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Mapping forest age using National Forest Inventory, airborne laser scanning, and Sentinel-2 data / Johannes Schumacher in Forest ecosystems, vol 7 (2020)
[article]
Titre : Mapping forest age using National Forest Inventory, airborne laser scanning, and Sentinel-2 data Type de document : Article/Communication Auteurs : Johannes Schumacher, Auteur ; Marius Hauglin, Auteur ; Rasmus Astrup, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : n° 60 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] carte forestière
[Termes IGN] dendrochronologie
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] gestion forestière
[Termes IGN] hauteur des arbres
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] inventaire forestier étranger (données)
[Termes IGN] Norvège
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] Picea abies
[Termes IGN] régression linéaire
[Termes IGN] semis de pointsRésumé : (auteur) Background: The age of forest stands is critical information for forest management and conservation, for example for growth modelling, timing of management activities and harvesting, or decisions about protection areas. However, area-wide information about forest stand age often does not exist. In this study, we developed regression models for large-scale area-wide prediction of age in Norwegian forests. For model development we used more than 4800 plots of the Norwegian National Forest Inventory (NFI) distributed over Norway between latitudes 58° and 65° N in an 18.2 Mha study area. Predictor variables were based on airborne laser scanning (ALS), Sentinel-2, and existing public map data. We performed model validation on an independent data set consisting of 63 spruce stands with known age.
Results: The best modelling strategy was to fit independent linear regression models to each observed site index (SI) level and using a SI prediction map in the application of the models. The most important predictor variable was an upper percentile of the ALS heights, and root mean squared errors (RMSEs) ranged between 3 and 31 years (6% to 26%) for SI-specific models, and 21 years (25%) on average. Mean deviance (MD) ranged between − 1 and 3 years. The models improved with increasing SI and the RMSEs were largest for low SI stands older than 100 years. Using a mapped SI, which is required for practical applications, RMSE and MD on plot level ranged from 19 to 56 years (29% to 53%), and 5 to 37 years (5% to 31%), respectively. For the validation stands, the RMSE and MD were 12 (22%) and 2 years (3%), respectively.
Conclusions: Tree height estimated from airborne laser scanning and predicted site index were the most important variables in the models describing age. Overall, we obtained good results, especially for stands with high SI. The models could be considered for practical applications, although we see considerable potential for improvements if better SI maps were available.Numéro de notice : A2020-811 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE/MATHEMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1186/s40663-020-00274-9 Date de publication en ligne : 10/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1186/s40663-020-00274-9 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96983
in Forest ecosystems > vol 7 (2020) . - n° 60[article]Year-to-year crown condition poorly contributes to ring width variations of beech trees in French ICP level I network / Clara Tallieu in Forest ecology and management, Vol 465 (1st June 2020)
[article]
Titre : Year-to-year crown condition poorly contributes to ring width variations of beech trees in French ICP level I network Type de document : Article/Communication Auteurs : Clara Tallieu, Auteur ; Vincent Badeau, Auteur ; Denis Allard, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 15 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] apprentissage automatique
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] dendrochronologie
[Termes IGN] Fagus (genre)
[Termes IGN] Fagus sylvatica
[Termes IGN] feuille (végétation)
[Termes IGN] houppier
[Termes IGN] indice foliaire
[Termes IGN] pollution atmosphérique
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] stress hydrique
[Termes IGN] surveillance forestière
[Termes IGN] variation saisonnière
[Vedettes matières IGN] Ecologie forestièreRésumé : (auteur) Since the 1980-90′s episodes of decline in Central European Forests, forest condition has been surveyed thanks to the trans-national network the International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forests). It has been traditionally accepted that leaf loss is directly related to impairment of physiological condition of the tree. A few studies tried to correlate crown condition and growth trends while others concentrated on linking annual growth with crown observation at one date clustered into fertility classes. However, none focussed on the high frequency synchronism between leaf loss from annual network observations and annual radial growth issued from dendrochronology. Therefore, we jointly studied annual leaf loss observations and tree-ring width measurements on 715 common beech (Fagus sylvatica L.) trees