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Les forêts tropicales humides sont les plus diversifiés et les plus complexes écosystèmes connus, elles sont des sources essentielles de nourriture, de bois et de substances médicinales, et elles jouent un rôle majeur dans la régulation climatique. Pourtant, ces écosystèmes sont menacés et une augmentation des connaissances sur leurs processus dynamiques est nécessaire afin de les préserver efficacement. La présente étude a pour objectif d’utiliser la technologie LiDAR afin d’établir un indice de lumière suffisamment précis pour caractériser le microenvironnement lumineux des arbres juvéniles en forêt tropicale humide, et d’évaluer l’effet de facteurs environnementaux sur la croissance et la survie des juvéniles de 25 espèces d’arbres tropicaux. Deux types d’indice de lumière ont été [...]

Les forêts tropicales humides sont les plus diversifiés et les plus complexes écosystèmes connus, elles sont des sources essentielles de nourriture, de bois et de substances médicinales, et elles jouent un rôle majeur dans la régulation climatique. Pourtant, ces écosystèmes sont menacés et une augmentation des connaissances sur leurs processus dynamiques est nécessaire afin de les préserver efficacement. La présente étude a pour objectif d’utiliser la technologie LiDAR afin d’établir un indice de lumière suffisamment précis pour caractériser le microenvironnement lumineux des arbres juvéniles en forêt tropicale humide, et d’évaluer l’effet de facteurs environnementaux sur la croissance et la survie des juvéniles de 25 espèces d’arbres tropicaux. Deux types d’indice de lumière ont été définis : l’un basé sur l’influence de la taille et la distance de la trouée de canopée la plus proche, l’autre basé sur la transmittance moyenne à différentes hauteurs. Deux modèles linéaires mixtes ont été paramétrés pour décrire la croissance en diamètre et la croissance en hauteur. Un modèle semi-paramétrique de Cox a été paramétré pour décrire la survie des juvéniles en fonction de l’accroissement en diamètre et en hauteur, des facteurs environnementaux et de l’espèce en tant que variable de stratification. Pour tous ces modèles, une comparaison sur la base du Critère d’Information d’Akaïke a été réalisée avec des modèles similaires sans les covariables de lumière, afin d’évaluer la part d’information apportée par ces indices. Un modèle semi-paramétrique de Cox a été paramétré pour 8 des 25 espèces étudiées afin d’évaluer la variabilité des processus de survie entre les espèces. Les résultats appuient l’hypothèse que la lumière, aussi bien que l’évolution dans le temps de l’environnement lumineux, ont une influence conséquente sur les processus de croissance et de survie des juvéniles en forêt tropicale humide. Il apparait également dans nos résultats que plusieurs processus de croissance sont similaires entre les juvéniles et les arbres ayant un DBH ≥ 10cm, comme le trade-off entre la croissance en diamètre et la croissance en hauteur, ou le tempérament général par rapport à la lumière. Concernant les processus de survie, nos résultats révèlent la grande variabilité interspécifique, chaque espèce réagissant à un ensemble différent de facteurs intrinsèques et environnementaux. Les processus généraux de survie pour les juvéniles en forêts tropicales humides semblent quant à eux être principalement impactés par la solidité du tronc et par sa probabilité de casser, et par la compétition symétrique entre les juvéniles. L’influence du changement de l’environnement lumineux apparait bénéfique à la survie des juvéniles, bien que l’impact de la disponibilité en lumière reste ici obscure.



Tropical rain forests are the more diverse and complex ecosystems, they supply essential food, wood and medicine resources and they act a major role in climatic regulation. Nevertheless, these ecosystems are endangered and an improved understanding of their dynamic processes is required to protect them efficiently. The present study aimsto use LiDAR technology to establish a light index sufficiently precise to characterized the light micro-environment for tree saplings in tropical rain forests and evaluate the effect of environmental factors on growth and survival for saplings of 25 tropical tree species. Two kinds of light index have been defined: one based on theinfluence of the size and distance to the nearest canopy gap, and the other based on the mean value of transmittanceat different heights. Two linear mixed models have been parameterized to describe the growth in diameter and thegrowth in height. A semi-parametric Cox model has been parameterized to describe the survival of saplings as afunction of diameter and height increments, environmental factors, and species as a stratification variable. For allthese models, a comparison using Akaïke Information Criterion with similar models without light covariates hasbeen processed, in order to evaluate the part of information provided by these indexes. A semi-parametric Coxmodel has then been parameterized for 8 of the 25 studied species to evaluate the variability of survival processes among species. The results support the hypothesis that light, as much as light evolution over time, have aconsequent influence on growth and survival processes for saplings in tropical rain forests. It also appears throughour results that several processes of growth are similar between saplings and trees ≥ 10cm DBH, such as the trade-off between growth in DBH and growth in height, or the general temperament to light. Concerning survival processes, our results reveal a great variability among species, each one reacting to a different set of intrinsic and environmental factors. If considered generally, the survival processes for saplings in tropical rain forests seem essentially impacted by the strength of the trunk and the probability for it to be broken, and by below ground competition between saplings. The influence of light transition appears beneficial for sapling survival, but the impact of light availability remains unclear here.