Modelisation du rayonnement photosynthetiquement actif a l'echelle d'un couvert de pins maritimes en lande humide

par PAULIN HASSIKA

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Michel Quintard.

Soutenue en 1998

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    La modelisation permet un suivi spatio-temporel du fonctionnement des couverts vegetaux a partir de quelques mesures in situ. Dans ce travail, deux modeles de penetration du rayonnement ont ete developpes, qui sont une premiere etape pour acceder a la modelisation des mecanismes photosynthetiques du couvert. Pour des raisons de simplicite les penetrations du par (rayonnement photosynthetiquement actif) direct, diffus, et rediffuse sont etudiees separement. Ces modeles sont bases sur la description de la structure du couvert, des effets de rangs, de l'influence de la distribution des elements de feuillage ainsi que de la position du soleil. Le premier modele dit direct continu considere la foret comme une couche homogene horizontalement. Cette couche possede les proprietes de diffusion et d'absorption d'un milieu turbide. La methode d'estimation du profil de par transmis dans le couvert exploite une loi de type beer. Cette loi en fonction exponentielle negative de l'indice foliaire permet d'obtenir le par direct transmis. Le deuxieme modele dit direct discontinu utilise une approche geometrique du couvert. En effet, pour une meilleure approche de l'heterogeneite du couvert, chaque houppier est assimile a trois ellipsoides des revolutions de meme base. Cette mise en equation permet de prendre en compte chaque arbre du couvert et d'introduire l'effet des rangs, tres visible sur les mesures du par direct transmis. En pratique, on modifie la loi de beer en introduisant la distance reelle de penetration d'un rayon au travers d'un volume foliaire concentre au sein de chaque ellipsoide. Pour la penetration du diffus la modelisation est commune aux approches continues et discontinues du couvert ; elle exploite aussi une loi de beer associee a une loi de luminance. Le par rediffuse confondu avec les mesures du par diffus est estime a partir des equations de kubelka-munk appliquees a un couvert continu. Ce terme etant peu important, il est ensuite neglige dans le bilan radiatif. Les deux modeles dits globaux sont la somme des modeles directs et du modele diffus. Ils permettent de simuler le rayonnement direct, diffus et rediffuse parvenant sous le couvert. Un important travail experimental sur la foret des landes a permis d'acquerir des jeux de donnees servant a la parametrisation et a la validation des modeles. Les tests du fonctionnement des modeles par rapport aux donnees experimentales ont montre leur validite. Par la suite, l'utilisation de ces modeles comme sous-modeles d'un modele d'estimation de la photosynthese pour la foret des landes est possible.


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  • Détails : 187 P.
  • Annexes : 120 REF.

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