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Résumé :
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De nombreuses études ont démontré que la densité du bois du chêne sessile (Quercus petraea Liebl.) est liée à la largeur de cerne, mais la plupart se sont focalisées sur la variabilité au sein de l'arbre et ont très peu travaillé sur de larges gradients écologiques. D'autres études indiquent que la largeur de cerne est contrôlée principalement par les facteurs écologiques. Ainsi, il a été conclu que les facteurs écologiques ont un effet sur la densité du bois, mais peu d'études ont analysé de manière directe le lien entre ces deux variables. Les effets respectifs du climat, de l'alimentation hydrique et de la richesse minérale sur la densité du bois sont également en débat. Enfin, le chêne étant une espèce à zone initiale poreuse, le bois initial et le bois final peuvent être influencés de manière différente par des facteurs écologiques. Nos objectifs étaient : (1) de vérifier si la densité du bois reste influencée par les facteurs écologiques une fois que l'effet de la largeur de cerne est pris en compte, (2) de comparer le sens et la magnitude des effets des facteurs écologiques sur la largeur de cerne et la densité moyenne et (3) de comparer la réponse du bois initial et bois final. Un total de 18 287 cycles ont été analysés, provenant de 297 chênes sessiles dominants échantillonnés dans 99 peuplements de futaie régulière adulte répartis dans le nord-est et le nord-ouest de la France. La densité du bois et la largeur de cerne ont été mesurées par analyse microdensitométrique aux rayons X. Des régressions multiples ont été appliquées sur les valeurs moyennes au niveau placette en utilisant d'abord les facteurs écologiques comme prédicteurs, puis en ajoutant la largeur de cerne ou la proportion de bois final en covariable. Ces régressions ont été suivies de décomposition de variance. Les facteurs écologiques ont un effet sur la densité moyenne du cerne indépendamment de celui de la largeur de cerne, mais cet effet reste minime. Le pourcentage de variance expliquée par les facteurs écologiques est deux fois plus élevé pour les composantes de la croissance radiale (bois initial, bois final et largeur de cerne) que pour celles de la densité du bois (bois initial, bois final et densité moyenne). Les facteurs climatiques, hydriques et nutritifs n'ont pas toujours des effets de même nature sur la croissance radiale et la densité du bois. Bois initial et final répondent un peu différemment aux facteurs écologiques, avec une sensibilité supérieure du bois final aux variations du climat et de l'alimentation en eau. De façon inattendue, la densité moyenne au niveau placette n'est pas corrélée à la largeur de cerne, bien que sur notre échantillon; densité moyenne et largeur de cerne soient presque toujours corrélées positivement à l'intérieur de l'arbre. L'absence de corrélation entre largeur de cerne et densité moyenne à l'échelle placette est certainement liée au fait que les facteurs hydriques ont des effets opposés sur la proportion de bois final et la densité du bois final. Nos résultats permettent d'identifier les meilleures stations pour produire un chêne sessile de grande qualité et plaident en faveur d'une révision de la sylviculture appliquée à cette essence en France.
Many studies have demonstrated that sessile oak (Quercus petraea Liebl.) wood density is related to ring width, but most have focused on within-tree variability and have never explored large ecological gradients. Other studies indicate that ring width is largely controlled by ecological factors. Hence it has been concluded that ecological factors have an effect on wood density, yet few studies have directly analysed the link between these two variables. The respective effects of climate, soil water capacity and nutrient richness on wood density are also debated. Lastly, sessile oak is a ring-porous species, so that earlywood and latewood are likely to be differently influenced by ecological factors. Our objectives were (1) to test whether wood density remains under the influence of ecological factors after statistically controlling for ring width, (2) to compare the direction and magnitude of site factors on ring width and mean ring density and (3) to compare the response of earlywood and latewood. A total of 18,287 rings were analysed from 297 dominant sessile oaks in 99 plots distributed over north-eastern and north-western France in mature, even-aged high forest stands. Wood density and width were measured using X-ray microdensitometry. Multiple regressions were performed on plot means using ecological factors as predictors, and then using ring width or latewood proportion as covariable. Regressions were followed by variance partitioning. The ecological factors had an effect on mean ring density that was independent of ring width, but their effect was slight. The percentage of variance explained by ecological factors was twice as high for radial growth components (earlywood, latewood and total ring width) as for wood density components (earlywood, latewood and mean ring density). Climatic, water-related and nutrient-related factors did not always have a consistent effect on radial growth and wood density. Earlywood and latewood responded slightly differently to the ecological factors, with a higher sensitivity of latewood to climate/water-related factors. Unexpectedly, mean ring density did not correlate with ring width at plot scale, although mean ring density and ring width were nearly always positively correlated within a tree. No correlation between ring width and ring mean density at plot scale may be due to the opposite effects of water-related factors on latewood proportion and latewood density. Our results help identify best site conditions for high quality sessile oak production and argue for a revision of the French management policy.
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