distributed in the French part of the ICP monitoring network. Detrended inter-annual variations of leaf loss and tree-ring width index were used as response variables in the machine-learning algorithm Random Forest to investigate a common response to abiotic (current and lagged) and biotic hazards, to test the extent to which leaf loss helped to predict inter-annual variations in radial growth. Using Random Forest was effective to identify a common sensitivity to soil water deficit at different time lags. Previous-year climatic variables tended to control leaf loss while radial growth was more sensitive to current-year soil water deficit. Late frost damages were observed on crown condition in mountainous regions but no impact was detected on radial growth. Few significant biotic damages were observed on growth or leaf loss. Leaf loss series did not show a clear common signal among trees from a plot as did radial growth and captured fewer pointer years. Radial growth index did not fall below normal until a 20% leaf loss was reached. However, this threshold is driven by a few extreme leaf loss events. As shown by our joint analysis of leaf loss and radial growth pointer years, no relationship occurred in cases of slight or moderate defoliation. Crown condition is a poorer descriptor of tree vitality than radial growth. Numéro de notice : A2020-287 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.foreco.2020.118071 Date de publication en ligne : 01/04/2020 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118071 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95111
in Forest ecology and management > Vol 465 (1st June 2020) . - 15 p.[article]Multi-century reconstruction suggests complex interactions of climate and human controls of forest fire activity in a Karelian boreal landscape, North-West Russia / N. Ryzhkova in Forest ecology and management, vol 459 (1 March 2020)
[article]
Titre : Multi-century reconstruction suggests complex interactions of climate and human controls of forest fire activity in a Karelian boreal landscape, North-West Russia Type de document : Article/Communication Auteurs : N. Ryzhkova, Auteur ; G. Pinto, Auteur ; A. Kryshen, Auteur ; Yves Bergeron, Auteur ; Clémentine Ols , Auteur ; Igor Drobyshev, Auteur Année de publication : 2020 Projets : PREREAL / Ali, Ahmed Adam Article en page(s) : n° 117770 Note générale : bibliographie
The study was done within the framework of the PREREAL project, funded by EU JPI Climate program and Belmont Forum, PREFORM project funded by NEFCO, CLIMECO and Baltic Fires projects, both funded by the Swedish Institute (grants to I.D.). Fellowship to N.R. was funded by NSERC grant (RGPIN-2018-06637 to I.D.).Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] analyse diachronique
[Termes IGN] dendrochronologie
[Termes IGN] dix-huitième siècle
[Termes IGN] dix-neuvième siècle
[Termes IGN] dix-septième siècle
[Termes IGN] forêt boréale
[Termes IGN] incendie de forêt
[Termes IGN] Pinus sylvestris
[Vedettes matières IGN] DendrométrieRésumé : (auteur) Spatially explicit reconstructions of fire activity in European boreal forest are rare, which limits our understanding of factors driving vegetation dynamics in this part of the boreal domain. We have developed a spatially explicit dendrochronological reconstruction of a fire regime in a 25 × 50 km2 area within boreal biome located within the Kalevalsky National Park (Kalevalsky NP), over the 1400–2010 CE period. We dated 184 fire years using 212 fire-scarred living and dead Scots pine (Pinus sylvestris L.) trees collected on 38 sites. The studied period revealed a pronounced century-long variability in forest fire cycles (FC). The early period (1400–1620 CE) had low fire activity (FC = 178 years), which increased during the 1630–1920 period (FC = 46 years) and then decreased over the 1930–2000 period (FC = 283 years). Dendrochronological results did not provide a conclusive answer on the origins of FC dynamics, although several lines of evidence suggest that climate drove the increase in fire activity in the early 1600s, while human-related factors were largely responsible for its decline in the early 1900s. The current FC in the Kalevalsky NP is close to the estimates reported for the pre-industrial colonisation period in Scandinavia, which suggests that the forests of the area currently maintain their close-to-natural fire regime. Fire has been the pivotal factor of forest dynamics in this biome and forest management should acknowledge that fact in developing conservation strategies in Karelia and other areas of European boreal forest. Introduction of prescribed burns of varying severity could be an important element of such strategies. Numéro de notice : A2020-579 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2020- ) Autre URL associée : vers HAL Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.foreco.2019.117770 Date de publication en ligne : 10/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117770 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96690
in Forest ecology and management > vol 459 (1 March 2020) . - n° 117770[article]Xylem anatomy of Robinia pseudoacacia L. and Quercus robur L. is differently affected by climate in a temperate alluvial forest / Paola Nola in Annals of Forest Science, Vol 77 n° 1 (March 2020)
