests with low canopy turnover rate. In contrast, a combination of lower LAR, higher growth rate and higher age-specific mortality rate of the two Acer species resulted in their shorter survival times and thus render their presence in the canopy a rare event. Overall, this study suggests that shade tolerance, commonly defined as a relationship between sapling mortality and growth, can alternatively be formulated as a relationship between survival time and the interplay of growth and LAR. Numéro de notice : A2022-199 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1007/s10342-021-01427-3 Date de publication en ligne : 05/11/2021 En ligne : https://doi.org/10.1007/s10342-021-01427-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100000 [article]

Impacts of drought on biomass and carbon fluxes in the Amazon rainforest / Yitong Yao (2022)  

Public Titre : Impacts of drought on biomass and carbon fluxes in the Amazon rainforest : a modeling approach Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Yitong Yao, Auteur ; Nicolas Viovy, Directeur de thèse ; Philippe Ciais, Directeur de thèse ; Emilie Joetzjer, Directeur de thèse Editeur : Bures-sur-Yvette : Université Paris-Saclay Année de publication : 2022 Importance : 300 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie These de doctorat de l’université Paris-Saclay, spécialité Surfaces continentales Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Amazonie [Termes IGN] arbre mort [Termes IGN] biomasse forestière [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] distribution spatiale [Termes IGN] dynamique de la végétation [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] modèle de simulation [Termes IGN] placette d'échantillonnage [Termes IGN] puits de carbone [Termes IGN] sécheresse [Termes IGN] stress hydrique [Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatique Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les sécheresses ont eu un impact récurrent sur les forêts tropicales amazoniennes, amenuisant la capacité de puits de carbone de la biomasse forestière. La plupart des modèles globaux de surface terrestre utilisés pour les évaluations du budget mondial du carbone et les projections climatiques futures, n'intègrent pas la mortalité des arbres induite par la sécheresse. Leurs prévisions de la dynamique de la biomasse sont donc sujettes à de grandes incertitudes. Les faiblesses des modèles globaux sont liés à : (1) l’absence de la représentation explicite du transport hydraulique; (2) le manque d'équations basées sur les processus à travers la description de la façon dont une altération du système de transport hydraulique des arbres conduit à la mortalité ; (3) le manque de représentation de la mortalité à travers les tailles des arbres. Tout d'abord, j'ai implémenté une architecture hydraulique mécaniste qui a été conçue par E. Joetzjer, et un module de mortalité des arbres que j'ai conçu dans l'ORCHIDEE-CAN-NHA. Notre modèle a produit des taux annuels de mortalité des arbres comparables à ceux observés et a capturé la dynamique de la biomasse. Ce travail fournit une base pour des recherches ultérieures sur l'assimilation des données d'observation expérimentales afin de paramétrer la mortalité des arbres induite par la défaillance hydraulique. Deuxièmement, j'ai appliqué ORCHIDEE-CAN-NHA sur la forêt tropicale intacte de l'Amazonie. Le modèle a reproduit la sensibilité à la sécheresse de la croissance et de la mortalité de la biomasse aérienne (AGB) observée sur des réseaux de placettes d'inventaire forestier dans les forêts intactes d'Amazonie pour les deux récentes méga-sécheresses de 2005 et 2010. Dans le modèle, même si le changement climatique, avec des sécheresses devenant plus sévères, a eu tendance à intensifier la mortalité des arbres, l'augmentation de la concentration de CO2 a contribué à atténuer la perte de carbone due à la mortalité en supprimant la transpiration. Enfin, j'ai utilisé le modèle ORCHIDEE-CAN-NHA afin de simuler le futur du stockage du carbone dans la biomasse en Amazonie. La plupart des modèles climatiques (ISIMIP-2) projettent néanmoins de manière cohérente une tendance plus sèche dans le nord-est de l'Amazonie. La simulation forcée par le modèle climatique HadGEM dans le scénario RCP8.5 montre un assèchement plus prononcé dans l'est et le nord-est de l'Amazonie, avec un point d'intersection où le puits de carbone se transforme en source de carbone dans le bouclier guyanais et le centre-est de l'Amazonie, au milieu du 21e siècle. Cette étude permet de prédire l'évolution future de la dynamique de la biomasse de la forêt amazonienne avec un modèle amélioré basé sur les processus, capable de reproduire la mortalité induite par le changement climatique. Dans les sections conclusion et perspectives, des développements futurs et des priorités de recherche sont proposés, qui amélioreraient la fiabilité et les performances du modèle basé sur les processus présentés dans cette thèse, permettant de mieux capturer les mécanismes qui contrôlent l'évolution de la dynamique de la biomasse forestière face à des risques de sécheresse plus fréquents. Note de contenu : 1. General Introduction 1.1 The state of Amazon rainforest 1.2 The starting point for this PhD project 1.3 The drivers and occurrence of tree mortality 1.4 Mechanisms related to tree mortality 1.5 The performance of process-based models in simulating plant hydraulics 1.6 Simulating tree mortality 1.7 The past drought effects on forest biomass dynamics 1.8 The effect of elevated CO2 during drought 1.9 The future forest biomass carbon dynamics in Amazonian rainforest 1.10 The aim and research questions of this PhD project 2. Spatial distribution of tropical soil heterotrophic respiration and the climatic driver on its inter-annual variability 3. Forest fluxes and mortality response to drought: model description (ORCHIDEE-CAN-NHA) and evaluation at the Caxiuanã drought experiment 4. How drought events during the last Century have impacted biomass carbon in Amazonian rainforests 5. Future drought-induced tree mortality risk in Amazon rainforests 6. Conclusions and perspectives Numéro de notice : 26947 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Surfaces continentales : Paris-Saclay : 2022 Organisme de stage : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement LSCE nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 14/11/2022 En ligne : https://theses.hal.science/tel-03850701/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102210

Relative influence of stand and site factors on aboveground live-tree carbon sequestration and mortality in managed and unmanaged forests / Christel C. Kern in Forest ecology and management, vol 493 (August-1 2021)  

Public [article]  inForest ecology and management > vol 493 (August-1 2021) . - n° 119266 Titre : Relative influence of stand and site factors on aboveground live-tree carbon sequestration and mortality in managed and unmanaged forests Type de document : Article/Communication Auteurs : Christel C. Kern, Auteur ; Laura S. Kenefic, Auteur ; Christian Kuehne, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 119266 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] arbre mort [Termes IGN] climat [Termes IGN] Etats-Unis [Termes IGN] forêt inéquienne [Termes IGN] gestion forestière [Termes IGN] puits de carbone [Termes IGN] structure d'un peuplement forestier [Termes IGN] teneur en carbone [Vedettes matières IGN] Foresterie Résumé : (auteur) We compiled data from several independent, long-term silvicultural studies on USDA Forest Service experimental forests across a latitudinal gradient in the northeastern and north-central U.S.A. to evaluate factors influencing aboveground live-tree carbon sequestration and mortality. Data represent five sites with more than 70,000 repeated tree records spanning eight decades, five ecoregions, and a range of stand conditions. We used these data to test the relative influence of factors such as climate, treatment history (uneven-aged or no management), species composition, and stand structural conditions on aboveground live-tree carbon sequestration and mortality in repeatedly measured trees. Relative to no management, we found that uneven-aged management tended to have a positive effect on carbon sequestration at low stocking levels and in areas of favorable climate (expressed as a combination of growing season precipitation and annual growing degree days > 5 °C). In addition, losses of carbon from the aboveground live-tree pool due to tree mortality were lower in managed than unmanaged stands. These findings suggest that there may be conditions at which rate of sequestration in living trees is higher in stands managed with uneven-aged silviculture than in unmanaged stands, and that this benefit is greatest where climate is favorable. Numéro de notice : A2021-458 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1016/j.foreco.2021.119266 Date de publication en ligne : 28/04/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119266 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97920 [article]

Detecting structural changes induced by Heterobasidion root rot on Scots pines using terrestrial laser scanning / Timo P Pitkänen in Forest ecology and management, vol 492 (July-15 2021)  

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Mapping dead forest cover using a deep convolutional neural network and digital aerial photography / Jean-Daniel Sylvain in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 156 (October 2019)  

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Interpreting effects of multiple, large-scale disturbances using national forest inventory data: A case study of standing dead trees in east Texas, USA / Christopher B. Edgar in Forest ecology and management, vol 437 (1 April 2019)  

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Estimating net biomass production and loss from repeated measurements of trees in forests and woodlands: Formulae, biases and recommendations / Takashi S. Kohyama in Forest ecology and management, vol 433 (15 February 2019)  

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How do tree mortality models from combined tree-ring and inventory data affect projections of forest succession? / Marco Vanoni in Forest ecology and management, vol 433 (15 February 2019)  

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Can forest structural diversity be a response to anthropogenic stress? A case study in old-growth fir Abies alba Mill. stands / Rafał Podlaski in Annals of Forest Science, vol 75 n° 4 (December 2018)  

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Estimation of ash mortality induced by Hymenoscyphus fraxineus in France and Belgium / Benoît Marçais in Baltic forestry, vol 23 n° 1 ([01/01/2017])  

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Annual volume increment of the European forests—description and evaluation of the national methods used / Stein Michael Tomter in Annals of Forest Science, vol 73 n° 4 (December 2016)  

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Object-based image mapping of conifer tree mortality in San Diego county based on multitemporal aerial ortho-imagery / Mary Pyott Freeman in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 82 n° 7 (juillet 2016)  

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Detection of fallen trees in ALS point clouds using a Normalized Cut approach trained by simulation / Przemyslaw Polewski in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 105 (July 2015)  

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