[article]
Titre : Xylem anatomy of Robinia pseudoacacia L. and Quercus robur L. is differently affected by climate in a temperate alluvial forest Type de document : Article/Communication Auteurs : Paola Nola, Auteur ; Francesco Bracco, Auteur ; Silvia Assini, Auteur ; Georg von Arx, Auteur ; Daniele Catagneri, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 16 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] cerne
[Termes IGN] dendrochronologie
[Termes IGN] espèce exotique envahissante
[Termes IGN] espèce pionnière
[Termes IGN] forêt ripicole
[Termes IGN] gestion forestière
[Termes IGN] orthoptère
[Termes IGN] Quercus pedunculata
[Termes IGN] Robinia pseudoacacia
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] variation saisonnière
[Termes IGN] xylème
[Termes IGN] zone tempérée
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueRésumé : (auteur) Key message: Xylem hydraulic traits of native Quercus robur are more sensitive to previous-summer drought than those of alien Robinia pseudoacacia. The latter modulates vessel traits and ring porosity to cope with inter-annual climate variability, and is less affected by extreme events. This suggests that R. pseudoacacia might be more competitive under future drier conditions. Context: Forest management strategies require knowledge on how co-occurring native and alien species respond to unprecedented climate conditions, which can severely affect xylem conductivity and tree performance. Aims: We aimed at quantitatively comparing xylem anatomical traits of co-occurring native Quercus robur and alien Robinia pseudoacacia and assessing similarities and differences in their response to climate variability. Methods: We analyzed tree-ring anatomy and built chronologies of several parameters related to vessel number, size, and theoretical conductivity. Mean chronologies for each parameter were correlated to monthly temperature and precipitation data for the period 1954–2005 and within 30-year moving windows. We also assessed responses to extreme conditions in 2003. Results: Quercus robur showed typical ring-porous vessel distribution, while R. pseudoacacia modulated vessel size and number year by year, frequently showing semi-ring porous appearance. Previous rainy summers increased size of large vessels in Q. robur, and number of large vessels in R. pseudoacacia. In winter, R. pseudoacacia was sensitive to water excess. High temperature in March increased vessel size in Q. robur, but reduced it in R. pseudoacacia. The 2003 summer heatwave strongly reduced vessel size and number in the following year in Q. robur, but had much less effect on R. pseudoacacia. Conclusion: Quercus robur xylem traits are more influenced by both inter-annual climate variability and extreme events than those of R. pseudoacacia. Lower performance under dry conditions might reduce competitiveness of Q. robur in the future, slowing down the natural replacement of the invasive pioneer R. pseudoacacia by later-stage Q. robur. Numéro de notice : A2020-068 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s13595-019-0906-z Date de publication en ligne : 10/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.1007/s13595-019-0906-z Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94581
in Annals of Forest Science > Vol 77 n° 1 (March 2020) . - 16 p.[article]
Titre : État sanitaire et croissance radiale des arbres : analyse spatiale et temporelle des données du réseau systématique de suivi des dommages forestiers Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Clara Tallieu, Auteur ; Nathalie Bréda, Directeur de thèse ; Vincent Badeau, Directeur de thèse Editeur : Nancy, Metz : Université de Lorraine Année de publication : 2020 Importance : 210 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur délivré par l'Ecole Doctorale SIRENA (Sciences et Ingénierie des Ressources Naturelles), Spécialité : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmesLangues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] analyse spatio-temporelle
[Termes IGN] cerne
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] climat
[Termes IGN] croissance des arbres
[Termes IGN] diagnostic foliaire
[Termes IGN] dommage forestier causé par facteurs naturels
[Termes IGN] données environnementales
[Termes IGN] échantillon
[Termes IGN] France (administrative)
[Termes IGN] houppier
[Termes IGN] humidité du sol
[Termes IGN] indicateur environnemental
[Termes IGN] pédologie locale
[Termes IGN] santé des forêts
[Termes IGN] stress hydrique
[Vedettes matières IGN] BotaniqueIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Depuis 30 ans, les mesures annuelles de déficit foliaire des arbres sur la partie française du réseau européen de suivi des dommages forestiers (ICP Forests, niveau 1), constituent la base du suivi de l’état de santé des forêts. Pourtant, l’utilisation du déficit foliaire comme indicateur de l’état de santé de l’arbre est régulièrement remise en cause pour des raisons méthodologiques mais aussi en raison du manque de connaissances sur le déterminisme du déficit foliaire et de son impact fonctionnel sur l’arbre. Dans ce contexte, au travers des notations de déficit foliaire de 9 essences (feuillues et résineuses) réparties sur plus de 300 placettes en France, nous avons 1) décrit et interprété les variations spatiales et interannuelles de déficit foliaire, en plus de 2) discuté de l’utilisation du déficit foliaire comme indicateur de l’état sanitaire des arbres à partir de l’analyse conjointe des variations interannuelles de déficit foliaire et de croissance radiale. L’analyse des variations géographiques du déficit foliaire a montré de multiples relations avec les facteurs édaphiques et climatiques, mais avec un pouvoir explicatif relativement modéré. L’analyse des variations interannuelles de déficit foliaire a permis de confirmer que les facteurs climatiques de l'année précédente contrôlent les variations interannuelles de déficit foliaire. Cependant, comparativement à la croissance radiale, le déficit foliaire présente une réponse au climat moins dynamique et peu cohérente entre arbres d’une même placette. L’analyse conjointe des deux signaux a montré l’existence d’un lien ténu entre la croissance et le déficit foliaire. Nous avons pu mettre en évidence une diminution de la croissance de l’arbre dans le cas de déficit foliaires importants lors d’années d’aléas climatiques extrêmes (sec ou froid). Cependant, l’introduction du déficit foliaire en tant que prédicteur de la croissance radiale n’a eu que peu ou pas d’effet significatif pour le hêtre et le sapin. Enfin, la mise en évidence de l’influence majeure de l’âge sur la notation du déficit foliaire empêche l’interprétation de déficit foliaire brut comme indicateur de la santé de l’arbre. Note de contenu : Chapitre 1 : Contexte et objectifs de la thèse
1.1 Contexte
1.2 Objectifs de la thèse
Chapitre 2 : Placettes et matériels d’étude
2.1 Réseau et placettes sélectionnées
2.2 Variables à l’échelle des placettes
2.3 Variables à l’échelle de l’arbre
Chapitre 3 : Initiation aux forêts aléatoires
3.1 Introduction
3.2 Des arbres à la forêt
3.3 Random forest
3.4 Quels types de résultats avec Random Forest ?
3.5 La sélection de variables avec Random Forest : procédure VSURF (Genuer et al. 2016)
3.6 Optimiser et évaluer les performances des modèles
3.7 Prospection et comparaison de différentes méthodes d’analyse : forêts aléatoires, forêts aléatoires conditionnelles et VSURF
3.8 Résumé des forces et faiblesses de random forest
Chapitre 4 : Quelles sont les contraintes stationnelles expliquant le mieux l’état sanitaire des houppiers ?
4.1 Introduction
4.2 Matériels et méthodes
4.3 Résultats
4.4 Discussion
Chapitre 5 : Les variations interannuelles de déficit foliaire expliquent-elles celles de la croissance radiale ?
5.1 Contexte
5.2 Les variations interannuelles de déficit foliaire expliquent-elles celles de la croissance radiale du sapin ?
5.3 Les variations de déficit foliaire peuvent-elles expliquer celles de la croissance radiale du hêtre? Article.
5.4 DiscussionNuméro de notice : 26538 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/GEOMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes : Lorraine : 2020 Organisme de stage : INRAE - SILVA UMR nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 23/03/2021 En ligne : https://hal.univ-lorraine.fr/tel-03176522/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97714 Site and age-dependent responses of Picea abies growth to climate variability / Petr Čermák in European Journal of Forest Research, vol 138 n° 3 (June 2019)PermalinkCouplings in cell differentiation kinetics mitigate air temperature influence on conifer wood anatomy / Henri E. Cuny in Plant, cell & environment, vol 42 n° 4 (April 2019)PermalinkIntegrating dendrochronology and geomatics to monitor natural hazards and landscape changes / Marco Ciolli in Applied geomatics, vol 11 n° 1 (March 2019)PermalinkThinning around old oaks in spruce production forests: current practices show no positive effect on oak growth rates and need fine tuning / Igor Drobyshev in Scandinavian journal of forest research, vol 34 n° 2 (March 2019)PermalinkHow to calibrate historical aerial photographs : a change analysis of naturally dynamic boreal forest landscapes / Niko Kulha in Forests, vol 9 n° 10 (October 2018)PermalinkStand age estimation of rubber (Hevea brasiliensis) plantations using an integrated pixel- and object-based tree growth model and annual Landsat time series / Gang Chen in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 144 (October 2018)PermalinkDrought sensitiveness on forest growth in peninsular Spain and the Balearic Islands / Marina Peña-Gallardo in Forests, vol 9 n° 9 (September 2018)PermalinkCAVIAR: an R package for checking, displaying and processing wood-formation-monitoring data / Cyrille B.K. Rathgeber in Tree Physiology, vol 38 n° 8 (August 2018)PermalinkMonitoring climate sensitivity shifts in tree-rings of Eastern Boreal North America using model-data comparison : Shifts in tree growth sensivity to climate / Clémentine Ols in Ecosystems, vol 21 n° 5 (August 2018)PermalinkPost-1980 shifts in the sensitivity of boreal tree growth to North Atlantic Ocean dynamics and seasonal climate / Clémentine Ols in Global and Planetary Change, vol 165 (June 2018)Permalink